Try to google the stuff with the name of the software followed by the keyword ‘free download’ and click the search button. Find the related site of the software and click the download link. Follow the instruction to install it on your PC. Enjoy searching!! Hunting softwares itself is a fun thing.

The Chemical Kinetics Simulator (CKS) provides a rapid, interactive method to simulate chemical reaction mechanisms. It only requires basic information: the reaction mechanism and kinetics, initial concentrations, reactions conditions and several simulator setup parameters. Once a simulation is complete, you may select the types of data plots to display. The choices are concentration, temperature, pressure, and volume vs time or concentration, pressure, and volume vs temperature. (Freeware)

ChemEng Economics Calculator was mainly created to do the basic estimation of the Net Present Value of a chemical plant. This easy-to-use software also includes calculators such as estimation of total plant cost - overall basis, exponential estimation, updating estimates, and estimating total plant cost from individual cost sections. (Demo)

Est$Pro was developed to serve a specific purpose, rapid conceptual cost estimating of process plants and equipment. It will estimate process equipment prices and also estimate the cost of purchasing and installing bulk materials that user defines. (Demo)

Basic Acid Titration and Equilibria – BATE is a program for pH calculations in mixtures of acids and bases, weak and strong, with or without ionic strength. BATE is able to calculate pH of any mixture of acid and base faster then you will be copying the results from the screen. Whether you need to prepare a solution, or examples for lecture, or you want to check your homework – BATE is as handy as possible (Demo)

ACDLabs 10.0 contains of three programs i.e ChemsSketch, 3D viewer, and ChemBasic. ACD/ChemSketch is the powerful all-purpose chemical drawing and graphics package from ACD/Labs developed to help chemists quickly and easily draw molecules, reactions, and schematic diagrams, calculate chemical properties, and design professional reports and presentations. ACD/3D Viewer is a fast yet accurate 3D modeling and visualization program. It is fully integrated with ACD/ChemSketch, allowing you to draw 2D structures and quickly obtain their 3D representations in a striking 16 color display. ChemBasic is a simple, convenient and functionally rich programming language for the presentation and manipulation of molecular structure, related objects and all the content of ACD/Labs’ current and future programs. ChemBasic is founded on, and fully integrated with, ACD/Labs existing functionality. At the same time, ChemBasic has all the things a programming language should have: numeric and string variables, arrays, flow control and conditional operators, input/output procedures, etc. (Freeware for educational purpose only)

ChemLab comes with a range of pre-designed lab experiments for general chemistry at the high school and college level. Users can expand upon the original lab set using ChemLab’s LabWizard development tools, thus allowing for curriculum specific lab simulation development by educators. These user designed simulations combine both text based instructions and the simulation into a single distributable file. (Shareware)

Discounted Cash Flow Analysis Calculator is a capital budgeting and investment analysis tools which simultaneously evaluates 14 cash flow series comparing 5 different discount rates (or costs of capital) per series. For each series (or capital budgeting project) Discounted Cash Flow Analysis Calculator provides the following results: Initial Investment, Smallest Cash Flow, Largest Cash Flow, Cash Flow Range, Average Cash Flow, Number of Cash Flows, Undiscounted Sum of Cash Flows, Internal Rate of Return (IRR) and Undiscounted Payback Period. (Demo)

PackCol performs hydraulic design for new packed columns or rating calculations for existing columns and towers. The design basis can be approach to flood, maximum capacity or pressure drop. Includes a database of packing types, but custom data can be used. The Eckert and Robbins correlations are included to cover the full flow rate range. Results can be printed in tabular form, and plotted as a Generalised Pressure Drop Correlation diagram or as an Operating Diagram. Detailed manual and tutorial included in Word v6 format. (Demo)

Enjoy the software. Remember, piracy is a crime. Never try to find cracks to illegally get the fully functional version of the software. If you find the software helpful, consider buying the license. If you cannot afford it, please use sharewares and freewares only. We all agree on using inexpensive ways to be smart, but it has to be legal, as well.

