Teknik Bioenergi

Mengenal Pengertian dari Istilah Biomassa

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra pada 19 Maret 2024


Biomassa

Biomassa adalah istilah yang mengacu pada semua senyawa organik yang berasal dari makanan, alga, dan sampah organik. Klasifikasi biomassa dibedakan menjadi biomassa berkayu, biomassa non-kayu, dan biomassa sekunder. Biomassa juga dapat diklasifikasikan menjadi limbah pertanian, limbah hutan, produk tanaman intensif, dan limbah organik. Sifat kimia, sifat fisik, kadar air dan kekuatan mekanik biomassa yang berbeda sangat berbeda dan berbeda. Biomassa merupakan sumber energi terbarukan berkualitas rendah. Teknologi konversi energi panas menggunakan biomassa sangat kompleks dan dapat disesuaikan dengan penerapannya. Bervariasi berdasarkan aplikasi dan kompleksitas. Sifat biologis utama dari proses insulasi berkaitan dengan analisis proksimat, analisis ultimat, suhu leleh, ketahanan benturan, dan laju keausan.

Biomassa adalah salah satu jenis senyawa organik. Biomassa terutama terdiri dari karbohidrat, lemak dan protein. Mineral yang tersisa adalah natrium, fosfor, kalsium dan zat besi. Senyawa utama penyusun biomassa adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin.Ketiga senyawa inilah yang menyusun dinding tumbuhan. Biomassa dapat digunakan sebagai bahan bakar atau melalui proses briket. Selain itu, biomassa juga digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listrik.

Penggunaan istilah

Kata “biomassa” pertama kali digunakan dalam literatur pada tahun 1934. Seorang ilmuwan Rusia bernama Bogorov menggunakan kata biomassa dalam nama biomassa dalam Journal of Marine Biology Association. Dalam jurnal tersebut, biomassa mengacu pada berat alga kering yang digunakan untuk memeriksa perubahan musiman dalam pertumbuhan tanaman. Biomassa sekarang didefinisikan sebagai energi yang dihasilkan langsung dari tanaman. Biomassa tidak langsung adalah biomassa yang diperoleh dari industri peternakan dan makanan.

Sumber daya

Sumber daya hayati berasal dari berbagai tumbuhan darat dan laut. Biomassa dapat diperoleh dari pertanian, peternakan, sisa limbah, limbah industri, dan kotoran hewan.Berdasarkan siklus karbon melalui fotosintesis, terdapat sumber daya hayati tidak terbatas yang dapat digunakan kapan saja.Sumber daya alam yang berkelanjutan sangat dipengaruhi oleh ekosistem tanaman yang mempertimbangkan hasil panen, tingkat pertumbuhan, dan perlindungan lingkungan.

Komponen penyusun

  • Selulosa
    • Biomassa sebagian besar merupakan senyawa selulosa. Persentase kandungannya bervariasi dari 33% hingga 90% tergantung jenis tanaman. Rumus kimia selulosa adalah C6H10O5. Selulosa mengandung polimer glukosa dengan panjang rantai hingga 10.000 molekul. Pada kayu kering, kandungan selulosanya 40 sampai 44%. Peran selulosa dalam bioteknologi adalah sebagai penghasil pirolisis pada proses pirolisis.
  • Hemiselulosa
    • Hemiselulosa adalah polimer yang tersusun dari senyawa glukosa dengan lima atom karbon. Proporsi hemiselulosa dalam biomassa berkisar antara 15 hingga 35%. Pada proses pirolisis, kandungan hemiselulosa menurun lebih cepat dibandingkan selulosa dan lignin. Hemiselulosa dapat menghasilkan gula arabinosa dan furfural bila direbus pada suhu 200 °C.
  • Lignin
    • Biomassa mengandung makromolekul terikat yang disebut lignin, makromolekul senyawa fenolik basa. Lignin digunakan sebagai zat pengasam dalam bentuk lignosulfonat. Zat asam sulfat ini digunakan untuk menjaga kestabilan lumpur pemboran. Sifat lignin adalah ketahanannya terhadap panas. Setelah proses pirolisis (350~500˚C), nilai kandungannya menurun. Setelah udara, penurunan kandungan lignin menyebabkan terbentuknya senyawa tar dan fenolik di udara yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Ketika udara bersentuhan dengan tar dan senyawa fenolik, mereka menyebabkan oksidasi dan terakumulasi di saluran pernapasan.
  • Pati
    • Pati merupakan polisakarida yang mengandung gula dan dihubungkan oleh glikosida. Sebagian besar pati larut dalam air panas, namun ada pula yang tidak. Pati memiliki nilai gizi yang tinggi dan terdapat pada biji, umbi atau batang tanaman.
  • Protein
    • Protein merupakan senyawa makromolekul dengan kandungan asam terpolimerisasi yang tinggi. Sifat-sifat protein ditentukan oleh jenis dan keasaman asam yang terpolimerisasi. Dalam biomassa, protein lebih sedikit dibandingkan dengan selulosa, hemiselulosa, dan lignin.
  • Komponen organik dan anorganik
    • Komponen organik dan anorganik ditemukan dalam jumlah biomassa yang sangat kecil. Komponen organik utama adalah gliserida dan sukrosa, sisanya adalah alkaloid, pigmen, terpen dan zat lilin. Fase anorganik adalah abu yang tersusun dari unsur kalsium, kalium, fosfor, magnesium, silikon, aluminium, besi, dan natrium.

