Laporan B.indonesia.pdf

ANALISA JUMLAH AIR YANG TERUAPKAN PADA ALAT EVAPORTOR DI PT INDO BHARAT RAYON PURWAKARTA LAPORAN TUGAS AKHIR

oleh ANGGI RIVALDI AGUSTIAN NIM. 13030014

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN INDRAMAYU 2017

ANALISA JUMLAH AIR YANG TERUAPKAN PADA ALAT EVAPORTOR DI PT INDO BHARAT RAYON PURWAKARTA LAPORAN TUGAS AKHIR

oleh ANGGI RIVALDI AGUSTAIN NIM. 13030014

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN INDRAMAYU 2017

i

ANALISA JUMLAH AIR YANG TERUAPKAN PADA ALAT EVAPORATOR DI PT INDO BHARAT RAYON PURWAKARTA

Nama NIM Pembimbing

: Anggi Rivaldi Agustian : 13030014 : 1. Hj. Indah Damayanthie, M.T. 2. Rifana Indrawijaya, S.T Pembimbing Lapangan : Mohamad Charmin

ABSTRAK Evaporasi merupakan proses menguapkan sebagian dari pelarut sesuai dengan titik didihnya, sehingga diperoleh larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Uap yang terbentuk pada evaporasi biasanya hanya terdiri dari satu komponen, dan jika uapnya berupa campuran umumnya tidak diadakan usaha untuk memisahkan komponen - komponennya. Alat yang digunakan untuk evaporasi dinamakan evaporator. Evaporator yang digunakan di PT. Indo Bharat Rayon Purwakarta merupakan evaporator jenis Multi Stage Flash Evaporator. Evaporator ini terdiri dari 11 preheater, 14 stage dan 1 sigri utama. Fungsi dari evaporator ini adalah mengurangi kadar air pada spinbath sesuai dengan permintaan departemen spinning. Hasil perhitungan neraca massa selama 5 hari didapat massa yang masuk dan keluar dari evaporator seimbang yang artinya tidak terdapat loss massa pada evaporator. Hasil dari penguapan air pada evaporator dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin besar flow inlet maka semakin banyak pula air yang akan teruapkan. Nilai presentasi air teruapkan adalah 15 %. Hasil yang didapat neraca panas masuk lebih tinggi dari neraca panas keluar dengan nilai entalpi negatif yang artinya sistem membuang panas ke lingkungan. Kata Kunci : Evaporasi, Evaporator, Multi Stage Flash Evaporator, Neraca Massa, Neraca Panas, Presentase Penguapan, Spinbath

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS

Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama NIM

: ANGGI RIVALDI AGUSTIAN : 13030014

Program Studi

: TEKNIK KIMIA

Judul Tugas Akhir

:

ANALISA JUMLAH AIR TERUAPKAN PADA ALAT EVAPORATOR DI PT. INDO BHARAT RAYON - PURWAKARTA

Dengan ini menyatakan bahwa : 1. Tugas Akhir ini adalah benar – benar karya saya sendiri, dan bukan hasil plagiat dari karya orang lain. Semua sumber yang dirujuk telah saya nyatakan dengan benar. 2. Apabila dikemudian hari terbukti diketahui bahwa isi Tugas Akhir saya merupakan hasil plagiat, maka saya bersedia menanggung akibat hukum dari keadaan tersebut. Demikian pernyataan ini dibuat dengan segala kesadaran dan tanpa paksaan.

Indramayu,

Agustus 2017

Yang menyatakan

ANGGI RIVALDI AGUSTIAN NIM.13030014

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah Subahan Wata’ala yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan dengan judul “Analisa Jumlah Air yang Teruapkan pada Alat Evaporator di PT. Indo Bharat Rayon Purwakarta” dan kegiatan tugas akhir telah dilaksanakan selama dua bulan, yaitu mulai tanggal 23 Mei - 31 Juni 2017. Laporan ini disusun untuk memenuhi persyaratan mata kuliah Tugas Akhir pada Program Studi D3 Teknik Kimia Akamigas Balongan. Tujuan pelaksanaan tugas akhir adalah agar mahasiswa dapat mengaplikasikan dan membandingkan ilmu yang telah diperoleh dalam bangku kuliah dengan prosesproses yang terdapat pada suatu industri serta masalah yang ada di lapangan secara langsung. Keseluruhan rangkaian tugas akhir ini dapat terlaksana dengan baik, tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun menyampaikan ucapan terima kasih kepada: 1. Ir. Hj. Hanifah Handayani, M.T, selaku Ketua Yayasan Bina Islami. 2. Drs. H. Nahdudin Islamy, M.Si, selaku Direktur Akamigas Balongan Indramayu. 3. Hj. Indah Dhamayanthie, M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia Akamigas Balongan, sekaligus Dosen Pembimbing 1 4. Rifana Indrawijaya, S.T, selaku Dosen Pembimbing 2. 5. Mohamad Charmin, selaku Pembimbing Lapangan.

vi

6. Semua pihak yang telah membantu baik moril maupun materi yang tidak sempat disebutkan satu persatu. Penyusun menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih belum sempurna. Untuk kesempurnaan dari laporan ini maka segala saran dan kritik yang sifatnya membangun sangat penyusun harapkan.

Indramayu,

Juli 2017

Penyusun

vii

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL ...............................................................................................i ABSTRAK ..............................................................................................................ii LEMBAR PENGESAHA .................................................................................... iii KATA PENGANTAR...........................................................................................iv DAFTAR ISI..........................................................................................................vi DAFTAR GAMBAR..............................................................................................x DAFTAR GRAFIK...............................................................................................xi DAFTAR TABEL ................................................................................................xii DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1 1.1

Latar Belakang................................................................................................1

1.2

Tema

1.3

Tujuan Tugas Akhir .......................................................................................3

..........................................................................................................3

1.3.1 Tujuan Yang Bersifat Umum ...............................................................3 1.3.2 Tujuan Yang Bersifat Khusus ..............................................................3 1.4

Manfaat Tugas Akhir......................................................................................4 1.4.1 Manfaat Bagi Perusahaan.....................................................................4 1.4.2 Manfaat Bagi Akamigas Balongan ......................................................4 1.4.3 Manfaat Bagi Mahasiswa.....................................................................5

viii

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................................6 2.1

Umum ............................................................................................................6

2.2

Jenis – jenis Serat ...........................................................................................6

2.3

Penggolongan Serat ........................................................................................7

2.4

2.5

2.3.1

Sumber Serat.. ..................................................................................7

2.3.2

Bentuk Serat .....................................................................................7

Evaporasi ........................................................................................................8 2.4.1

Manfaat Evaporasi di Industri.. ........................................................9

2.4.2

Faktor Yang Mempengaruhi Proses Evaporasi.. ..............................9

Evaporator ....................................................................................................11 2.5.1 Jenis – Jenis Evaporator ...................................................................11 2.5.2 Metode Pengoperasian Evaporator...................................................18 2.5.3 Metode Pengumpanan ......................................................................20

2.6

Neraca Massa dan Panas ..............................................................................22 2.6.1 Neraca Massa....................................................................................22 2.6.2 Neraca Panas ....................................................................................24

BAB III METODOLOGI TUGAS AKHIR.......................................................25 3.1

Metode Pengambilan Data ...........................................................................25

3.2

Observasi Langsung .....................................................................................25

3.3

Metode Wawancara ......................................................................................25

3.4

Study Literatur..............................................................................................26

ix

3.5 Analisa Laboratorium ...................................................................................26

3.6

3.5.1

Menghitung H2SO4.........................................................................26

3.5.2

Menghitung ZnSO4 ........................................................................27

3.5.3

Menghitung Na2SO4.......................................................................28

Blok Diagram Kegiatan ................................................................................28

BAB IV GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN..............................................29 4.1

Sejarah dan Latar Belakang PT. Indo Bharat Rayon....................................29 4.1.1

Sejarah Berdirinya PT.Indo Bharat Rayon.....................................29

4.1.2

Latar Belakang Didirikanya PT. Indo Bharat Rayon.....................32

4.1.3

Visi dan Misi Perusahaan...............................................................33

4.1.4

Bidang Kegiatan Perusahaan…......................................................34

4.2

Manajemen Perusahaan.. ..............................................................................34

4.3

Struktur Organisasi.......................................................................................35

4.4

Ketenagakerjaan… .......................................................................................36 4.4.1

Jumlah Karyawan.. .........................................................................36

4.4.2

Peraturan – peraturan Tenaga Kerja...............................................38

4.4.3

Kesejahteraan dan Jaminan Sosial Tenaga Kerja….......................40

4.4.4

Keselamatan Kerja… .....................................................................42

4.4.5

Pelanggarana dan Sanksi…............................................................43

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN...............................................................44 5.1

Proses Penunjang..........................................................................................44

5.2

Spinbath........................................................................................................46

5.3

Alur Proses ...................................................................................................47

x

5.4

Evaporator ....................................................................................................48

5.5

Perhitungan Neraca Massa dan Neraca Panas pada Evaporator ..................52 5.5.1

Neraca Massa pada Evaporator.. ....................................................52

5.5.2

Neraca Panas pada Evaporator .......................................................56

BAB VII PENUTUP ............................................................................................58 7.1

Kesimpulan...................................................................................................58

7.2

Saran .............................................................................................................59

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1

Diagram Penggolangan Serat .........................................................7

Gambar 2.2

Horizontal –Tube Natural Circulation Evaporator ......................13

Gambar 2.3

Vertical –Tube Natural Circulation Evaporator ..........................14

Gambar 2.4

Long Tube Vertical Type Evaporator ...........................................15

Gambar 2.5

Forced Circulation Type Evaporator ...........................................16

Gambar 2.6

Multi Stage Flash Evaporator.......................................................18

Gambar 2.7

Single Effect Evaporator ..............................................................19

Gambar 2.8

Multipel Effect Evaporator ..........................................................19

Gambar 2.9

Forward Feed...............................................................................21

Gambar 2.10 Backward Feed.............................................................................22 Gambar 2.11 Diagram Neraca Massa ................................................................23 Gambar 4.1

Bagan Departemen Proses Utama ................................................32

Gambar 4.2

Struktur Organisasi PT Indo Bharat Rayon Purwakarta ..............35

Gambar 5.1

Diagram Blok Unit Spinbath........................................................47

Gambar 5.2

Diagram Blok Unit Evaporator ....................................................49

Gambar 5.3

Alur Neraca Massa pada Evaporator............................................53

Gambar 5.4

Alur Neraca Panas pada Evaporator.............................................56

xii

DAFTAR GRAFIK

Halaman Grafik 5.1 Hubungan Flowrate Inlet Terhadap Jumlah Air Teruapkan ...............55

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 4.1

Jumlah Karyawan Berdasarkan Usia ................................................36

Tabel 4.2

Jumlah Karyawan Berdasarakan Pendidikan ...................................37

Tabel 4.3

Jumlah Karyawan Berdasarkan Jenis Kelamin ................................37

Tabel 5.1

Data Hasil Uji Laboratorium pada Inlet Spinbath ............................52

Tabel 5.2

Data Hasil Uji Laboratorium pada Outlet Spinbath .........................53

Tabel 5.3

Hasil Perhitungan Neraca Massa Evaporator ...................................54

Tabel 5.4

Laju Kandungan H2O ......................................................................55

Tabel 5.5

Hasil Perhitungan Neraca Panas Evaporator ....................................56

Tabel 5.6

Nilai Entalpi pada Evaporator ..........................................................57