Well, it is indeed a long list of questions to answer but the explanation is actually not as twisted as it seems. The main purpose of coal sample analysis is to determine the rank of the coal along with its intrinsic characteristics. Furthermore, these data will be used as the fundamental consideration for future concerns, for instance: coal trading and its utilizations.

Coal Properties

Coal comes in four main types or ranks: lignite or brown coal, bituminous coal or black coal, anthracite and graphite. Each type of coal has a certain set of physical parameters which are mostly controlled by moisture, volatile content (in terms of aliphatic or aromatic hydrocarbons) and carbon content.

1. Moisture
   Moisture is an important property of coal, as all coals are mined wet. Groundwater and other extraneous moisture is known as adventitious moisture and is readily evaporated. Moisture held within the coal itself is known as inherent moisture and is analyzed. Moisture may occur in four possible forms within coal:
   • Surface moisture: water held on the surface of coal particles or macerals
   • Hydroscopic moisture: water held by capillary action within the microfractures of the coal
   • Decomposition moisture: water held within the coal’s decomposed organic compounds
   • Mineral moisture: water which comprises part of the crystal structure of hydrous silicates such as clays.
2. Volatile matter
   Volatile matter in coal refers to the components of coal, except for moisture, which are liberated at high temperature in the absence of air. This is usually a mixture of short and long chain hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and some sulfur. The volatile matter of coal is determined under rigidly controlled standards. In Australian and British laboratories this involves heating the coal sample to 900 ± 5 °C (1650 ±10 °F) for 7 minutes in a cylindrical silica crucible in a muffle furnace. American Standard procedures involve heating to 950 ± 25 °C (1740 ± 45 °F) in a vertical platinum crucible.
3. Ash
   Ash content of coal is the non-combustible residue left after coal is burnt. It represents the bulk mineral matter after carbon, oxygen, sulfur and water (including from clays) has been driven off during combustion. Analysis is fairly straightforward, with the coal thoroughly burnt and the ash material expressed as a percentage of the original weight.
4. Fixed carbon
   The fixed carbon content of the coal is the carbon found in the material which is left after volatile materials are driven off. This differs from the ultimate carbon content of the coal because some carbon is lost in hydrocarbons with the volatiles. Fixed carbon is used as an estimate of the amount of coke that will be yielded from a sample of coal. Fixed carbon is determined by removing the mass of volatiles determined by the volatility test, above, from the original mass of the coal sample.

Coal Proximate Analysis

The objective of coal ultimate analysis is to determine the amount of fixed carbon (FC), volatile matters (VM), moisture, and ash within the coal sample. The variables are measured in weight percent (wt. %) and are calculated in several different bases. AR (as-received) basis is the most widely used basis in industrial applications. AR basis puts all variables into consideration and uses the total weight as the basis of measurement. AD (air-dried) basis neglect the presence of moistures other than inherent moisture while DB (dry-basis) leaves out all moistures, including surface moisture, inherent moisture, and other moistures. DAF (dry, ash free) basis neglect all moisture and ash constituent in coal while DMMF (dry, mineral-matter-free) basis leaves out the presence of moisture and mineral matters in coal, for example: quartz, pyrite, calcite, etc. Mineral matter is not directly measured but may be obtained by one of a number of empirical formula based on the ultimate and proximate analysis.

A table is shown above containing an example of proximate analysis data of coal. Conversion from one basis to another can be performed using mass balance equations. The standard practice for proximate analysis of coal may be referred to ASTM D3172-07a or ISO 17246:2005.

Coal Ultimate Analysis

Similar to coal proximate analysis, the objective of coal ultimate analysis is to determine the constituent of coal, but rather in a form of its basic chemical elements. The ultimate analysis determines the amount of carbon (C), hydrogen (H), oxygen (O), sulfur (S), and other elements within the coal sample. These variables are also measured in weight percent (wt. %) and are calculated in the bases explained above.