Karakteristik

  • Karakteristik gasifikasi
    • Biomassa mempunyai sifat khusus pada musim berangin. Dalam proses penyaringan, sifat biologis diperoleh melalui analisis proksimat dan analisis ultimat. Analisis rinci diperoleh karakteristik seperti kadar air, kadar abu, kadar air dan nilai kalor. Pada analisa akhir diketahui kadar karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan sulfur. Selain itu, ia juga menunjukkan ketahanan terhadap suhu peleburan kembali, sifat anti-aus, dan indeks bioekspansi.
  • Kadar air
    • Biomassa memiliki kadar air bebas dan kadar air terikat. Selama proses pengeringan, kadar air bebas menghilang dan mengalami perubahan sesuai dengan tingkat kelembaban udara. Sedangkan peleyapan kadar air terikat harus dilakukan dengan teknik pengeringan karena berada di dalam pori-pori biomassa.
  • Abu
    • Biomassa yang terbakar menghasilkan bahan organik berupa abu. Unsur utama abu ini adalah silika, aluminium, besi, kalsium, magnesium, titanium, natrium dan kalium. Biaya pembuangan abu pada akhir proses insinerasi dan teknologi konversi yang digunakan ditentukan oleh kadar abu.Hal terpenting dalam pemilihan teknologi isolasi ditentukan oleh karakteristik abu pada suhu tinggi. Jika fly ash berbentuk frit maka temperatur operasi produksi gas harus lebih tinggi dari nilai lelehnya. Sebaliknya, untuk generator gas yang menggunakan abu terbang dalam bentuk abu kering, suhu pengoperasian tidak boleh melebihi nilai suhu abu gabungan.
    Zat terbang
    • Ketika biomassa dipanaskan atau dimasak, ia melepaskan senyawa yang disebut zat mudah menguap. Emisinya meliputi hidrogen, karbon monoksida, karbon dioksida, metana, hidrokarbon ringan, tar, amonia, belerang, dan oksigen. Bahkan setelah proses pirolisis, biomassa tetap berbentuk padat yang disebut batubara. Padatan ini sebagian besar mengandung karbon.
  • Nilai kalor
    • Biomassa yang mengalami dekomposisi lengkap dan stoikiometri menghasilkan energi yang disebut nilai kalor atau panas. Nilai kalor dapat dinyatakan sebagai nilai kalor maksimum atau nilai kalor total, dan dapat dinyatakan sebagai nilai kalor minimum atau nilai kalor bersih. Perbedaan antara nilai kalor bruto dan nilai kalor bersih bergantung pada jumlah kalor pembakaran air panas tersebut. 25°C adalah suhu standar untuk mencatat nilai kalor kotor dan bersih.

Jenis

  • Biomassa kayu
    • Biomassa kayu adalah biomassa berupa kayu yang diperoleh dari hutan. Selain itu, biomassa kayu juga hadir dalam bentuk limbah kayu yang tidak diperlukan untuk industri kehutanan. Pohon tumbang tidak memiliki nilai komersial dan dapat dimanfaatkan sebagai energi biomassa. Pohon yang ditanam di hutan organik diberi jarak agar tunggulnya dapat tumbuh. Dalam kondisi ringan, siklus ini berulang selama 50 hingga 100 tahun.
  • Biomassa herba
    • Biomassa vegetatif adalah biomassa yang berupa tumbuhan liar, tumbuhan pangan, sisa tumbuhan pangan, rerumputan, bambu, dan polong-polongan. Rumput merupakan tanaman herba yang dapat menghasilkan energi dalam waktu singkat. Kacang-kacangan baik bagi lingkungan karena dapat mengikat nitrogen dengan bantuan bakteri Rhizobium, sehingga mengurangi penggunaan pupuk nitrogen kimia pada tanaman organik.
  • Tanaman gula dan pati
    • Biomassa dalam bentuk gula dan pati dapat diubah menjadi biofuel. Sisa limbahnya mengandung pati dan gula serta selulosa dan hemiselulosa yang dapat diubah menjadi glukosa melalui proses fermentasi. Tanaman pati yang dapat dikonversi langsung menjadi biomassa antara lain padi, kentang, ubi jalar, gandum, jelai, singkong, dan sagu. Saat ini tanaman gula yang dapat dibuat biodegradable adalah tebu dan bit.
  • Biomassa penghasil minyak
    • Produksi Minyak Biomassa merupakan biji atau buah tanaman yang dapat menghasilkan lemak dan minyak. Jenis biomassa ini digunakan sebagai makanan, pakan industri dan sebagai pengganti minyak mineral dalam produksi biofuel. Biofuel utama yang menghasilkan minyak adalah kedelai, mustard, dan minyak sawit.