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Pengolahan Data Neraca Massa dan Panas pada Evaporator Lampiran 2. Mencari Titik Didih Campuran Lampiran 3. Mencari Nilia Cp Lampiran 4. Blok diagram departemen Auxillary Lampiran 5. Flow diagram Multi Stage Flash Evaporator Lampiran 6. Heat Capacity of Liquid – Inorganic Compounds Lampiran 7. Properties of Saturated Steam – Preasure in Bar Lampiran 8. Surat Keterangan Telah Melaksanakan Tugas Akhir Lampiran 9. Penilaian Dosen Lapangan Lampiran 10. Bukti Penyerahan Laporan Lampiran 11. Daftar Riwayat Hidup

xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Di era globalisasi dan perdagangan bebas sekarang ini, banyak bermunculan industri – industri yang berbasis teknik kimia guna memenuhi kebutuhan manusia baik dalam bidang sandang, pangan dan papan. Dalam memebuhi kebuthan Papan banyak industri berumculan salah satu diantaranya adalah industri serat sintesis atau yang dikenal dengan serat buatan. Industri serat sintesis merupakan industri penghasil serat sintesis untuk bahan baku tektil dimana pada industri ini melibatkan proses fisika dan kimia dalam proses pembuatannya. Karna kebutuhan akan papan yang semakin meningkat memaksa para pelaku bisnis textile berfikir bagaimana cara mendapatkan bahan baku yang besar tanpa merusak maka kebutuhan akan serat sintesis pun semakin berkembang. Bahan baku utama kain tekstil adalah serat tekstil. Dalam hal ini serat yang akan di bahas lebih lanjut adalah serat viscose atau serat rayon. Serat sintetik atau serat rayon terbuat dari selulosa yang berasal dari pulp wood. Dalam Industri, serat pendek dilarutkan secara kimiawi membentuk larutan viscose, serat selulosa ini kemudian di regenerasi kembali dari larutan viscose membentuk serat panjang secara kontinyu

1

2

yang di sebut serat rayon, kemudian serat rayon di potong seukuran dengan serat alam (stafle fiber). Agar diperoleh serat dengan kualitas yang baik serta mempunyai kualitas yang bagus maka pada proses nya memerlukan beberapa proses kimiawi dengan menggunakan bahan berupa spinbath. Spinbath merupakan suatu larutan yang digunakan untuk proses regenerasi larutan viscos sehingga dapat menjadi selulosa dalam bentuk filament. Setelah melalui proses pada spinning machine konsentrasi spinbath akan menurun dikarenakan reaksi antara larutan viscos dan spinbath sehingga terbentuk H2O berlebih yang dapat menurunkan konsentrasi dari spinbath itu sendiri untuk mengembalikan konsentrasi kandungan spinbath seperti semula dapat dilakukan dengan proses evaporasi untuk menguapakan kandungan air yang terdapat pada spinbath. Proses Evaporasi adalah proses untuk memisahkan pelarut melalui proses penguapan dari padatan (zat terlarut) yang tidak volatil (tidak mudah menguap). Inti dari proses ini adalah menghilangkan air dengan cara memanaskan air pada larutan. Evaporasi merupakan proses menguapkan sebagian dari pelarut sesuai dengan titik didihnya, sehingga diperoleh larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Uap yang terbentuk pada evaporasi biasanya hanya terdiri dari satu komponen, dan jika uapnya berupa campuran umumnya tidak diadakan usaha untuk memisahkan komponen - komponennya. Dalam evaporasi zat hasil evaporasi dinamakan thick liquor yang merupakan larutan spinbath dengan kadar konsentrasi

3

yang telah di tentukan oleh departemen spinning, sedangkan uapnya biasanya dikondensasikan atau dibuang.

1.2 Tema Tema yang diambil dalam tugas akhir ini adalah “Analisa Jumlah Air yang Teruapkan pada Alat Evaporator”. Untuk tema yang lebih spesifik dapat disesuaikan dengan yang ada dilapangan.

1.3 Tujuan Adapun tujuan yang hendak dicapai penulis sehubungan dengan pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1.3.1

Tujuan yang bersifat Umum 1.

Memenuhi program perkuliahan tugas akhir di semester VI sebagai syarat kelulusan jenjang Diploma III.

2.

Menerapkan ilmu pengetahuan yang didapat di perkuliahan.

3.

Meningkatkan keahlian dan kreatifitas mahasiswa dengan hal baru di lingkungan baru.

4.

1.3.2

Mengetahui gambaran kerja di dunia industri.

Tujuan yang bersifat Khusus 1.

Mengetahui proses pada departemen auxillary di PT Indo Bharat Rayon Purwakarta.

2.

Mengetahui jenis evaporator yang digunakan di PT Indo Bharat Rayon Purwakarta.

4

3.

Mengetahui proses evaporasi larutan spinbath.

4.

Mengetahui jumlah air yang dapat teruapkan pada alat evaporator.

5.

Menghitung neraca massa dan neraca panas pada evaporator.

1.4 Manfaat 1.4.1

Manfaat Bagi Perusahaan 1.

Menjembatani hubungan kerjasama antara perusahaan dengan instansi pendidikan di masa yang akan datang, khususnya mengenai recruitment tenaga kerja.

2.

Menciptakan kerjasama yang saling menguntungkan dan bermanfaat antara perusahaan tempat dilaksanakannya Tugas Akhir dengan jurusan Teknik Kimia Akamigas Balongan.

1.4.2

Manfaat Bagi Akamigas Balongan 1.

Terbinanya suatu jaringan kerja sama dengan perusahaan tempat mahasiswa melaksanakan tugas akhir dalam upaya peningkatan keterkaitan dan kesepadanan antara substansi akademik dengan pengetahuan dan keterampilan sumber daya manusia yang dibutuhkan di dunia industri.

2.

Meningkatkan kapasitas dan kualitas pendidikan dengan melibatkan tenaga terampil dari lapangan dalam kegiatan tugas akhir.

3.

Tersusunnya kurikulum yang sesuai dengan kebutuhan yang nyata di lapangan.

5

1.4.3

Manfaat Bagi Mahasiswa 1.

Dapat mengenal secara langsung kondisi di lingkungan kerja.

2.

Dapat mengetahui berbagai masalah di lapangan.

3.

Dapat

memberikan

kontribusi

yang

positif

terhadap

perusahaan tempat mahasiswa melakukan tugas akhir. 4.

Memaksimalkan dan memperdalam keilmuan Teknik Kimia yang dimiliki oleh mahasiswa.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Umum Serat merupakan bahan baku yang digunakan dalam pembuatan benang dan kain. Serat textil ada yang dibuat dari bahan baku yang bersumber dari alam dan dari hasil manufaktur atau disebut serat sintesis yang pembuatanya secara kimia. Semua serat memiliki ciri – ciri bawaan dan sifat masing – masing serat yang beragam, tidak dapat dipisahkan dari karakterisitik dan mempunyai berbagai macam sifat. Beberapa bahan yang termasuk produk dari serat textil diantaranya benang, tali, kain dan karpet.

2.2

Jenis – jenis Serat Serat dapat digolongkan berdasarkan sumbernya ataupun sturuktur molekul penyusunya. Penggolongan serat berdasarkan sumbernya terbagi menjadi dua golongan yaitu serat buatan dan serat alami. Sedangkan berdasarkan molekul penyusunya terdiri atas selulosa, protein, dan polimer. Berikut ini merupakan diagram penggolongan serat dapat dilihat pada Gambar 2.1 dibawah ini.

6

7

Gambar 2.1 Diagram Penggolongan Serat (Sumber: Teknologi Textil, 2013)

2.3

Penggolongan Serat Bentuk serat bermacam – macam, penggolongan serat berdasarkan bentuk umumnya didasarkan pada panjang serat tunggalnya. Berdasarkan panjang serat dikenal dua jenis serat yaitu filamen dan staple. 2.3.1

Sumber Serat Serat berasal dari bahan alami dan buatan (sintesis). Serat alam adalah bahan yang tumbuh di alam, misalnya katun, flex, sutera, dan wool. Serat buatan adalah serat yang diciptakan oleh manusia suatu industri maufaktur.

2.3.2

Bentuk Serat Filamen merupakan serat yang sangat panjang. Serat buatan merupakan contoh dari filamen, panjang yang dihasilkan sesuai dengan keinginan pembuatnya. Satu – satunya serat alam berbentuk filamen adalah serat sutera. Staple adalah serat yang mempunyai panjang beberapa sentimeter, umumnya kurang dari sepuluh sentimeter. Semua serat

8

alam merupakan staple kecuali sutera. Setengah dari jumlah serat buatan berbentuk staple yang dibuat dengan cara memotong – motong filamen menjadi serat – serat yang panjangnya antara 1 – 6 inchi. Pembuatan serat staple ini dimaksudkan supaya dapat dicampur dengan serat – serat alam. (Noerati, dkk. Teknologi Textil. Hal: 1 – 8) 2.4

Evaporasi Warren L. McCabbe, 1993. Tujuan evaporasi adalah untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tak mudah menguap dan pelarut yang mudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi, pelarutnya adalah air. Evaporasi dilakukan dengan menguapkan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan larutan zat cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi. Evaporasi tidak sama dengan pengeringan, dalam evaporasi sisa penguapan adalah zat cair yang sangat kental dan bukan zat padat. Evaporasi berbeda pula dengan distilasi, karena uapnya biasanya komponen tunggal. Walaupun uap itu merupakan campuran, tidak ada usaha untuk memisahkannya

menjadi

fraksi-fraksi.

Evaporasi

berbeda

dengan

kristalisasi, karena evaporasi digunakan untuk memekatkan larutan dan bukan untuk pembuatan zat padat atau Kristal.

9

2.4.1

Manfaat Evaporasi di Industri Proses evaporasi memiliki berbagai manfaat dalam dunia industri. Di dalam dunia industri proses evaporasi bertujuan untuk: a. Meningkatkan konsentrasi atau viskositas larutan sebelum

diproses lebih lanjut. b. Pengurangan volume larutan sehingga dapat menghemat biaya

pengepakan, penyimpanan, dan transportasi. c. Menurunkan aktivitas air dengan cara meningkatkan konsentrasi

solid terlarut sehingga bahan menjadi awet. (Febrina, Anggi. 2014. Hal: 23) 2.4.2

Faktor Yang Mempengaruhi Proses Evaporasi Christian J. Geankoplis, 1978. Unsur fisika dan kimia larutan yang akan di evaporasi memiliki pengaruh besar terhadap tipe evaporator yang akan digunakan serta temperatur dan tekanan pada proses. Beberapa unsur yang akan mempengaruhi proses diantaranya: a. Konsentrasi cairan Cairan yang diumpankan kepada evaporator biasanya memiliki kadar air yang besar sehingga viskositasnya rendah atau sama dengan air.

10

b. Kelarutan Suatu larutan yang dipanaskan akan menyebabkan zat terlarutnya (garam) memiliki konsentrasi yang tinggi. Batas zat terlarut pada suatu larutan akan menyebabkan tebentuknya kristal. c. Sensitive Terhadap Suhu Banyak produk khususnya makanan dan material organik lainnya yang sensitive terhadap suhu dan kualitasnya menurun pada suhu tinggi atau terkena pemanasan yang lama. d. Suhu dan Tekanaan Titik didih pada larutan sangat berhubungan dengan sistem. Semakin tinggi tekanan operasi pada evaporator maka suhu operasi juga akan semakin tinggi. Untuk menjaga agar suhu rendah pada beberapa material yang sensitive terhadap pemanasan maka perlu menjaga tekanan operasi pada 1 atm atau tekanan vakum. e. Deposit scale Beberapa larutan menyebabkan deposit scale yang disebut dengan scale pada permukaan yang di panaskan. Hal ini dapat terbentuk karena dekomposisi. Hal ini dapat menyebabkan penurunan overall heat transfer koefisien dan evaporator harus dibersihkan secara berkala.

11

2.5

Evaporator Evaporator merupakan alat yang digunakan untuk mengubah sebagian atau keseluruhan pelarut dari sebuah larutan cair menjadi uap sehingga dihasilkan produk yang lebih pekat. Pada dasarnya semua jenis evaporator memiliki prinsip kerja yang sama. Yaitu pemekatan larutan berdasarkan perbedaan titik didih yang besar antara masing-masing zat. Tekanan mempengaruhi tinggi rendahnya titik didih cairan murni. Begitu pula pada titik didih cairan dipengaruhi oleh tekanan dan kadar air pada zat yang tidak mudah menguap seperti gula. Pada efek awal diperlukan adanya pemanasan suhu yang lebih tinggi. 2.5.1

Jenis – Jenis Evaporator Christie J. Geankoplis, 1978. Hingga saat ini dikenal banyak jenis evaporator di dunia industri. Beberapa jenis evaporator yang umum digunakan ; a. Open Kettle atau Panci Merupakan evaporator dengan bentuk yang sederhana. Evaporator ini berbentuk katel terbuka atau panci yang terisi cairan yang akan di panaskan. Heat yang digunakan berasal dari kondensasi steam didalam sebuah jacket atau sebuah coil yang tercelup pada cairan didalamnya. Pada beberapa industri kettle menggunakan pemanasan langsung atau directed – fired. Jenis evaporator ini termasuk murah dengan pengoperasiannya yang mudah.