A table is shown above containing an example of coal ultimate analysis data and showing significant elements only. Conversion from one basis to another can be performed using mass balance equations. The standard practice for ultimate analysis of coal may be referred to ASTM D3176-89(2002) or ISO 17247:2005.

Ash Analysis

An analysis of coal ash may also be carried out to determine not only the composition of coal ash, but also to determine the levels at which trace elements occur in ash. These data are useful for environmental impact modelling, and may be obtained by spectroscopic methods such as ICP-OES or AAS. An example of coal ash composition is shown on the right.

Beside composition of coal ash, ash fusion point is also one significant parameter in ash analysis. The optimum operating temperature of coal processing will depend on the gas temperature and also the ash fusion point. Melting of the ashes may cause them to stick to the walls of the reactor and result in a build-up.

You might be interested to read an article of coal characterization equipments here, illustrated with photos, including coal proximate analysis, ultimate analysis, and ash fusion point analysis equipments.

Reference: CSIRO Energy Technology, ISO, ASTM, Wikipedia

(click picture to enlarge)Centrifugal pump. Beberapa contoh pompa sentrifugal yang digunakan di salah satu gathering station.

Pada industri minyak bumi, sebagian besar pompa yang digunakan dalam fasilitas gathering station, suatu unit pengumpul fluida dari sumur produksi sebelum diolah dan dipasarkan, ialah pompa bertipe sentrifugal. Gaya sentrifugal ialah sebuah gaya yang timbul akibat adanya gerakan sebuah benda atau partikel melalui lintasan lengkung (melingkar).

Prinsip-prinsip dasar pompa sentrifugal ialah sebagai berikut:

• gaya sentrifugal bekerja pada impeller untuk mendorong fluida ke sisi luar sehingga kecepatan fluida meningkat
• kecepatan fluida yang tinggi diubah oleh casing pompa (volute atau diffuser) menjadi tekanan atau head

Selain pompa sentrifugal, industri juga menggunakan pompa tipe positive displacement. Perbedaan dasar antara pompa sentrifugal dan pompa positive displacement terletak pada laju alir discharge yang dihasilkan oleh pompa. Laju alir discharge sebuah pompa sentrifugal bervariasi bergantung pada besarnya head atau tekanan sedangkan laju alir discharge pompa positive displacement adalah tetap dan tidak bergantung pada head-nya.

(click picture to enlarge)Impeller. Ilustrasi aliran fluida dalam impeller sebuah pompa sentrifugal.

(click picture to enlarge)Sentrifugal vs. Positive Displacement. Laju alir discharge sebuah pompa positive displacement selalu tetap dan tidak tergantung oleh total dynamic head.

(click picture to enlarge)Impeller. Beberapa impeller yang digunakan dalam pompa sentrifugal.

(click picture to enlarge)Performance Curve Kurva perfomansi yang menunjukkan pengaluran data-data head, flow rate, efisiensi, dan kebutuhan daya.

(click picture to enlarge)Perhitungan NPSHa. Berikut ini ilustrasi yang menunjukkan bagaimana perhitungan NPSH avaiable sebuah pompa.

(click picture to enlarge)Nametag. Contoh name tag sebuah pompa sentrifugal yang terdapat di pabrik. Terlihat bahwa head pompa ialah sebesar 990 ft.