Pemanfaatan

  • Sumber energi terbarukan
    • Biomassa merupakan salah satu bahan baku produksi biomassa. Sumber biomassa yang digunakan dalam biomassa berasal dari sampah perkotaan. Biomassa merupakan biofuel yang menghasilkan energi primer dalam bentuk cair. Biomassa dalam bentuk gas digunakan sebagai biomassa, biomassa dalam bentuk padat digunakan sebagai biobriket. Ketiga sumber energi utama ini digunakan sebagai bahan bakar transportasi dan industri. Selain itu, energi primer ini dapat diubah menjadi energi sekunder yaitu energi biomassa. Pemanfaatan biomassa untuk menghasilkan produk berbasis bio tidak memiliki syarat khusus dan dapat langsung dimanfaatkan sebagai energi primer.
    • Konversi biomassa menjadi energi dimungkinkan melalui penyulingan, proses biokimia dan ekstraksi biji minyak. Dalam konversi biomassa menggunakan metode termal, biomassa melibatkan proses pembakaran, gasifikasi, pirolisis, pemanggangan, dan termal. Panas pembakaran bahan bakar padat diubah menjadi energi panas dan gas buang yang terdiri dari karbon dioksida dan uap air. Panas pembakaran digunakan pada turbin uap yang berfungsi memanaskan air hingga menghasilkan uap. Panas pembakaran juga digunakan dalam berbagai proses industri yang memerlukan reaksi kimia. Melalui proses pirolisis, bahan bakar padat berupa batubara dapat diperoleh dengan kualitas biomassa yang lebih tinggi. Selain itu, proses pirolisis menghasilkan dekomposisi biologis yang menghasilkan senyawa hidrokarbon. Senyawa yang dihasilkan adalah tar, hidrokarbon berat dan asam organik. Proses pirolisis juga menghasilkan gas seperti karbon monoksida, karbon, uap air, asetilena, etena, dan etana. Proporsi senyawa yang dihasilkan dari proses pirolisis biomassa ditentukan oleh suhu akhir pirolisis dan laju pemanasan.
  • Bioproduk
    • Biomassa juga digunakan untuk menggantikan bensin pada mobil dengan memproduksi bioetanol. Selain itu, biomassa dapat menghasilkan energi panas dan energi listrik melalui produksi biomassa, gas sintetis dan biopellet, dan dengan menggunakan teknologi biorefinery pada biomassa, bioetanol dapat diproduksi dengan harga murah. Selain itu, cara ini dapat menghasilkan energi dan produk samping. Bahan yang digunakan untuk mengubah biomassa menjadi bioetanol berasal dari sisa pertanian atau pertanian yang mengandung pati dan lignoselulosa. Bahan ini diubah menjadi hidrokarbon melalui langkah pertama hidrolisis dan fermentasi. Proses hidrolisis menggunakan enzim selulase baik dengan metode enzimatik maupun termokimia. Pada titik ini, ragi digunakan dalam proses fermentasi. Pati digunakan untuk memproduksi etanol, sedangkan lignin dan hemiselulosa digunakan untuk menghasilkan produk berupa xylitol, perekat, lignosulfonat dan biomassa.
  • Teknologi gasifikasi
    • Biomassa digunakan untuk menghasilkan bahan bakar gas dalam proses pembakaran. Produksi gas dicapai melalui reaksi kimia berenergi tinggi antara biomassa dan zat gas. Agen gas adalah udara, oksigen, atau uap air. Produksi bahan bakar gas dari biomassa menggunakan proses pirolisis. Biomassa terutama terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen, yang digunakan sebagai bahan mentah.
    • Ketika biomassa digunakan dalam teknologi produksi, faktor-faktor seperti kadar air, bentuk dan ukuran partikel juga dipertimbangkan. Dengan pengeringan dimungkinkan diperoleh kadar air biomassa kurang dari 30%. Kadar air biomassa yang dikeringkan di udara adalah 10-15%. Partikel biomassa harus berbentuk bola atau silinder. Partikel datar atau debu tidak boleh digunakan karena dapat mengganggu aliran udara di dalam reaktor. Ukuran partikel biomassa yang digunakan sebagai umpan udara harus antara 0,5 dan 5,0 cm. Kepadatan massa minimum partikel biomassa adalah 250 kg/m2, dan ukuran partikel biomassa diklasifikasikan menjadi partikel besar, partikel kecil, partikel acak, peternakan energi, atau tumpang sari. Untuk partikel berukuran besar, kadar air abu kurang dari 30% dan kadar abu rendah sehingga menghasilkan ukuran partikel yang besar. Partikel yang lebih kecil mengandung lebih banyak uap air atau abu tetapi memiliki kepadatan partikel yang lebih rendah. Partikel-partikel tersebut memiliki kadar air yang tinggi dan bentuknya tidak beraturan atau sangat basah. Ukuran partikel biomassa yang lebih besar digunakan dalam pembangkitan energi atau daur ulang.[29] Persyaratan utama penggunaan biomassa sebagai bahan baku adalah ketersediaannya dalam jumlah yang memungkinkan pemanfaatan berkelanjutan.