12

b. Horizontal – tube natural circulation evaporator. Horizontal – tube natural circulation evaporator ditunjukan oleh Gambar 2.2. Horizonal bundle of heating tube sama dengan bundle of heating tube yang ada pada heat exchanger. Steam masuk melalui tube yang kemudian akan terkondensasi, steam kondensat akan keluar pada ujung tube yang lainnya. Larutan yang menguap akan menutupi permukaan tube sehingga transfer panas akan berlangsung. Uap yang terpisah pada larutan akan keluar melalui bagian atas evaporator. Tipe ini relative murah dan digunakan untuk larutan non – viscous yang mempunyai koefisien heat transfer tinggi dan tidak menimbulkan deposit scale. Horizontal – tube natural circulation evaporator tidak cocok digunakan pada larutan viscous karena proses sirkulasinya rendah. Pada beberapa kasus, evaporator ini dioperasikan secara kontinyu dimana umpan yang masuk memiliki laju yang konstan dan konsentrat yang keluar juga memiliki laju yang konstan pula.

13

Gambar 2.2 Horizontal – tube natural circulation evaporator. c. Vertical – type natural circulation evaporator. Jenis evaporator ini menggunakan vertical tube dan didalam tube terdapat cairan sedangkan steam diluar tube. Karena pemanasan menyebabkan penurunan densitas cairan. Cairan akan naik ke atas tube dengan natural circulation yang ditunjukan oleh Gambar 2.3 dan aliran turun melalui sebuah central large pada downcomer. Tipe evaporator ini sering disebut juga short – tube evaporator. Tipe ini digunakan secara luas pada industri gula, garam, dan caustic.

14

Gambar 2.3 Vertical – tube natural circulation evaporator. d. Long tube vertical type evaporator Karena koefisien heat transfer pada bagian steam sangat tinggi dibandingkan bagian yang akan di evaporasi, kecepatan heat transfer pada cairan sangat diinginkan. Pada long tube evaporator ditunjukan dengan Gambar 2.4 cairan pada tube. Tube ini memiliki panjang 3 – 10 meter dan pembentukan gelembung – gelembung uap didalam tube disebabkan oleh kerja pompa yang diberikan pada kecepatan yang tinggi. Pada umumnya, liquid melewati tube side sekali dan tidak di sirkulasi. Sehingga waktu kontak sangat singkat. Pada beberapa kasus, ketika rasio umpan evaporasi rendah, maka pada jenis evaporator ini akan terdapat tambahan pipa

15

antara outlet konsentrat dan pipa umpan. Jenis evaporator ini digunakan secara luas untuk memproduksi susu.

Gambar 2.4 Long – tube vertical type evaporator. e. Falling – film type evaporator Sebuah variasi dari long tube type evaporator adalah falling film evaporator, dimana umpan masuk dari bagian atas tube dan turun kebawah pada dinding membentuk film tipis. Pemisahan uap dan cairan biasanya terdapat di bagian bawah. Tipe evaporator ini digunakan secara luas untuk mengkonsentrat bahan – bahan yang sensitive terhadap panas misalnya orange juice dan jus – jus lainnya karena waktu kontak yang sangat cepat (5 – 10 detik atau lebih) dan koefisien perpindahan panas yang sangat tinggi.

16

f. Forced Circulation Type Evaporator Koefisien transfer panas cairan dapat ditingkatkan dengan memompa paksa cairan yang ada pada bagian dalam tube. Hal ini dapat dilakukan pada long – tube vertical type evaporator seperti pada Gambar 2.4 dengan menambahkan pipa dan sebuah pompa antara outlet konsentrat dan pipa umpan. Tetapi biasanya pada forced circulation type, vertical tube akan lebih pendek dari pada pada evaporator long tube dan tipe ini ditunjukan oleh Gambar 2.5 juga pada beberapa kasus untuk pemisahan menggunakan external heat exchanger. Tipe ini sagat baik digunakan pada fluida yang viscous.

Gambar 2.5 Forced Circulation Type Evaporator.

17

g. Flash evaporator Paul E. Minton, 1986. Biasanya evaporator jenis ini digunakan pada kapal untuk mendapatkan air. Flash dan multi stage flash evaporator dapat digunakan untuk diaplikasikan pada lahan yang luas untuk digunakan pada evaporasi air payau dan air laut agar airnya dapat digunakan sebagai air proses. Air dipanaskan dan diumpankan kedalam sebuah chamber dimana tekanan dijaga pada kondisi yang rendah. Flash evaporator adalah evaporator dimana pendidihan akan ditahan hingga larutan mencapai kondisi boiling untuk kemudian dimasukkan ke dalam sebuah vessel bertekanan rendah

sehingga

larutan

terpisah dari uapnya. Jenis flash evaporator ini akan sangat efisien jika dibuat multieffect atau yang dikenal dengan multistage flash evaporator. Jumlah stage atau flash di tentukan oleh keekonomiaan saat instalasi alat. Saat ini flash evaporator dapat di gunakan hampir pada semua unit pengolahan air.

.

18

Gambar 2.6 Multi Stage Flash Evaporator (Sumber: Ullah, M.G.Rasul. 2013) 2.5.2

Metode Pengoperasian Evaporator a. Singel Effect Evaporator Pada single effect evaporator hanya terdapat satu badan penguapan. Bahan yang akan dievaporasi masuk ke dalam ruang penguap dan diberi panas steam oleh satu luas permukaan pindah panas. Uap yang dihasilkan dari evaporator tunggal akan menjadi produk buangan. Pada single effect evaporator, energi yang digunakan tergolong besar, sehingga evaporator ini jarang digunakan untuk industri besar.

19

Gambar 2.7 Singel Effect Evaporator (Sumber: Transport Process and Unit Operation, 1978) b. Multipel Effect Evporator

Gambar 2.8 Multipel Effect Evaporator (Sumber: Transport Process and Unit Operation, 1978) Multiple effect evaporator merupakan peralatan yang dirancang dengan tujuan meningkatkan efisiensi energi dari proses evaporasi yang berlangsung dengan menggunakan energi panas dari uap (steam) untuk menguapkan air. Prinsip dasar dari multiple effect evaporator yaitu menggunakan panas atau kalor

20

yang dilepaskan dari proses kondensasi pada evaporator efek pertama untuk memberikan panas bagi efek selanjutnya. Uap yang terbentuk dari chamber efek pertama akan memanasi komponen yang sedang berada di unit efek kedua, ketika

steam

awal

(steam

langsung)

sedang memanasi komponen yang berada pada unit efek pertama. Pada suatu multiple effect evaporator, air dididihkan pada suatu rangkaian wadah (vessel), masing - masingnya dilangsungkan pada tekanan yang lebih rendah dibandingkan dengan unit sebelumnya. Karena titik didih dari air menurun seiring dengan penurunan tekanan, maka uap yang terbentuk dari satu wadah dapat digunakan untuk memanaskan unit berikutnya dan hanya pada vessel pertama, yaitu pada tekanan tertinggi, yang membutuhkan sumber panas eksternal. 2.5.3 Metode Pengumpanan Paul E Minton, 1986. Bisanya metode pengumpanan pada sebuh multiple evaporator dengan memompakan cairan kedalam efek pertama dan mengirimnya kedalam efek – efek berikutnya ditunjukan pada Gambar 2.9. Tipe ini disebut denga tipe forward feed. Konsentrasi cairan akan meningkat dari efek pertama hingga

21

efek terakhir. Forward feed akan menguntungkan saat feed dalam kondisi panas. Forward feed

mudah di aplikasikan karena feed

akan mengalir karena adanya perbedaan tekanan sehingga akan mengurangi penggunaan pompa. Selain itu juga akan menghemat steam karena adanya pemanfaatan steam

yang dihasilkan dari

setiap efek.

G Gambar 2.9 Forward Feed Metode umum lainnya adalah backward feed dimana feed di umpankan pada efek terakhir dan dipompakan berturut – turut hingga efek pertama ditunjukan dalam Gambar 2.10 metode ini membutuhkan pompa untuk mentransfer pada setiap efek yang di tambahkan pada pompa thick liquor. Karena aliran

22

dari tekanan rendah ke tekanan tinggi. Backward feed sering dipakai saat produknya viscous dan tempertaur yang tiggi akan meningkatkan laju perpindahan panasnya.

Gambar 2.10 Backward Feed 2.6

Neraca Massa dan Panas 2.6.1

Neraca Massa Neraca massa adalah suatu perhitungan yang tepat dari semua bahan – bahan yang masuk, yang terakumulasi dan yang keluar dalam kurun waktu terentu. Pernyataan tersebut sesuai dengan hukum kekekalan massa yang dikemukan oleh Lomonosov Lavoiser meyatakan massa dari suatu sistem tertutup akan konstan meskipun terjadi berbagai macam proses di dalam sistem tersebut.

23

C

A

AKUMULASI B

D

F

Gambar 2.11 Diagram Neraca Massa Persamaan neraca massa: Massa masuk - Massa keluar – Consumtion + Generation = massa terakumulasi (MA+MB+MC) -Consumtion +Generation - (MD + ME) =Makumulasi (2.1) Keterangan: (MA + MB + MC)

= aliran masuk ke sistem

(MD + ME)

= aliran ke luar sistem

Consumtion

= massa yang digunakan oleh reaksi

Generation

= massa yang terbentuk oleh reaksi

Akumulasi

= massa yang terkumpul di sistem

Untuk neraca massa tanpa reaksi maka nilai Generation dan Consumtion sama dengan nol. Dan jika sistem dalam keadaan steady state maka nilai accumulation bernilai nol. Maka persamaan menjadi: Massa masuk = massa yang keluar

24

MA + MB + MC = MD + M E 2.6.2

(2.2)

Neraca Panas Neraca

energi

adalah

persamaan

matematis

yang

menyatakan hubungan antara energi masuk dan energi keluar suatu sistem yang berdasarkan pada satuan waktu operasi. E1 + Q = ∆E + E2 + W ...............................................................(2.3) Keterangan: E1 = energi yang masuk ke sistem Q = energi yang timbul dalam sistem ∆E = akumulasi energi dalam sistem E2 = energi keluar dari sistem W = energi yang dipakai dalam sistem 2.7

Asam dan Basa Arrenhius, Asam adalah zat yang dalam air melepaskan ion H+, sedangkan basa adalah zat yang dalam air akan melepaskan ion OH-. Jadi pembawa sifat asam adalah H+ dan pembawa sifat basa adalah OH-. Asam Arrenhius dirumuskan sebagai HxZ, yang dalam air mengalami ionisasi sebagi berikut

HxZ → x H+ + Zx – Jumlah ion H+ yang didapat dihasilkan oleh 1 molekul asam disebut valensi asam, sedangkan ion negative yang terbentuk dari asam setelah melepaskan ion H + disebut ion sisa asam. Basa Arrenhius adalah hidorksida logam, M(OH)x, yang dalam air terurai sebagi berikut.

25

M(OH)x → Mx + + x OH – Jumlah ion OH – yang dapat dilepaskan oleh satu molekul basa disebut velensi basa. Contoh : H2SO4 → 2 H+ + SO4 2Mg(OH)2 → Mg 2+ + 2 OHKekuatan asam dipengaruhi oleh banyaknya ion – ion H+ yang dihasilakan oleh senyawa asam dalam larutanya. Berdasarkan banyaknya ion H+ yang dihasilkan, larutan asam dibedakan menjadi 2 macam yaitu asam kuat dan asam lemah. Asam kuat yaitu asam yang dalam larutannya terionisasi keseluruhan menjadi ion – ionya. Asam lemah yaitu senyawa asam yang dalam larutanya hanya sedikit yang terionisasi menjadi ion – ionnya. Kekuatan basa dipengaruhi oleh banyaknya ion – ion OH – yang dihasilakan oleh senyawa basa dalam larutanya. Berdasarkan banyak sedikitnya OH yang dihasilkan dibedakan atas dua jenis basa yaitu basa kuat dan basa lemah. Basa kuat merupakan basa yang dalam larutanya terion selrunya menjadi ion – ionnya. Basa lemah merupakan suatu senyawa basa yang dalam larutanya hanya sedikit yang terionisasi menjadi ion – ion.