Dampak

Biomassa merupakan bahan bakar bebas karbon sehingga tidak menghasilkan gas rumah kaca. Pembakaran bahan bakar fosil hanya menghasilkan begitu banyak karbon dioksida. Keseimbangan karbon dioksida dicapai dengan menanam tanaman baru yang menyerap karbon dioksida. Jika biomassa dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan, maka luas lahan pertanian dan hutan produktif akan semakin berkurang.

Disadur dari: https://id.wikipedia.org/wiki/Biomassa

 

Selengkapnya
Mengenal Pengertian dari Istilah Biomassa

Teknik Bioenergi

Mengenal Pengertian dari Bioenergi

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra pada 19 Maret 2024


Bioenergi

Biomassa adalah salah satu bentuk energi terbarukan yang berasal dari bahan biologis, juga dikenal sebagai biomassa. Biomassa sendiri merupakan bahan organik yang menyimpan energi matahari dalam bentuk energi kimia. Banyak jenis biomassa yang dapat digunakan sebagai bahan bakar, antara lain kayu, limbah industri kayu, jerami gandum, dan hasil pertanian seperti tebu yang dapat digunakan sebagai bahan bakar. Lebih penting lagi, biofuel disebut biofuel, artinya bahan bakar yang berasal dari sumber biologis. Namun dalam arti luas, bioteknologi juga mencakup pemanfaatan biomassa. Meskipun biologi mungkin berasal dari biologi, penting untuk dipahami bahwa biologi biologi tidak sama dengan biologi itu sendiri.

Pada tahun 2010, sekitar 35 gigawatt pembangkit listrik tenaga biomassa dibangun di seluruh dunia, seperlima di antaranya berada di Amerika Serikat. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan biomassa sebagai sumber energi alternatif ramah lingkungan semakin berkembang. Seiring dengan peningkatan infrastruktur, biofuel dapat menjadi salah satu pilar utama untuk mendiversifikasi sumber energi dunia dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil yang tidak terbarukan.

Bahan bakar biomassa

Biomassa, salah satu sumber bahan bakar alternatif, dapat diperoleh dari limbah atau produk samping berbagai industri pengolahan dan pertanian. Artinya biomassa dapat tersedia dalam jumlah besar tanpa menghabiskan makanan manusia. Banyak jenis organisme, termasuk tumbuhan, hewan dan limbahnya, merupakan sumber biomassa yang dapat digunakan. Bahkan, kotoran hewan dan sampah kebun juga termasuk dalam kategori biomassa yang dapat diubah menjadi biomassa.

Energi dari biomassa merupakan bagian penting dari siklus karbon alami. Misalnya saja tebu (serat tebu) dan tandan buah kelapa sawit merupakan limbah hayati yang banyak dimanfaatkan sebagai sumber energi di berbagai industri pengolahan. Ampas tebu sering digunakan sebagai bahan bakar pada pabrik pengolahan gula, sedangkan tandan kosong sawit digunakan pada industri pengolahan kelapa sawit. Proses-proses ini menunjukkan bahwa limbah biomassa mempunyai potensi besar untuk menjadi sumber energi yang berguna.

Perkembangan teknologi dan praktik pengelolaan yang baik dapat meningkatkan penggunaan biomassa sebagai sumber energi alternatif. Berfokus pada sifat terbarukannya dan dampak lingkungan yang rendah, biomassa yang berasal dari biomassa memainkan peran penting dalam upaya keberlanjutan. Oleh karena itu, penelitian dan investasi pada infrastruktur berbasis bio sangat penting untuk mempercepat transisi menuju sistem energi ramah lingkungan.

Sumber Artikel: https://id.wikipedia.org/wiki/Bioenergi

Selengkapnya
Mengenal Pengertian dari Bioenergi

Teknik Kimia

Mengenal Apa Itu Perancangan proses kimia

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra pada 19 Maret 2024


Perancangan proses kimia 

Desain proses kimia adalah proses merancang proses untuk mencapai perubahan fisik dan/atau kimia. Desain proses memegang peranan penting dalam teknik kimia. Kegiatan ini dianggap sebagai puncak dari teknik kimia, menggabungkan semua aspek yang dipelajari dalam unit ini.

Proses desain dapat berupa merancang fasilitas baru, memodifikasi/memperluas bangunan yang sudah ada. Desain proses dimulai dengan fase konseptual dan diakhiri dengan pembuatan dan konfigurasi produk desain.Desain proses berbeda dengan desain mekanis. Meskipun desain mekanis adalah desain satu unit operasi, desain proses melibatkan banyak unit operasi.

Dokumentasi

Dokumentasi pada perancangan proses kimia berguna untuk mengkomunikasikan ide dan rencana kepada insinyur lain yang terlibat dalam proses perancangan, kepada agen luar, vendor peralatan, dan kontraktor. Untuk meningkatkan detail, dokumen perancangan proses meliputi:

Tentunya. Diagram alir blok adalah representasi sederhana yang menggunakan persegi panjang dan garis untuk menggambarkan aliran massa dan energi dalam suatu proses. Sedangkan diagram alir proses (PFD's) lebih kompleks dengan mencakup unit operasi utama dan jalur aliran yang lebih rinci, serta data neraca massa dan kadang-kadang neraca energi, laju alir, komposisi, tekanan, dan suhu aliran. Sementara itu, diagram instrumentasi dan perpipaan (P&ID's) menampilkan setiap pipa dalam proses beserta bahan pipa, ukuran pipa, dan lokasi instrumen pengendalian. P&ID's juga memberikan rincian tentang pengaturan dan lokasi instrumen yang digunakan dalam mengendalikan proses. Spesifikasi, di sisi lain, memberikan keterangan lengkap tentang semua alat utama proses, mencakup detail spesifikasi teknis yang diperlukan untuk memahami dan mengoperasikan proses secara efisien.Pekerjaan desainer proses meliputi pula penulisan manual operasi awal proses (start-up), pengoperasian, dan akhir proses (shut-down).

Konsiderasi Perancangan

Perancangan proses memiliki tujuan dan batasan.

Tujuan 

  • Laju alir proses
  • Perolehan Kimia
  • Kemurnian produk

Batasan meliputi:

  • Modal awal
  • Ruang yang tersedia
  • Pertimbangan keselamatan
  • Pertimbangan dampak terhadap lingkungan
  • Limbah proses
  • Biaya operasi

Faktor lain yang juga dapat menjadi bahan pertimbangan menyangkut:

  • Kehandalan
  • Fleksibilitas
  • Kemungkinan terjadinya perubahan terhadap bahan baku dan produk (ketersediaan, harga, ataupun tuntutan pasar).

Sumber informasi perancangan

Desainer tidak memulai desain dari awal. Hal ini terutama berlaku jika proyek yang Anda kerjakan sangat kompleks. Insinyur desain sering kali memperoleh data dari pabrik percontohan atau pabrik yang beroperasi penuh. Sumber data lain mungkin mencakup masukan dari pemegang lisensi proses, temuan laboratorium, data ilmiah, dan pemasok.

Bantuan komputer

Kemajuan teknologi komputer telah memfasilitasi proses komputer atau simulasi proses yang diperlukan untuk desain proses. Hasil simulasi mengidentifikasi kelemahan desain dan memungkinkan desainer memilih komponen terbaik.Namun, insinyur perencanaan masih mengandalkan heuristik, intuisi, dan pengalaman dalam proses perencanaan. Merancang proses yang kompleks membutuhkan kreativitas.

Disadur dari : https://id.wikipedia.org/wiki/Perancangan_proses_kimia

Selengkapnya
Mengenal Apa Itu Perancangan proses kimia

Teknik Kimia

Mengenal Apa itu Pengendalian Proses

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra pada 19 Maret 2024


Pengendalian Proses

Pengendalian adalah bidang rekayasa yang mencakup metode dan algoritma untuk mengendalikan keluaran proses hingga hasil yang diinginkan. Misalnya, suhu reaktor kimia harus dikontrol untuk mempertahankan hasil produk yang konstan. Kontrol digunakan dalam industri untuk menjaga konsistensi dalam produk yang diproduksi secara massal, seperti proses dalam minyak bumi, kertas, bahan kimia, pembangkit listrik, dll. Pengendalian proses berfokus pada otomatisasi sehingga lebih sedikit orang yang diperlukan untuk mengelola tugas-tugas kompleks.