BAB III METODOLOGI PELAKSANAAN

Metode pelaksanaan yang dilakukan selama tugas akhir, meliputi : 3.1

Metode Pengambilan Data Metode ini dilakukan dengan cara mengumpulkan data, yaitu data-data hasil uji laboratorium di PT. Indo Bharat Rayon Purawakarta. Data ini kemudian akan di olah dan hasilnya dapat digunakan untuk menghitung neraca massa dan panas. Selain itu hasil uji laboratorium dapat menjadi parameter kualitas evaporasi.

3.2

Observasi Langsung Dimana data yang diperoleh dari pengamatan secara langsung pada lapangan dan melihat tentang proses pada departemen auxillary khususnya pada alat evaporator yang berjenis multistage flash evaporator (MSFE) Berdasarkan pengamatan itulah penyusun mendapatkan data – data yang akan menjadi sumber data dalam pembuatan laporan.

3.3

Metode Wawancara Data-data diperoleh dari konsultasi langsung dengan pembimbing lapangan maupun dengan operator - operator

yang bersangkutan yang

berada di perusahaan mengenai tahapan penyusunan laporan dan pengumpulan data di PT. Indo Bharat Rayon Purwakarta.

25

26

3.4

Study Literature Metode studi literatur ini dilakukan dengan membaca literaturliteratur yang berkaitan dengan tema yang diambil. Literatur tersebut berupa buku, sumber internet, dan buku panduan perusahaan yang digunakan selanjutnya untuk memenuhi materi pada tinjauan pustaka, profil perusahaan, hingga proses yang terdapat di dalamnya.

3.5

Analisa Laboratorium Analisa laboratorium diperlukan agar mengetahui persentase kandungan zat – zat yang terdapat pada spinbath. Data untuk analisa laboratorium didapatkan dengan mengambil sample berupa spinbath inlet dan spinbath outlet 3.5.1

Menghitung H2SO4 a. Mengambil 250 mL sample larutan inlet dan outlet spinbath. menggunakan gelas ukur. Kemudian mengukur massa jenis masing – masing larutan dengan menggunakan hygrometer. b. Mengambil masing – masing 5 mL sample dan memasukanya kedalam beaker glass. c. Menambahkan indikator metil merah pada larutan sampel yang telah diambil. d. Mengisi buret dengan larutan NaOH 0,1 M. e. Melakukan titrasi hingga larutan berubah warna menjadi warna kuning. f. Mengulangi prosedur a – e menggunakan sampel lainya.

27

g. Mencatat volume hasil titrasi. Nilai H2SO4 didapat dengan memasukan data massa jenis masing – masing larutan dan volume hasil titrasi kedalam data di komputer hingga didapat kandungan H2SO4. 3.5.2

Menghitung ZnSO4 a. Mengambil 250 mL sample larutan inlet dan outlet spinbath dengan gelas ukur. Kemudian mengukur massa jenis masing – masing larutan dengan menggunakan hygrometer. b. Mengambil masing – masing 5 mL sample dan memasukanya kedalam beaker glass c. Menambahkan indikator XO pada larutan sampel yang telah diambil. d. Mengisi buret dengan larutan EDTA (Etilen Diamina Tetra Asetat) 0,1 M. e. Melakukan titrasi hingga larutan berubah menjadi warna jingga. f. Mengulangi prosedur a – e menggunakan sampel lainya. g. Mencatat volume hasil titrasi. Nilai ZnSO4 didapat dengan memasukan data massa jenis masing – masing larutan dan volume hasil titrasi kedalam data di komputer hingga didapat kandungan ZnSO4.

28

3.5.3

Menghitung Na2SO4 Kandungan Na2SO4 didapat dengan memasukan data H2SO4 dan ZnSO4 kemudian mencocokannya kedalam tabel konversi yang terdapat di laboratorium.

3.6

Blok Diagram Kegiatan Orientasi Lapangan

Laboratorium

Pengumpulan Data

Pembimbing

Pengolahan Data

Evaluasi Data

Kesimpulan

Literatur

BAB IV GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN

4.1

Sejarah dan Latar Belakang PT. Indo-Bharat Rayon 4.1.1

Sejarah Berdirinya PT. Indo Bharat Rayon Berdirinya PT. Indo Bharat Rayon dilatar belakangi dengan datangnya seorang pengusaha India bernama Agrawal ke Indonesia dengan maksud untuk menanamkan modal dari Birla Group yang bekerja sama dengan pengusaha Indonesia, Harlan Bekti. PT. Indo Bharat Rayon didirikan tanggal 3 Juni 1980 dan diaktakan melalui Notaris Fredik Alexander Tumbuan di Jakarta dengan Akta No. 16 tanggal 5 September 1980. Presentase saham PT. Indo Bharat Rayon terdiri dari 80% dari modal pengusaha asing (India) dan sisanya yang 20% disetor oleh perusahaan dalam negeri. Perusahaan dikelola oleh Dewan Direksi dibawah pengawasan Dewan Komisaris yang diangkat oleh pemegang saham setiap tahunnya dalam rapat umum pemegang saham tahunan. Pada awalnya PT. Indo Bharat Rayon ini dibangun dengan modal sebesar US $ 500 juta diatas tanah seluas 24 ha, dimana 1/3 bagian dipergunakan untuk perumahan staff dan karyawan.

29

30

PT. Indo Bharat Rayon memproduksi viscose rayon staple fibers, dengan kapasitas awal sebesar 45 ton/hari, dan saat ini telah diperbesar menjadi 310 ton/hari. Selain menghasilkan rayon sebagai produksi utama, PT. Indo Bharat Rayon juga menghasilkan sodium sulfat (Na2SO4) sebagai produk samping. Rayon fibre merupakan fiber selulosa alami yang dimanufaktur dari pulp kayu. Rayon fibre secara meluas digunakan di perusahaan tekstil dan perusahaan lainnya yang memproduksi produk kesehatan seperti lap kertas (sanitary napkins) dan lain-lain. Didalam industri tekstil, rayon digunakan untuk manufaktur bahan kain (fabric) dengan penggunaan 100% rayon, atau dicampur dengan serat fiber yang lain. Rayon fibre telah diterima diseluruh dunia dan telah menjadi salah satu bahan baku tekstil yang paling penting untuk industri tekstil di Indonesia. PT. Indo Bharat Rayon adalah pabrik pertama yang memproduksi viscose rayon staple fiber di Indonesia. Sebelumnya, seluruh kebutuhan viscose rayon staple fiber diimpor. Dengan demikian mulai berproduksinya PT. Indo Bharat Rayon telah menghemat devisa yang sangat berharga bagi Indonesia. PT. Indo Bharat Rayon mengekspor 20% - 30% dari produksinya dan 60% 65% produksi rayon tersebut diekspor secar langsung yaitu melalui

31

Industri - industri hilirnya dalam bentuk benang, kain dan pakaian jadi. Sehingga total seluruhnya kurang lebih 80% - 85% dari rayon fiber tersebut diekspor. Nama Indo Bharat Rayon memiliki pengertian yaitu Indo berarti Indonesia, Bharat adalah sebutan lain untuk India, dan Rayon adalah nama lain untuk serat selulosa. PT. Indo Bharat Rayon memiliki dua departemen yang berperan penting dalam proses utama yaitu : a. Departemen Viscose Departemen ini bertugas untuk membuat larutan viscose b. Departemen Spinning Departemen ini melakukan pengolahan larutan viscose menjadi rayon, mulai dari proses penggumpalan larutan viscose hingga pengepakan serat rayon. Selain itu, terdapat pula beberapa departemen yang berperan dalam proses pendukung, yaitu : a. Departemen Auxillary, bertugas untuk mengolah larutan spinbath. b. Departemen Ancilliary, bertugas untuk membuat larutan asam sulfat (H2SO4) dan karbon disulfida (CS2). c. Departemen Pengolahan Air (Water Treatment) yang bertugas untuk mengolah limbah dan menyediakan air.

32

d. Power Plant, bertugas untuk menyediakan uap air dan menyediakan energi. e. Laboratorium,

bertugas

memeriksa

kadar

bahan

yang

diperlukan disetiap proses sesuai standar

Departemen Viscous Proses Utama Departemen Spinning

Departemen Auxilliary

PT. Indo Bharat Rayon

Departemen Ancillary

Proses Pendukung

Departemen Water Treatment and effluent

Power Plant

Departemen Laboratorium

Gambar 4.1 Bagan Departemen Proses Utama dan Departemen Proses Pendukung 4.1.2

Latar Belakang PT. Indo-Bharat Rayon a. Tinjauan Regional Secara makro, industri rayon diwilayah asia terutama negara berkembang masih bertahan, malah menjadi primadona andalan pemasok devisa, seperti di India; Filipina, Thailand, Bangladesh dan Indonesia. Hampir lebih 50% kebutuhan serat rayon dunia dipasok dari negara-negara tersebut.

33

b. Tinjauan Nasional Dengan kemajuan industri tekstil yang cukup pesat dewasa ini, sehingga industri tekstil dan produk tekstil menjadi andalan pada peringkat pertama dalam penghasil devisa nonmigas di Indonesia. Kemajuan tersebut antara lain berkat adanya kemampuan perusahaan nasional dalam membangun serat buatan seperti serat polyester dan serat rayon. 4.1.3

Visi dan Misi Perusahaan a. Visi Perusahaan Menjadi penghasil kapas buatan yag berkualitas no 1 di dunia. b. Misi Perusahaan Menjadi industri yang berdaya saing tinggi dalam kesatuan mata rantai suplai kapas cellulosa kelas dunia melalui inovasi dalam teknologi dan pemasaran untuk menjamin kepuasan pelanggan berdasarkan pengembangan yang berfokus pada pasar dalam negeri dan luar negeri. Dibangunnya PT. Indo Bharat Rayon secara tidak langsung memberikan lapangan pekerjaan bagi masyarakat mengurangi angka pengangguran di Indonesia.

guna

34

4.1.4

Bidang Kegiatan Perusahaan Produksi PT. Indo Bharat Rayon adalah staple fiber rayon yang awalnya hanya 45 ton/hari sekarang menjadi 420 ton/hari. Rayon yang siap dipasarkan dan dikemas dalam bentuk bale. Selain itu PT. Indo Bharat Rayon juga menghasilkan sodium sulfat sebagai produk samping. Sodium sulfat yang dihasilkan akan dipasarkan dalam bentuk kering dan sebelumnya dikemas dalam kantong pengemas 25 kg, 50 kg dan jumbo bag 1000 kg.

4.2

Manajemen Perusahaan Sistem manajemen yang diterapkan di PT. Indo Bharat Rayon adalah Birla Management Centre. Langkah-langkah spesifik yang ditentukan untuk mencapai tujuan adalah sebagai berikut : A. Pertisipasi manajemen berdasarkan konsensus dan konsultasi, melalui a.

Badan pengurus manajemen

b.

Badan pengurus pemasaran

c.

Pengendalian mutu

B. Program pengetahuan secara menyeluruh a.

Program pengembangan keahlian

b.

Sistem penyempurnaan

c.

Pengutusan dan pemantauan

d.

Pengembangan sumber daya manusia

35

Struktur Organisasi Perusahaan Material Manager

VICE PRESIDENT PRODUCTION

Purchasing Manager

Production Manager

PRESIDEN DIREKTUR

4.3

Marketing Management

VICE PRESIDENT COMERCIAL

Quality Assurance Manager

Accounting Manager

HRD Manager

Financial Manager

Gambar 4.2 Struktur Organisasi PT.Indo Bharat Rayon Purwakarta (Sumber: PT. Indo Bharat Rayon Purwakarta)

36

4.4

Ketenagakerjaan 4.4.1

Jumlah Karyawan Tenaga kerja di PT. Indo Bharat Rayon dapat dilihat pada tabel dibawah yang masing-masing telah diklasifikasikan. Tabel 4.1 Jumlah Karyawan Berdasarkan Usia NO

Usia (tahun)

Jumlah

1

20-24

160

2

25-29

204

3

30-34

304

4

35-39

324

5

40-44

175

6

45-49

147

7

50-54

65

8

55-59

11

Total (Sumber: PT. Indo Bharat Rayon)

1390

37

Tabel 4.2 Jumlah Karyawan Berdasarkan Pendidikan NO

Pendidikan

Jumlah

1

SD

139

2

SMP

116

3

SMA

787

4

D1

95

5

D2

20

6

D3

90

7

S1

135

8

S2

8

Total

1390

(Sumber : PT. Indo Bharat Rayon) Tabel 4.3 Jumlah Karyawan Berdasarkan Jenis Kelamin No

Jenis Kelamin

Jumlah

1

Laki-laki

1256

2

Perempuan

134

Total

1390

(Sumber : PT. Indo Bharat Rayon)

38

4.4.2

Peraturan-peraturan Tenaga Kerja a. Waktu Kerja Setiap pekerja bertugas sesuai dengan jadwal yang telah ditetapkan. Waktu yang telah ditetapkan menurut peraturan perusahaan adalah sebagai berikut : General shif : Senin – Jumat

: 08.30 – 16.45 WIB

Sabtu

: 08.30 – 12.15 WIB

Istirahat makan siang

: 12.00 – 13.00 WIB

Shift : Shift I (pagi)

: 07.00 – 15.00 WIB

Shift II (siang)

: 15.00 – 23.00 WIB

Shift III (malam)

: 23.00 – 07.00 WIB

Istirahat makan diberikan secara bergantian, waktunya selama setengah jam setelah masing-masing bekerja selama 4 jam berturut-turut, penetapan gilirannya diatur oleh supervisor pada masing-masing bagian sehingga proses tetap berjalan. Setiap pekerja mendapat libur satu hari dalam seminggu sedangkan kerja

lembur

dilakukan

secara

perundang-undangan yang berlaku.

sukarela

sesuai

dengan

39

a) Sistem Upah Sistem upah diberikan perusahaan merupakan sistem upah bulanan yang terdiri dari upah pokok, pah lembur, dan upah tunjangan. Besarnya upah yang diberikan perusahaan kepada

pekerja

sangat

bergantung

pada

kehadiran.

Perhitungan kehadiran untuk upah bulanan dari tanggal 23 yang lalu hingga tanggal 24 bulan berikutnya. Tenaga kerja yang memiliki keterangan sakit yang disertai dengan surat dokter akan mendapatkan upah pokok namun tenaga kerja yang absen tanpa pemberitahuan akan dikenakan potongan upah. b) Upah Lembur Bulanan Upah lembur bulanan adalah upah yang diberikan kepada pekerja diluar jam kerja yang diperhitungkan menurut Peraturan

Perundang-undangan

Ketenagakerjaan

yang

berlaku. Perusahaan memberikan upah lembur bulanan kepada para pekerja yang bersedia melakukan kerja lembur. Upah yang diberikan untuk kerja lembur ini (over time) dilakukan sesuai dengan SK Menteri Tenaga Kerja RI No. 72/Men/1984.

40

4.4.3

Kesejahteraan dan Jaminan Sosial Tenaga Kerja PT. Indo Bharat Rayon memberikan jaminan sosial sesuai dengan ketentuan yang telah ditetapkan, yaitu sebagai berukut : 1. Makan dalam jam kerja Perusahaan memberikan makan, minum, dan snack kepada pekerja pada shift malam sesuai dengan menu yang telah diatur oleh perusahaan dan serikat kerja. 2. Perumahan Perusahaan menyediakan mess bagi karyawannya baik di luar maupun di dalam industri. Apabila tidak memungkinkan untuk tinggal/menempati perumahan/mess, perusahaan menggantinya dengan tunjangan perumahan. 3. Transportasi Perusahaan menyediakan fasilitas antar jemput berupa bus bagi karyawannya. Pelaksanaan antar jemput sesuai dengan route yang telah ditentukan dan diatur oleh perusahaan. 4. Fasilitas Kesehatan Perusahaan menyediakan poliklinik yang dilengkapi dengan ruang kamar obat bagi para pekerja dan keluargannya. Perusahaan juga menunjuk Rumah Sakit Bayu Asih Purwakarta dan Rumah Sakit Hasan Sadikin Bandung untk jaminan pemeliharaan kesehatan, pengolahan, dan tindakan medis

41

lainnya yaitu satu orang istri/suami, dan dua orang anak yang sah menjadi tanggungannya. 5. Pakaian Kerja dan Sepatu Setiap tahun perusahaan memberikan kepada semua pekerja pakaian seragam dan sepatu yang harus dipakai pada waktu menjalankan pekerjaannya. 6. Rekreasi 7. Koperasi Karyawan Perusahaan turut berpartisipasi aktif dalam pembinaan dan memberikan pinjaman kepada koperasi karyawan. Koperasi karyawan ini menyediakan barang-barang kebutuhan rumah tangga. 8. Tabungan Hari Tua Seluruh pekerja yang telah menyelesaikan masa percobaan diikutsertakan dalam program hari tua. Pekerja membayar 2% dari upah yang diberikan perusahaan dan perusahaan membayar sebesar 3,7% dari upah para pekerjanya. Seluruh pekerja bila telah berusia 55 tahun atau meninggal dunia sebelum usia tersebut, maka tabungan hari tua dan bunganya diberikan oleh perum ASTEK sesuai dengan PP No. 14/1993. 9. Tempat Peribadatan dan Peringatan Hari Besar Agama Perusahaan menyediakan tempat ibadah dan menyediakan keperluan lain yang berhubungan dengan kerohanian bagi

42

pekerjanya. Biaya peringatan hari-hari besar keagamaan ditanggung penuh oleh perusahaan. 10.

Dasar Penghargaan dan Tanda Penghargaan

11.

Pengobatan bagi Karyawan dan Keluarga

12.

Keluarga Berencana Selain menerima upah, pekerja harian menerima tunjangan yang diberikan oleh perusahaan yang berupa Tunjangan Dinas, Tunjangan Hadir, Tunjangan Meninggal Dunia, Tunjangan Kecelakaan Kerja dan Tunjangan Hari Raya.

4.4.4

Keselamatan Kerja PT.

Indo

Bharat

Rayon

mengutamakan

dan

memperhatikan keselamatan kerja pada karyawannya. Pihak perusahaan memberi peringatan tentang keselamatan kerja dengan memasang slogan-slogan peringatan pada tempat-tempat yang dianggap strategis dan sering dilalui oleh para karyawannya. Peralatan standar yang digunakan untuk kepentingan keselamatan kerja adalah helm pengaman, sepatu keselamatan, pelindung mata, pelindung telinga, dan masker pernafasan.

43

4.4.5

Pelanggaran dan Sanksi-sanksi Sanksi yang diberikan kepada pekerja yang melanggar perusahaan berupa: a. Peraturan lisan, bersifat mendidik dan diberikan atasan kepada pekerja. b. Peraturan tertulis, meliputi peringatan pertama, kedua dan ketiga. Pekerja yang telah mendapat peringatan pertama sebanyak tiga kali berturut-turut maka akan mendapatkan surat peringatan yang kedua. Jika dalam waktu berlakunya surat peringatan yang terakhir, dan yang bersangkutan masih melakukan pelanggaran lagi, maka kepadanya diberikan tindakan Pemutusan Hubungan Kerja (PHK).

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1

Proses Penunjang Auxiliary Department merupakan departemen yang mengolah larutan return spinbath yang berasal dari Spinning Department untuk mengontrol konsentrasi larutan spinbath agar dapat digunakan kembali atau disebut juga acid recovery di Spinning Departemen. Selain itu Auxiliary Department juga bertugas utuk mengambil produk samping yaitu Sodium Sulphate (Na2SO4). Pada Auxiliary Department terdapat beberapa unit, yaitu: a.

Unit spinbath. Unit spinbath bertugas untuk menyediakan larutan spinbath. Komposisi larutan spinbath terdiri atas H2SO4, ZnSO4, Na2SO4, dan H2O. Kondisi operasi larutan spinbath harus tetap dijaga pada temperatur 48-50 ºC.

b.

Unit evaporator. Evaporator merupakan alat pemisah suatu komponen dari campurannya sehingga didapat hasil berupa zat yang homogen. Evaporator ini digunakan untuk menguapkan air pada larutan return spinbath.

44

45

c.

Unit crystallizer. Crystallizer ini berfungsi untuk mengambil Na2SO4 di dalam larutan spinbath yang dihasilkan selama proses regenerasi.

d.

Unit calcination. Calcination merupakan proses lanjutan dari proses crystallization, untuk memisahkan air yang masih terkandung dalam glauber salt.

e.

Unit dryer. Kristal sodium sulfat yang yang berasal dari unit calcination masih mengandung air 5 % sehingga memerlukan pengeringan untuk menghilangkan kandungan air. Proses pengeringan dilakukan dengan cara mengalirkan kristal Na2SO4 (sodium sulfat) basah ke dalam pipa dryer bersamaan dengan udara panas yang dialirkan dari bagian bawah dryer sehingga terjadi kontak antara Na2SO4 (sodium sulfat) dan udara panas di sepanjang pipa.

f.

Unit bagging. Sodium sulphate yang telah dikeringkan di dryer kemudian ditampung di silo dan dikemas menggunakan karung dengan bagging machine yang bekerja secara otomatis. Sodium sulphate yang dihasilkan bisa dijadikan bahan baku industri detergen.

46

5.2

Spinbath Unit spinbath bertugas untuk menyediakan larutan spinbath. Komposisi larutan spinbath adalah H2SO4, ZnSO4, Na2SO4, dan H2O. Kondisi operasi larutan spinbath harus tetap dijaga pada temperatur 48 – 50 ºC. Temperatur larutan spinbath dapat dijaga dengan melakukan pengaturan temperatur outlet dari evaporator. Larutan spinbath yang mengalami penurunan kualitas akibat terbentuknya Na2SO4 dan H2O yang merupakan hasil reaksi antara H2SO4 dan NaOH yang terjadi di Spinning Department disebut juga dengan return spinbath. Reaksi pembentukan Na2SO4 dan H2O 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O Return spinbath yang mengandung sodium sulfat dan air. Kandungan air di spinbath yang terlalu tinggi menyebabkan volume spinbath meningkat dan menyebabkan larutan spinbath tidak dapat digunakan lagi di departemen spinning. Air tersebut harus

diuapkan

menggunakan evaporator. Proses pengolahan larutan return spinbath agar dapat digunakan kembali menjadi larutan spinbath dapat dilihat pada Gambar 5.1

47

Gambar 5.1 Diagram Blok Unit Spinbath (Sumber: PT. Indo Bharat Rayon Purwakarta) 5.3

Alur Proses Proses pengolahan return spinbath berawal dari mengalirkan larutan return spinbath ke strainer (penyaring) yang bertujuan untuk menyaring selulosa yang terikut dalam larutan spinbath. Return spinbath kemudian dipompakan ke dalam bottom tank yang dialiri larutan H2SO4. Selain penambahan H2SO4 ditambahkan pula ZnSO4. Dengan penambahan ZnSO4, filamen yang terbentuk tidak akan mudah putus karena tidak terbentuknya rongga-rongga udara. Penambahan bahan - bahan pada bottom tank ini diatur oleh aplicon. Aplicon ini bekerja seperti dosing pump yang akan secara otomatis menambahkan H2SO4 bila konsentrasi pada bottom tank kurang dari batas yang ditentukan. Sedangkan pada penambahan ZnSO4 dilakukan penambahan secara manual oleh operator, operator akan

48

mengecek kadar ZnSO4 pada bottom tank setiap 4 jam sekali, apabila konsentrasi ZnSO4 berkurang maka operator akan menambahkan dengan membuka valve pada Zink Disolver. Larutan spinbath dari bottom tank dibagi menjadi dua aliran keluaran. Sebagian larutan dipompakan ke filter lalu ke Unit Evaporator, dan sebagian larutan langsung disirkulasikan ke dalam top tank. Filter yang digunakan adalah china filter. Media filtrasi dibersihkan secara bergantian dalam rentang waktu 5 hari sekali dengan backwashing menggunakan air panas dan kaustik NaOH. Larutan spinbath dari top tank dialirkan ke spinning machine dan dipakai untuk proses regenerasi larutan viscose. Larutan spinbath yang mengalami penurunan kualitas hasil proses regenerasi dialirkan kembali ke bottom tank begitu seterusnya. 5.4

Evaporator PT Indo Bharat Rayon memiliki 13 unit evaporator. Setiap unit evaporator terdiri dari satu heater, 14 stage vessel dan 11 preheater. Evaporator

merupakan

alat

pemisah

suatu

komponen

dari

campurannya berdasarkan titik didih larutan yang akan di pisahkan. Hasil dari evaporator ini akan didapatkan larutan yang lebih pekat atau disebut thick liquor. Evaporator ini digunakan untuk memisahkan air dari larutan return spinbath agar konsentrasi spinbath menjadi tinggi.