Misalnya, sistem pengatur suhu ruangan menjaga suhu ruangan tetap konstan (misalnya 20°C). Dalam hal ini suhu disebut variabel pengendali. Suhu juga merupakan variabel masukan, karena diukur dengan termometer dan digunakan untuk menentukan kerja pengontrol (apakah ruangan berpendingin atau tidak). Suhu yang diinginkan (20 °C) adalah titik acuan. Jenis pendinginan (misalnya, jumlah udara pendingin yang dialirkan) merupakan variabel yang harus dikontrol dan oleh karena itu dianggap sebagai variabel yang dimanipulasi.

Perangkat kendali yang paling umum digunakan adalah pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC). Perangkat ini digunakan untuk membaca masukan analog dan digital, melakukan serangkaian operasi logis, dan menghasilkan serangkaian keluaran analog dan digital. Untuk sistem kendali suhu, suhu sekitar merupakan masukan ke PLC. Termostat logika membandingkan pengaturan dengan nilai suhu masukan dan menentukan apakah diperlukan pendinginan tambahan atau lebih sedikit untuk mempertahankan suhu. Output PLC menambah atau mengurangi aliran udara pendingin sesuai kebutuhan. Untuk sistem kendali yang kompleks, sistem kendali yang lebih kompleks daripada PLC dapat digunakan. Contoh sistem ini adalah sistem kendali terdistribusi (DCS) atau sistem SCADA.

Tipe Proses

Dalam praktiknya, sistem pengendalian proses dapat dikarakteristikkan dalam bentuk:

Disktrit : Ditemukan dalam aplikasi manufaktur dan manufaktur. Alat bantu robotik, yang biasa digunakan di bidang teknik, dapat diprogram dengan kontrol individual. Sebagian besar proses manufaktur terspesialisasi melibatkan produksi bagian-bagian individual suatu produk, seperti fabrikasi logam..

Partaian: Aplikasi tertentu memerlukan bahan mentah terpisah untuk digabungkan dengan cara tertentu dari waktu ke waktu untuk menghasilkan produk sampingan atau produk akhir. Misalnya, produksi bahan perekat dan perekat seringkali membutuhkan bahan baku yang masuk ke reaktor pemanas dalam jangka waktu yang lama. Contoh lainnya adalah makanan dan obat-obatan. Pemrosesan batch biasanya dilakukan untuk menghasilkan produk dalam volume kecil dan menengah.

Kontinu: Proses produksi terus berjalan tanpa gangguan. Kontrol berkelanjutan terhadap suhu air dalam jaket pemanas adalah contoh kontrol proses berkelanjutan. Contoh proses berkelanjutan adalah produksi bahan bakar. Operasi berkelanjutan dalam proses produksi digunakan untuk menghasilkan produk dalam jumlah besar.

Disadur dari : https://id.wikipedia.org/wiki/Pengendalian_proses

Selengkapnya
Mengenal Apa itu Pengendalian Proses

Teknik Kimia

Mengenal Apa Itu Desain Proses

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra pada 19 Maret 2024


Desain Proses

Desain Proses adalah suatu aspek penting dalam ilmu kimia, yang mempengaruhi pilihan dan urutan unit pengolahan untuk mencapai transformasi fisik dan kimiawi yang diinginkan dari bahan-bahan. Process design merupakan bagian penting dari ilmu kimia, dan dapat diterangkan sebagai "kepala" dari bidang tersebut, yang menggabungkan semua komponen dari bidang ilmu kimia. Process design dapat merupakan desain dari fasilitas baru atau modifikasi dan ekspansi dari fasilitas yang sudah ada. Proses ini dimulai pada tingkat konsep dan berakhir dalam bentuk rancangan pembuatan dan konstruksi

Process design berfungsi sebagai langkah awal dalam pengembangan sistem produksi, berbeda dengan desain peralatan yang lebih fokus pada spesifikasi teknis peralatan individu. Dalam proses desain, banyak operasi unit diintegrasikan dengan tujuan menciptakan proses yang efisien dan terkoordinasi. Dokumentasi process design berperan penting dalam menetapkan rancangan secara keseluruhan dan memastikan semua komponen sesuai dengan tujuan yang ditetapkan. Melalui dokumentasi ini, ide dan rancangan dapat dikomunikasikan dengan jelas kepada para engineer dan ahli lain yang terlibat dalam proses pengembangan.