49

Evaporator yang digunakan PT Indo Bharat Rayon adalah evaporator jenis multi stage flash evaporator (MSFE) dengan metode vakum yang berdasarkan prinsip bahwa air akan mendidih pada temperatur rendah jika tekanan vessel diturunkan (vacuum). Proses pemvacum-an dilakukan dengan jet ejector. Proses pemisahan air dari larutan spinbath di unit evaporator dapat dilihat pada Gambar 5.2 Spinbath

Filter

Head Tank

Vessel 13

Vessel 14

A11 – A1

Flash Kondensat

Sigri Heater

Vessel 1 - 2

Top Tank

Gambar 5.2 Diagram Blok Unit Evaporator

50

Larutan return spinbath dari bottom tank dipompakan ke head tank menggunakan feed pump. Sebelum masuk ke head tank, return spinbath dialirkan ke filter untuk menyaring kotoran yang terbawa dalam larutan spinbath. Larutan spinbath dari head tank diumpankan ke vessel 13 (V13), lalu masuk ke vessel 14 (V14). Larutan spinbath kemudian disirkulasikan menggunakan circulation pump ke dalam preheater 11 (A11) sampai preheater 1 (A1). Tujuan dari pemanasan larutan spinbath ini adalah untuk memanfaatkan uap panas yang keluar dari masing – masing vessel agar tidak ada uap yang terbuang percuma. Selain itu juga agar penyediaan steam tidak terlalu banyak. Preheater ini berjenis shell and tube. Kondensat yang dihasilkan preheater (A11–A1) ditampung dalam seal pot dan bisa digunakan untuk backwash pada starinner . Return spinbath dari preheater A1 kemudian dialirkan ke Sigri Heater (H1) yang merupakan heater utama. Larutan return spinbath dari H1 dialirkan ke dalam vessel 1 (V1) hingga vessel 12 (V12). Larutan spinbath yang telah terpisah dari air kemudian dipompakan ke top tank untuk diumpankan kembali ke spinning machine sebagai larutan spinbath.

51

Steam condensate yang berasal dari Vessel 1 hingga Vessel 11 dimanfatkan kembali untuk memanaskan preheater (A1) hingga preheater (A11) sehingga tidak ada uap panas yang terbuang sehingga penggunaan steam akan lebih hemat. Sedangkan uap yang berasal dari Vessel 12 (V12), Vessel 13 (V13) dan Vessel 14 (V14) dipompakan menuju ke mixing kondensor (MK) menggunakan pompa sirkulasi. Kondensat dari Mixing Kondensor kemudian dialirkan ke dalam Mixing Kondensor water seal pot untuk didinginkan di cooling tower.

Kemampuan evaporator untuk menguapkan air dalam larutan return spinbath sangat dipengaruhi oleh efisiensi perpindahan panas di dalam evaporator. Efisiensi perpindahan panas dapat terganggu oleh adanya endapan yang menempel pada dinding shell dan tube di bagian preheater. Untuk mencegah adanya endapan pada bagian dinding shell and tube maka pada bagaian heater harus dilakukan cleaning atau pencucian menggunkan air dan kaustik NaOH. Adapun rentang pencucian dilakukan setiap dua minggu sekali atau jika efisiensi evaporator turun.

52

5.5

Perhitungan Neraca Massa dan Neraca Panas pada Evaporator. Peritungan neraca massa dan panas evaporator perlu dilakukan untuk mengetahui jumlah inlet dan outlet pada evaporator sehingga dapat diketahui jika ada loss massa pada evaporator untuk menjadi evaluasi dalam suatu industri. Begitu pula perhitungan neraca panas pada evaporator harus diketahui untuk mengetahui jumlah panas inlet dan outlet sehingga dapat dievaluasi. Dalam menentukan neraca massa dan neraca panas pada unit evaporator dibutuhkan data berupa kandungan dari spinbath, sehingga untuk mendapatkannya dilakukan uji laboratorium. Sempel yang di uji didapatkan dari inlet return spinbath dan untuk data outlet di dapatkan dari vessel 12. 5.5.1

Neraca Massa Pada Evaporator Tabel 5.1 Data Hasil Uji Laboratorium Pada Inlet Spinbath Inlet Tanggal Densitas H2SO4 Na2SO4 ZnSO4 Flow (g/L) (g/L) (g/L) (g/L) (m3/h) 12/06/2017 1.308 130 315 10,300 168 13/06/2017 1.320 130 321 10,500 173 14/06/2017 1.322 126 320 11,000 176 15/06/2017 1.320 130 320 11,000 180 19/06/2017 1.300 130 298 10.000 186 (Sumber: Laboratorium PT Indo Bharat Rayon Purwakarta)

53

Tabel 5.2 Data Hasil Uji Laboratorium Pada Outlet Spinbath Outlet Densitas H2SO4 Na2SO4 ZnSO4 (g/L) (g/L) (g/L) (g/L) 13/06/2017 1.356 143,000 386 12,000 14/06/2017 1.358 144,000 388 12,000 15/06/2017 1.346 145,000 387 12,500 16/06/2017 1.348 150,000 387 12,500 19/06/2017 1.358 151,410 385 12,000 (Sumber: Laboratorium PT Indo Bharat Rayon Purwakarta) Tanggal

F3

F1

EVAPORATOR

F2

Gambar 5.3 Alur Neraca Massa Pada Evaporator Keterangan: F1

:

Inlet Spinbath

F2

:

Output Spinbath

F3

:

Hasil Evaporasi Pada Tabel 5.3 ditampilkan hasil perhitungan neraca

massa pada evaporator untuk perhitungan secara terperinci dapat dilihat pada Lampiran 1.

54

Tabel 5.3 Hasil Perhitungan Neraca Massa Evaporator Evaporator Tanggal

13/06/2017

14/06/2017

15/06/2017

16/06/2017

19/06/2017

Inlet Komponen

Outlet

F1 (kg/jam)

F2 (kg/jam)

H2SO4

21.840,000

19.605,078

F3 (kg/jam) 2.234,922

Na2SO4

52.920,000

52.920,000

0,000

ZnSO4

1.730,400

1.645,181

85,219

H2O

143.253,600

Total

219.744,000

111.735,233 185.905,492

H2SO4

22.490,000

20.610,186

31.518,367 33.838,508 219.744,000 1.879,814

Na2SO4

55.533,000

55.533,000

0,000

ZnSO4

1.816,500

1.717,515

98,985

H2O

148.520,500

Total

228.360,000

116.504,799 194.365,500

H2SO4

22.176,000

21.101,809

32.015,701 33.994,500 228.360,000 1.074,191

Na2SO4

56.320,000

56.320,000

0,000

ZnSO4

1.936,000

1.819,121

116,879

H2O

152.240,000

Total

232.672,000

116.642,067 195.882,997

H2SO4

23.400,000

22.325,581

35.597,933 36.789,003 232672,000 10.74,419

Na2SO4

57.600,000

57.600,000

0,000

ZnSO4

1.980,000

1.860,465

119,535

H2O

154.620,000

Total

237.600,000

118.846,512 200.632,558

H2SO4

24.180,000

21.798,321

35.773,488 36967,442 237.600,000 2.381,679

Na2SO4

55.428,000

55.428,000

0,000

ZnSO4

1.860,000

1.727,626

132,374

H2O

160.332,000

Total

241.800,000

116.555,726 195.509,673

43.776,274 46.290,327 241.800,000

55

Tabel 5.4 Laju Kandungan H2O H2O Flow Tanggal

Spinbath In m3/h

Spinbath Out

Uap

g/L

kg/h

g/L

kg/h

g/L

kg/h

13/06/2017

168

852,700

143.253,600

815,000

111.735,233

37,700

31.518,367

14/06/2017

173

858,500

148.520,500

814,000

116.504,799

44,500

32.015,701

15/06/2017

176

865,000

152.240,000

801,500

116.642,067

63,500

35.597,933

16/06/2017

180

859,000

154.620,000

798,500

118.846,512

60,500

35.773,488

19/06/2017

186

862,000

160.332,000

809,590

116.555,726

52,410

43.776,274

50,000.00 43,776.27

45,000.00

Jumlah Air Teruapkan

40,000.00 35,000.00

35,597.93 31,518.37

30,000.00

35,773.49 32,015.70

25,000.00 20,000.00 15,000.00 10,000.00 5,000.00 219,744.00

228,360.00

232,672.00

237,600.00

241,800.00

Flow Inlet

Grafik 5.1 Hubungan Flowrate Inlet Terhadap Jumlah Air Teruapkan Pada Grafik 5.1 yang menyatakan hubungan antara flowrate inlet evaporator terhadap jumlah air teruapkan pada evaporator. Grafik 5.1 menyatakan hubungan linear antara flowrate dan air yang teruapkan dimana jika flowrate yang masuk kedalam evaporator jumlahnya besar maka air yang akan diuapkan juga besar pula. Adapun presentase penguapan sebesar 15 %.

56

5.5.2

Neraca Panas pada Evaporator Q3 \

EVAPORATOR

Q1

Q2

Gambar 5.4 Alur Neraca Massa Pada Evaporator Keterangan: Q1

:

Kalor Inlet Spinbath

Q2

:

Kalor Output Spinbath

Q3

:

Kalor Hasil Evaporasi

Pada Tabel 5.5 ditampilkan hasil perhitungann neraca panas pada evaporator untuk mengetahui nilai kalornya Tabel 5.5 Hasil Perhitungan Neraca Panas Evaporator

Tanggal 13/6/2017 ∑ 14/06/2017 ∑ 15/06/2017 ∑ 16/06/2017 ∑ 19/06/2017 ∑

Inlet (KJ) Spinbath 55.608.142,713 55.608.142,713 57.726.528,090 57.726.528,090 57.871.657,689 57.871.657,689 58.825.082,435 58.825.082,435 59.328.739,956 59.328.739,956

Evaporator Outlet (KJ) Spinbath Uap 13.943.704,396 5.151.912,808 19.095.617,204 15.774.718,873 5.175.662.625 20.950.381.498 13.904.474,668 5.601.125,643 19.505.600,312 16.998.925,749 5.628.293.023 22.627.218.773 14.629.265,613 7.047.702.327 21.676.967.941

∆Q (KJ) 36.512.525,508 36.776.146,592 38.366.057,377 36.197.863,662 37.651.772,015

Pada Tabel 5.5 setelah dilakukan perhitungan di dapat hasil kalor inlet lebih besar dari pada kalor outlet. Untuk mengetahui apakah proses berlangsung secara eksotermal atau endotermal maka harus diketahui nilai entalpi nya.

57

Karena evaporator memiliki volume yang sama maka nilai H akan sama dengan nilai Q nya. Sehingga untuk mengetahui nilai entalpi nya didapat dengan cara mencari selisih antara entalpi outlet dengan entalpi inlet. Tabel 5.6 Nilai Entalpi pada Evaporator

Tanggal 13/6/2017 ∑ 14/06/2017 ∑ 15/06/2017 ∑ 16/06/2017 ∑ 19/06/2017 ∑

Inlet (KJ) Spinbath 55.608.142,713 55.608.142,713 57.726.528,090 57.726.528,090 57.871.657,689 57.871.657,689 58.825.082,435 58.825.082,435 59.328.739,956 59.328.739,956

Evaporator Outlet (KJ) Spinbath Uap 13.943.704,396 5.151.912,808 19.095.617,204 15.774.718,873 5.175.662.625 20.950.381.498 13.904.474,668 5.601.125,643 19.505.600,312 16.998.925,749 5.628.293.023 22.627.218.773 14.629.265,613 7.047.702.327 21.676.967.941

∆H (KJ) - 36.512.525,508 - 36.776.146,592 - 38.366.057,377 - 36.197.863,662 - 37.651.772,015

Berdasarkan Tabel 5.6 dapat dilihat ∆H perubahan entalpi inlet lebih besar dari entalpi outlet sehingga nilai ∆H perubahan entalpi bernilai negatif (-) maka evaporator dapat dikatakan melepaskan kalor ke lingkungan (Eksoterm).

BAB VI PENUTUP

6.1

Kesimpulan 1. Departemen auxillary merupakan departemen pendukung dalam industri yang ada di PT Indobarat Rayon Purwakarta. Departemen ini bertugas mengolah return bath yang berasal dari departemen spinning untuk dikondisikan kembali agar spinbath dapat digunakan kembali pada departemen tesebut. 2. Jenis evaporator yang digunkan untuk menguapakan larutan spinbath di PT Indo Bharat Rayon Purwakarta adalah tipe multi stage flash evaporator (MSFE). Satu unit evaporator nya memiliki 11 preheater, 14 stage dan 1 heater utama yang disebut dengan sigri heater. 3. Proses evaporasi pada evaporator MSFE ini adalah untuk mengambil kelebihan air pada larutan spinbath. Air ini harus dihilangkan agar spinbath dapat digunakan kembali di departemen spinning. Proses penghilangan air ini menggunakan jenis evaporator jenis multi stage flash evaporator 4. Air yang berhasil di uapkan pada proses evaporasi rata rata sebesar 35.736 ton/jam 5. Neraca massa pada evaporator setelah dilakukan kalkulasi didapatkan hasil bahwa massa sebelum dan setelah adalah sama. Selain itu didapat presentase hasil penguapan sebesar 15 %.

58

59

6. Setelah dilakukan perhitungan neraca panas pada evaporator setelah dilakukan perhitungan di dapat bahwa kalor sebelum dan sesudah terdapat selisih sehingga hasil nya tidak sama. Dilihat dari nilai perubahan entalpi pada evaporator didapat nilai negative sehigga kalor dilepaskan dari sistem ke lingkungan. 6.2

Saran 1. Pihak HSE harus lebih memperhatikan perlengakapan Alat Pelindung Diri (APD) para karyawan saat berada di wilayah PT. Indo Bharat Rayon. 2. Pihak managerial sepertinya harus mengevaluasi keadaan bangunan PT Indo Bharat Rayon yang sudaha tua karena di khawatirkan akan menimbulkan keadaan tidak aman serta memperhatikan pembuatan tangga karena keadaan pijakan tangga sangat kecil.

DAFTAR PUSTAKA

Febrina, Anggi. 2014. Analisa Performa Pre- Evaporator. Bandung: ITB Felder, Richard M dkk.2005.Elementary Principles Of Chemical Process 3rd Edition.USA:John Willey and Sons.Inc.

Geankoplis, Christie J.1978. Transport Process and Unit Operation 3nd. New Jersey:Prentice Hall International.Inc

McCabe, Warren L dkk. 1993. Unit Operation of Chemical Engineering Fifth Edition. Singapore: McGraw-Hill Book

Minton, Paul E. 1986. Handbook of Evaporation Technology. New Jersey: Noyes – Publiction Noerati, dkk.2013.TEKNOLOGI TEKSTIL.BANDUNG:STTT Wuryanti, Sri. 2016. Neraca Massa dan Energi. Bandung: Polban

Yaws, Carl L. 1999. Chemical Properties Handbook, Physical, Thermodinamic, Enviromental,Transport, Safety And Health Related Properties For Organic And Chemicals .Texas: McGraw-Hill Book

LAMPIRAN

Lampiran 1

Perhitungan Nerca Massa Tabel L.1 Data Hasil Uji Laboratorium Pada Inlet Spinbath Inlet Tanggal Densitas H2SO4 Na2SO4 ZnSO4 (g/L) (g/L) (g/L) (g/L) 12/06/2017 1.308 130 315 10,300 13/06/2017 1.320 130 321 10,500 14/06/2017 1.322 126 320 11,000 15/06/2017 1.320 130 320 11,000 19/06/2017 1.300 130 298 10.000 (Sumber: Laboratorium PT Indo Bharat Rayon Purwakarta)

Flow (m3/h) 168 173 176 180 186

Tabel L.2 Data Hasil Uji Laboratorium Pada Outlet Spinbath Outlet Densitas H2SO4 Na2SO4 ZnSO4 (g/L) (g/L) (g/L) (g/L) 13/06/2017 1.356 143,000 386 12,000 14/06/2017 1.358 144,000 388 12,000 15/06/2017 1.346 145,000 387 12,500 16/06/2017 1.348 150,000 387 12,500 19/06/2017 1.358 151,410 385 12,000 (Sumber: Laboratorium PT Indo Bharat Rayon Purwakarta) Tanggal

Menghitung laju alir spinbath inlet Q

= 168 m3/h

Density

= 1.308 g/L

Kandungan spinbath dari uji analisis laboratorium : Na2SO4

= 315 g/L

H2SO4

= 130 g/L

ZnSO4

= 10,300 g/L

maka laju alir spinbath dapat dihitung sebagai berikut: flow rate spinbath

= Q × ρ spinbath = 168 m3/h × 1.308 g/L

L-1

= 219,744 kg/jam Menghitung fraksi masa komponen spinbath (%) Na2SO4

=

315 × 100 % 1.308

= 24,1 ZnSO4

=

10.3 × 100 % 1.308

= 0,8 H2SO4

=

130 × 100 % 1.308

= 9,9 H2O

=

852.70 1.308

× 100 %

= 65,2 Menghitung flow rate spinbath inlet H2SO4

= 0,099 × 219.744 kg/jam = 21.840 kg/jam

Na2SO4

= 0,241 × 219.744 kg/jam = 52.920 kg/jam

ZnSO4

= 0,008 × 219.744 kg/jam = 1.730,400 kg/jam

H2O

= laju spinbath total – (laju Na2SO4 + H2SO4 + ZnSO4) = 219.744 kg/jam – (52.920 kg/jam + 21.840 kg/jam + 1.730,400 kg/jam) L-2

= 143.253,600 kg/jam Menghitung laju kandungan H2O dapat dihitung dengan cara : H2O

= 1.308 – (130 + 315 + 10.3) = 852,700 g/L

Menghitung laju alir spinbath outlet Density

= 1.356 g/L

Kandungan spinbath dari uji analisis laboratorium : Na2SO4

= 386 g/L

H2SO4

= 143 g/L

ZnSO4

= 12 g/L

Flow rate spinbath dapat dihitung menggunakan neraca massa komponen Na2SO4 sebagai berikut: (F1 × X1)

= (F2 × X2) + (F3 × X3)

(219.744 × 0,241)

= (F2 × 0,285) + 0

52,920

= 0,285 F2

F2

= 185.905, 492 kg/jam

Menghitung fraksi masa komponen spinbath Na2SO4

=

386 × 100 % 1.356

= 28,466 ZnSO4

=

12 × 100 % 1.356

= 0,885

L-3

H2SO4

=

143 1.356

× 100 %

= 10,546 H2O

=

815 × 100 % 1.356

= 60,103 Menghitung flow rate spinbath outlet H2SO4

= 0,105 × 185.905,492 kg/jam = 19.605,078 kg/jam

Na2SO4

= 0,285 × 185.905,492 kg/jam = 52,920 kg/jam

ZnSO4

= 0,009 × 185.905,492 kg/jam = 1.645,181 kg/jam

H2O

= laju spinbath total – (laju Na2SO4 + H2SO4 + ZnSO4) = 185.905,492 kg/jam – (52,920 kg/jam + 19.510, 078 kg/jam +1.645, 181 kg/jam) = 111.735,233 kg/jam

Menghitung laju kandungan H2O dapat dihitung dengan cara : H2O

= 1.356 – (143 + 386 + 12) = 815 g/L

L-4

Menghitung flow rate uap (F3) Untuk menghitung flow rate penguapan pada evaporator menggunakan persamaan neraca masa total yaitu: F1

= F2 + F3

F1

= flow in spinbath

F2

= flow out spinbath

F3

= flow uap

sehingga flow rate uap adalah F1

= F2 + F3

219.744 kg/jam

= 185.905,492 kg/jam + F3

F3

= 33.838,508 kg/jam

Menghitung Flow rate komponen pada uap H2SO4

= 21.840,000 – 19.605, 078 = 2.234,922 kg/jam

Na2SO4

= 52.920.000 - 52.920,000 = 0 kg/jam

ZnSO4

= 1.730,400 – 1.645,181 = 85,219 kg/jam

H2O

= 143.253,600 – 111.735, 233 = 31.518,370 kg/jam

L-5

Tabel L.3 Hasil Perhitungan Neraca Massa Evaporator Evaporator Tanggal

13/06/2017

14/06/2017

15/06/2017

16/06/2017

19/06/2017

Inlet Komponen

Outlet

F1 (kg/jam)

F2 (kg/jam)

H2SO4

21.840,000

19.605,078

F3 (kg/jam) 2.234,922

Na2SO4

52.920,000

52.920,000

0,000

ZnSO4

1.730,400

1.645,181

85,219

H2 O

143.253,600

Total

219.744,000

111.735,233 185.905,492

H2SO4

22.490,000

20.610,186

31.518,367 33.838,508 219.744,000 1.879,814

Na2SO4

55.533,000

55.533,000

0,000

ZnSO4

1.816,500

1.717,515

98,985

H2 O

148.520,500

Total

228.360,000

116.504,799 194.365,500

H2SO4

22.176,000

21.101,809

32.015,701 33.994,500 228.360,000 1.074,191

Na2SO4

56.320,000

56.320,000

0,000

ZnSO4

1.936,000

1.819,121

116,879

H2 O

152.240,000

Total

232.672,000

116.642,067 195.882,997

H2SO4

23.400,000

22.325,581

35.597,933 36.789,003 232672,000 10.74,419

Na2SO4

57.600,000

57.600,000

0,000

ZnSO4

1.980,000

1.860,465

119,535

H2 O

154.620,000

Total

237.600,000

118.846,512 200.632,558

H2SO4

24.180,000

21.798,321

35.773,488 36967,442 237.600,000 2.381,679

Na2SO4

55.428,000

55.428,000

0,000

ZnSO4

1.860,000

1.727,626

132,374

H2 O

160.332,000

Total

241.800,000

116.555,726 195.509,673

43.776,274 46.290,327 241.800,000

L-6

Menghitung Presentasi Air Teruapkan pada Alat Evaporator Presentasi Air Teruapkan = =

JUMLAH AIR TERUAPKAN TOTAL MASSA INLET

31.518,367 219.744

× 100 %

= 14.434 % Tanggal

Presentase (%) 12/06/2017 14.434 13/06/2017 14/06/2017 15/06/2017 19/06/2017 rata – rata

14.020 15.300 15.056 18.104 15.365

Menghitung Neraca Panas Evaporator Menghitung panas pada spinbath inlet Dik

:

m

:

219.744 kg/jam

Cp

:

3,278 Kj/kg.K

Tspin

:

375,351 K

Tref

:

298, 15 K

Dit

:

Q1

: …?