Setelah fasilitas proses selesai dibangun, dokumentasi tersebut menjadi rujukan kunci bagi operator untuk memahami secara detail operasi dari sistem yang telah dibangun. Dokumentasi ini membantu mengklarifikasi prosedur-prosedur operasional yang harus diikuti oleh karyawan, memastikan bahwa proses berjalan sesuai dengan yang direncanakan. Selain itu, dokumentasi ini juga dapat berfungsi sebagai dasar untuk perawatan dan perbaikan di masa mendatang, memastikan kelancaran operasi jangka panjang dari fasilitas tersebut.

Secara keseluruhan, dokumentasi process design tidak hanya berperan dalam fase perancangan awal, tetapi juga memainkan peran penting dalam pengoperasian dan pemeliharaan sistem produksi secara keseluruhan. Dengan memberikan panduan yang jelas dan rinci, dokumentasi ini menjadi instrumen vital dalam menjaga kinerja dan efisiensi proses di seluruh siklus hidup fasilitas proses.

Proses desain umumnya dimulai dengan penulisan manual operasi yang mendetail, yang membantu dalam memulai, menjalankan, dan menghentikan proses yang telah direncanakan. Selain itu, para desainer juga bertanggung jawab untuk mengembangkan rancangan kejadian dan proyeksi operasi proses terhadap lingkungan. Dokumentasi yang dihasilkan dari proses ini merupakan pedoman penting bagi karyawan operasional setelah fasilitas proses dibangun, memungkinkan mereka untuk merujuk pada prosedur-prosedur yang telah ditetapkan. Bahkan setelah pembangunan selesai, dokumentasi tersebut tetap berharga ketika modifikasi pada fasilitas perlu dilakukan.

Proses pembuatan dokumentasi desain ini biasanya melibatkan alur kerja yang disebut flowsheeting. Dalam tahap ini, para desainer mempertimbangkan berbagai faktor, termasuk pilihan teknologi dan kombinasi unit industri yang paling sesuai untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan. Flowsheeting memainkan peran penting dalam menetapkan parameter operasional, aliran material, dan sumber daya yang dibutuhkan, sehingga membantu menciptakan struktur dasar dari proses yang akan diimplementasikan. Dengan memperhitungkan berbagai aspek ini secara terperinci, desainer dapat menghasilkan dokumentasi yang komprehensif dan berguna bagi pelaksanaan dan pemeliharaan proses di masa mendatang.

Disadur dari : https://en.wikipedia.org/wiki/Process_design

Selengkapnya
Mengenal Apa Itu Desain Proses

Teknik Kimia

Mengenal Apa Itu Rekayasa Proses dalam Kimia

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra pada 19 Maret 2024


Rekayasa Proses

Rekayasa adalah pemahaman dan penerapan prinsip-prinsip dasar dan hukum alam yang memungkinkan manusia mengubah bahan mentah dan energi menjadi produk yang berguna bagi masyarakat di tingkat industri. Dengan menggunakan kekuatan pendorong alami, seperti tekanan, suhu, dan gradien konsentrasi, serta hukum kekekalan massa, insinyur proses dapat menciptakan metode untuk mensintesis dan memurnikan bahan kimia yang dibutuhkan dalam jumlah besar. Rekayasa proses berfokus pada desain, manajemen, pengendalian, optimalisasi, dan peningkatan proses kimia, fisik, dan biologi. Teknik mencakup berbagai industri, termasuk pertanian, teknik, bioteknologi, kimia, pangan, pengembangan sumber daya, pertambangan, tenaga nuklir, petrokimia, kedokteran, dan pengembangan perangkat lunak. Penerapan teknik komputer pada bidang teknik disebut "rekayasa sistem operasi".

Gambaran Umum

Rekayasa proses melibatkan pemanfaatan berbagai alat dan metode yang disesuaikan dengan karakteristik sistem yang ada. Untuk memahami dan mengoptimalkan proses, seringkali diperlukan simulasi dan pemodelan menggunakan konsep matematika dan ilmu komputer. Proses yang melibatkan perubahan fasa dan kesetimbangan fasa memerlukan analisis termodinamika untuk mengukur energi dan efisiensi. Di sisi lain, proses yang berkaitan dengan aliran material dan energi lebih baik dianalisis dengan pendekatan mekanika fluida dan fenomena transportasi. Selain itu, dalam kondisi di mana terdapat fluida atau media berpori dan terdispersi, prinsip-prinsip rekayasa material juga diterapkan.

Manufaktur dalam bidang rekayasa proses melibatkan langkah-langkah sintesis proses yang terformat melalui penggunaan diagram alir proses (PFD). PFD menggambarkan jalur aliran material, peralatan penyimpanan, transformasi, dan laju aliran, serta detail pipa dan konveyor beserta sifat materialnya. Selanjutnya, PFD digunakan sebagai dasar untuk mengembangkan diagram perpipaan dan instrumentasi (P&ID) yang lebih spesifik. P&ID yang dihasilkan digunakan untuk mengembangkan panduan operasi sistem dan spesifikasi desain fungsional, yang memandu proses dalam pengoperasian mesin, aspek keselamatan, pemrograman, dan komunikasi antar insinyur.