L-7

× 100%

Jawab

:

Q1

= m × Cp × ∆T = 219.744 × 3,278 × (375,351 – 298, 15)

= 55.608.142,713 KJ Menghitung panas pada spinbath outlet Dik

:

m

:

18.590,492 kg/jam

Cp

:

3,125 Kj/kg.K

Tspin

:

322,150 K

Tref

:

298,15 K

Dit

:

Q2

:…?

Jawab

:

Q2

= m × Cp × ∆T = 185.905, 492× 3,125 × (322,150 – 298,15) =13.943.704, 396 KJ

Menghitung panas pada uap Dik

:

m

:

33.838,508 kg/jam

Cp

:

2,030 Kj/kg.K

Tspin

:

373, 15 K

Tref

:

298, 15 K

Dit

:

Q2

: …? L-8

Jawab

:

Q3

= m × Cp × ∆T = 33.838,508 × 2,030 × (373, 15 – 298,15) = 5.151.912.808 KJ Tabel L.4 Hasil Perhitungan Neraca Panas Evaporator

Tanggal 13/6/2017 ∑ 14/06/2017 ∑ 15/06/2017 ∑ 16/06/2017 ∑ 19/06/2017 ∑

Inlet (KJ) Spinbath 55.608.142,713 55.608.142,713 57.726.528,090 57.726.528,090 57.871.657,689 57.871.657,689 58.825.082,435 58.825.082,435 59.328.739,956 59.328.739,956

Evaporator Outlet (KJ) Spinbath Uap 13.943.704,396 5.151.912,808 19.095.617,204 15.774.718,873 5.175.662.625 20.950.381.498 13.904.474,668 5.601.125,643 19.505.600,312 16.998.925,749 5.628.293.023 22.627.218.773 14.629.265,613 7.047.702.327 21.676.967.941

Menghitung Entalpi ∆H pada Eaporator Dik

:

H inlet

: 55.608.142,713 KJ

H outlet Dit

: 19.095.617,204 KJ :

∆H

: …?

Jawab

:

∆H

= H outlite – H inlet =19.095.617,204 – 55.608.142,713 = - 36.512.525,508 KJ.

L-9

∆Q (KJ) 36.512.525,508 36.776.146,592 38.366.057,377 36.197.863,662 37.651.772,015

Tabel L.5 Nilai Entalpi pada Evaporator

Tanggal 13/6/2017 ∑ 14/06/2017 ∑ 15/06/2017 ∑ 16/06/2017 ∑ 19/06/2017 ∑

Inlet (KJ) Spinbath 55.608.142,713 55.608.142,713 57.726.528,090 57.726.528,090 57.871.657,689 57.871.657,689 58.825.082,435 58.825.082,435 59.328.739,956 59.328.739,956

Evaporator Outlet (KJ) Spinbath Uap 13.943.704,396 5.151.912,808 19.095.617,204 15.774.718,873 5.175.662.625 20.950.381.498 13.904.474,668 5.601.125,643 19.505.600,312 16.998.925,749 5.628.293.023 22.627.218.773 14.629.265,613 7.047.702.327 21.676.967.941

L-10

∆H (KJ) - 36.512.525,508 - 36.776.146,592 - 38.366.057,377 - 36.197.863,662 - 37.651.772,015

Lampiran 2

1. Mencari Titik Didih Campuran Tabel L.1 Perhitungan Berat Molekul Campuran Komponen H2SO4 Na2SO4 ZnSO4

Mr 21.840,000 52.920,000 1.730,400 76.490,400

∑ ∆Tcampuran

98 142 161,409 ∑

= (G1 / BM campuran) × (1000/P) × Kb =

76.490,400 126,169

×

1.000 143.253,600

= 2,201 °C Tb camp

mol 222,857 372,676 10,719 606,254

× 0,52

= 100 + ∆Tcampuran = 102,201 C = 375,351 K

Keterangan G1

= Berat Zat Terlarut

BM

= Berat Molekul (Berat Molekul zat × % mol)

P

= Pelarut

Kb

= konstanta titik didih air.

L-1

% mol 0,368 0,615 0,018 1,000

BM 36,025 87,290 2,854 126,169

Tabel L.2 Hasil Perhitungan Tb Tb

Tanggal

K

C 13/06/2017

102,201

375,351

14/06/2017

102,212

375,362

15/06/2017

102,169

375,319

16/06/2017

102,208

375,358

19/06/2017

102,104

375,254

L-2

Lampiran 3

Mencari Nilai Cp Tabel L.1 Heat Capacity Komponen

Mr

A

B

H2SO4 98,000 26,000 Na2SO4 142,000 233,515 ZnSO4 161,434 67,372 H2O 18,000 92,053 (sumber : Chemical Poperties Handbook)

0,703 -0,010 0,107 -0,040

C 0,000 0,000 0,000 0,000

D 0,000 0,000 0,000

Rumus mencari Cp campuran adalah Cp = A + BT + CT2 + DT3 Mencari nilai Cp masing – masing Dik : T

= 102,201 C = 375,351 K

T2

= 140.888,111 K

T3

= 52.882.444,053 K

Cp H2SO4

= {26 + (0,703 × 375,351) + (0,000 × 140.888,111) + (0,000 ×52.882.444,053)} × 0,099 = 14.855 J/mol.K = 0,152 Kj/kg.K

Cp Na2SO4

= {233,515 + (-0,010 × 375,351) + (0,000 × 140.888,111) + (0,000 ×52.882.444,053)} × 0,241 = 54.403 J/mol.K = 0,383 Kj/kg.K

Cp ZnSO4

= {67,372+ (0,107× 375,351) + (0,000 × 140.888,111)} ×0,008

= 0.836 J/mol.K = 0,005 Kj/kg.K

L-1

Cp H2O

= {92,053+ (-0,040 × 375,351) + (0,000 × 140.888,111) + (0,000 ×52.882.444,053)} × 0,652 = 49,285 J/mol.K = 2.738 Kj/kg.K

Cp campuran

= 0,152 + 0,383 + 0,005 + 2,738 = 3,278 Kj/Kg.K

Tabel L.2 Hasil Perhitungan Nilai Cp Campuran pada Inlet Cp (j/mol.K)

Tanggal H2SO4 13/06/2017 14/06/2017 15/06/2017 16/06/2017 19/06/2017

Na2SO4

14,855 14,720 14,245 14,720 14,945

54,403 54,935 54,682 54,764 51,785

(Kj/Kg.K)

ZnSO4 0,835 0,845 0,883 0,885 0,817

H2O 49,285 49,169 49,466 49,198 50,127

H2SO4 0,152 0,150 0,145 0,150 0,153

(Kj/Kg. K)

Na2SO4

ZnSO4

H2O

0,383 0,387 0,385 0,386 0,365

0,005 0,005 0,005 0,005 0,005

2,738 2,732 2,748 2,733 2,785

Mencari nilai Cp pada Outlet menggunakan rumus yang sama hanya dengan suhu yang berbeda. Dik

:

T

= 49 C = 322,15 K

T2

= 103.780,623 K

T3

= 33.432.927,538 K

L-2

3,278 3,274 3,284 3,275 3,307

Tabel L.3 Hasil Perhitungan Nilai Cp campuran pada Oulet Cp Tanggal 13/06/2017 14/06/2017 15/06/2017 16/06/2017 19/06/2017

(j/mol.K) H2SO4 15,117 15,186 15,428 15,951 15,983

Na2SO4 64,728 64,975 65,385 65,281 64,465

ZnSO4

0,892 0,890 0,935 0,935 0,891

(Kj/Kg. K)

(Kj/Kg.K) H 2O 45,172 45,056 44,760 44,520 44,806

H2SO4 0,154 0,155 0,157 0,163 0,163

Na2SO4 0,456 0,458 0,460 0,460 0,454

ZnSO4 0,006 0,006 0,006 0,006 0,006

H 2O 2,501 2,503 2,487 2,473 2,489

3,125 3,121 3,110 3,102 3,112

1. Mencari Nilai Cp steam pada suhu 100 C Nilai Cp steam pada suhu 100 C didapat dengan menggunakan rumus interpolasi 102,32 - 100 102,32 - 99,83

=

2,073 - x 2,073 - 2,027 2,073 - x

0,932

=

0,043

= 2,073 – x

2,030

=x

0,046

Sehingga nilai Cp steam didapat sebesar 2,030 kj/kg.K

L-2

Lampiran 4

Lampiran 5

Lampiran 6

Lampiaran 7

Lampiran 8

Lampiran 9

v

Lampiran 10

Lampiran 11

RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama Tempat, tanggallahir Alamat

Agama Jenis kelamin Golongan Darah Status Tinggi badan Berat badan Hobby No. HP E-mail

: Anggi Rivaldi Agustian : Subang, 20 Agustus 1994 : Kampung Kaliangbawang rt:15/008 Desa : Wanakerta Kec: Purwadadi Kab: Subang POS :41261 : Islam : Laki-laki :O : Belum Menikah : 165 cm : 70 kg : Mendengarkan Musik : 082295022417 : [email protected]

DATA PENDIDIKAN 2001 – 2007 2007 – 2010 2011 – 2014 2014 – Sekarang

: SDN 03 Kaliangsana, Subang : SMP Negeri Kalijati, Subang : SMA Negeri 1 Subang, Subang : Progam Studi DIII Teknik Kimia Akademi Minyak dan Gas Balongan

PENGALAMAN BEROGANISASI 2016 - Sekarang

2015 - 2016 2008 - 2009

: Pengurus dari Unit Kerja Himpunan Experiment, Research and Development (ERnD) di AKAMIGAS BALONGAN. : Asisten Praktikum mata kuliah Kimia Dasar I, Kimia Dasar II dan di AKAMIGAS BALONGAN. : Pengurus Organisasi Palang Merah Remaja di SMP Negri 1 Kalijati.

KEGIATAN PRAKTIKUM 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Praktikum Kimia Dasar I, AKAMIGAS BALONGAN, Indramayu Jawa Barat. Praktikum Fisika Dasar I, AKAMIGAS BALONGAN, Indramayu Jawa Barat. Praktikum Kimia Analitik, AKAMIGAS BALONGAN, Indramayu Jawa Barat. Praktikum Mikrobiologi, AKAMIGAS BALONGAN, Indramayu Jawa Barat. Praktikum Kimia Organik, AKAMIGAS BALONGAN, Indramayu Jawa Barat. Praktikum Kimia Fisika, AKAMIGAS BALONGAN, Indramayu-Jawa Barat. Praktikum Teknik Reaksi Kimia I , AKAMIGAS BALONGAN, IndramayuJawa Barat.

KUNJUNGAN LAPANGAN 1. Juni 2015 Mata Kuliah : Mikrobiologi Tempat : PT. Bukit Baros Cempaka, Sukabumi Pembimbing : Indah Dhamayanthie, MT dan Yully Mulyani, ST 2. Januari 2016 Mata Kuliah : Alat Industri kimia Tempat : PT. Sumber Daya Kelola, Tugu Barat - Indramayu Pembimbing : Rifana Indrawijaya, ST dan Yully Mulyani, ST 3. Januari 2016 Mata Kuliah : Proses Industri Kimia Tempat : PT. Pupuk Kujang, Karawang Pembimbing : Rifana Indrawijaya, ST dan Yully Mulyani, ST 4. Mei 2016 Mata Kuliah : Pengendalian Mutu Produksi Tempat : PT. Sidomuncul, Semarang Pembimbing : Indah Dhamayanthie, MT dan Yully Mulyani, ST

KERJA PRAKTEK Judul Kerja Praktek

Tempat Kerja Praktek Periode

: ANALISA PROSES PENGOLAHAN AIR BERSIH DI STASIUN PENGOLAHAN AIR BERSIH DI PERUM JASA TIRTA II JATILUHUR : Perusahaan Umum Jasa Tirta II Jatilihur : 20 0ktober 2016 – 20 November 2016

TRAINING & SEMINAR   

“Character And Personality Building” diadakan oleh Akamigas Balongan pada tahun 2014. “Real English” diadakan oleh English Village pada tahun 2014. “English For Job Interview” diadakan oleh English Village pada tahun 2016. Demikian daftar riwayat hidup ini saya buat dengan sebenar-benarnya.

Hormat Saya,

Anggi Rivaldi Agustian