Dari diagram perpipaan dan instrumentasi (P&ID), tata letak yang diusulkan dari proses dapat divisualisasikan melalui tampilan atas (plot plan) dan tampilan samping (elevasi). Selain itu, disiplin ilmu teknik lainnya terlibat, seperti insinyur sipil yang bertugas untuk pekerjaan lokasi, desain pondasi, dan pekerjaan struktural untuk menopang peralatan. Seluruh tahap ini bertujuan untuk menentukan ruang lingkup proyek, mengembangkan perkiraan biaya, serta jadwal yang diperlukan untuk berbagai tahap rekayasa, pengadaan, fabrikasi, instalasi, hingga proses produksi berkelanjutan.

Perkiraan biaya dan jadwal yang disusun menjadi landasan bagi iterasi desain, yang kemudian dipresentasikan kepada pelanggan atau pemangku kepentingan. Umpan balik dari mereka membantu dalam memperbaiki desain dan menyesuaikan ruang lingkup proyek jika diperlukan. Instruksi tambahan yang diterima dari umpan balik tersebut diintegrasikan ke dalam desain secara menyeluruh, dengan penyesuaian biaya dan jadwal yang sesuai. Setelah persetujuan pendanaan diperoleh, proyek dilaksanakan melalui manajemen proyek yang cermat untuk memastikan tahapan rekayasa, pengadaan, dan instalasi berjalan sesuai dengan rencana yang telah disetujui.

Area Fokus Utama dalam Rekayasa Proses

Kegiatan rekayasa proses melibatkan beberapa disiplin ilmu yang berbeda. Pertama adalah desain proses yang mencakup sintesis jaringan pemulihan energi, sistem distilasi, desain reaktor, dan berbagai aspek lainnya yang berkaitan dengan pengembangan dan perancangan proses industri. Kontrol proses merupakan disiplin lainnya yang meliputi berbagai metode pengendalian seperti kontrol prediktif, kontrol statistik, dan kontrol berbasis termodinamika. Sementara itu, operasi proses melibatkan aktivitas seperti penjadwalan, perencanaan, dan optimalisasi untuk memastikan proses berjalan secara efisien dan efektif. Di samping itu, alat pendukung seperti simulasi modular, kecerdasan buatan, dan pemrograman nonlinier juga diperlukan untuk mendukung proses rekayasa secara menyeluruh. Ekonomi proses juga merupakan aspek penting yang melibatkan analisis biaya, laba atas investasi, dan evaluasi finansial lainnya untuk memahami kinerja ekonomi suatu proses industri. Terakhir, analisis data proses merupakan disiplin yang berkaitan dengan penerapan analisis data dan teknik pembelajaran mesin untuk memecahkan masalah dalam proses manufaktur. Dengan mengintegrasikan semua disiplin ini, rekayasa proses dapat berhasil menghasilkan solusi yang inovatif dan efisien untuk tantangan dalam industri.

Sejarah

Seiring dengan kemajuan dalam ilmu kimia, rekayasa proses sebagai disiplin ilmu mulai berkembang pada awal abad ke-19 setelah munculnya konsep termodinamika dan hukum kekekalan massa pada tahun 1780-an. Meskipun teknik kimia telah digunakan dalam proses industri sebelumnya, pengetahuan yang terkait dengan rekayasa proses terbentuk melalui berbagai percobaan dan pembelajaran sepanjang revolusi industri. Pada masa yang sama, permintaan akan berbagai produk meningkat pesat, mendorong para insinyur proses untuk mengoptimalkan metode produksi.

Konsep rekayasa proses secara formal mulai muncul pada tahun 1980-an, ketika kesadaran akan penerapan teknik dan praktik teknik kimia dalam berbagai industri semakin meningkat. Pada titik ini, rekayasa proses didefinisikan sebagai kumpulan pengetahuan yang diperlukan untuk merancang, menganalisis, mengembangkan, membangun, dan mengoperasikan proses-proses di mana material mengalami perubahan. Seiring dengan perkembangannya, rekayasa proses mengalami ekspansi dari teknologi berbasis teknik kimia ke berbagai aplikasi lainnya, termasuk teknik metalurgi, teknik pertanian, dan rekayasa produk. Dengan demikian, rekayasa proses telah menjadi landasan bagi berbagai industri dalam upaya mereka untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas proses produksi.

Disadur dari : https://en.wikipedia.org/wiki/Process_engineering

Selengkapnya
Mengenal Apa Itu Rekayasa Proses dalam Kimia
page 1 of 430 Next Last »