Klasifikasi Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal diklasifikasikan berdasarkan beberapa kriteria, antara lain:

1. Bentuk arah aliran yang terjadi di impeller. Aliran fluida dalam impeller dapat berupa axial flow, mixed flow, atau radial flow.
2. Bentuk konstruksi dari impeller. Impeller yang digunakan dalam pompa sentrifugal dapat berupa open impeller, semi-open impeller, atau close impeller.
3. Banyaknya jumlah suction inlet. Beberapa pompa setrifugal memiliki suction inlet lebih dari dua buah. Pompa yang memiliki satu suction inlet disebut single-suction pump sedangkan untuk pompa yang memiliki dua suction inlet disebut double-suction pump.
4. Banyaknya impeller. Pompa sentrifugal khusus memiliki beberapa impeller bersusun. Pompa yang memiliki satu impeller disebut single-stage pump sedangkan pompa yang memiliki lebih dari satu impeller disebut multi-stage pump.

Terminologi

Beberapa terminologi dan istilah khusus yang sering berkaitan dengan pompa, ialah:

1. TDH = Total Dynamic Head, yaitu besarnya head pompa. Merupakan selisih antara head discharge dengan head suction; terkadang disebut head atau total head.
2. BEP = Best Efficiency Point, yaitu kondisi operasi dimana pompa bekerja paling optimum.
3. NPSHr = Net Positive Suction Head required, yaitu nilai head absolut dari inlet pompa yang dibutuhkan agar tidak terjadi kavitasi.
4. NPSHa = Net Positive Suction Head available, yaitu nilai head absolut y ang tersedia pada inlet pompa.
5. Kavitasi, yaitu kondisi dimana terjadinya bubble (gelembung udara) di dalam pompa akibat kurangnya NPSHa (terjadi vaporisasi) dan pecah pada saat bersentuhan dengan impeller atau casing. Agar tidak terjadi kavitasi, maka NPSHa harus lebih besar dari NPSHr.
6. Minimum flow, yaitu flow rate yang terkecil yang dibutuhkan agar pompa beroperasi dengan baik. Apabila laju alir lebih rendah dari minimum flow, pompa dapat mengalami kerusakan.
7. Efficiency, yaitu besarnya perbandingan antara energi yang dipakai (input) dengan energi output pompa.
8. BHP = brake horsepower, yaitu power (daya) yang dibutuhkan oleh pompa untuk bisa bekerja sesuai dengan kurvanya; memiliki satuan hp.

Kurva Perfomansi Pompa

Kurva performansi bermanfaat untuk menggambarkan beberapa parameter unjuk kerja dari pompa yang antara lain:

1. Besarnya head terhadap flow rate
2. Besarnya efisiensi terhadap flow rate
3. Besarnya daya yang dibutuhkan terhadap flow rate
4. Besarnya NPSHr terhadap flow rate
5. Besarnya minimum stable continuous flow

Sistem Proteksi Pompa

Agar pompa dapat beroperasi dengan baik, terdapat prosedur proteksi standar yang diterapkan pada pompa sentrifugal. Beberapa standar minimum paling tidak terdiri dari:

1. Proteksi terhadap aliran balik. Aliran keluaran pompa dilengkapi dengan check valve yang membuat aliran hanya bisa berjalan satu arah, searah dengan arah aliran keluaran pompa.
2. Proteksi terhadap overload. Beberapa alat seperti pressure switch low, flow switch high, dan overload relay pada motor pompa dipasang pada sistem pompa untuk menghindari overload.
3. Proteksi terhadap vibrasi. Vibrasi yang berlebihan akan menggangu kinerja dan berkemungkinan merusak pompa. Beberapa alat yang ditambahkan untuk menghindari vibrasi berlebihan ialah vibration switch dan vibration monitor.
4. Proteksi terhadap minimum flow. Peralatan seperti pressure switch high (PSH), flow switch low (FSL), dan return line yang dilengkapi dengan control valve dipasang pada sistem pompa untuk melindungi pompa dari kerusakan akibat tidak terpenuhinya minimum flow.
5. Proteksi terhadap low NPSH available. Apabila pompa tidak memiliki NPSHa yang cukup, aliran keluaran pompa tidak akan mengalir dan fluida terakumulasi dalam pompa. Beberapa peralatan safety yang ditambahkan pada sistem pompa ialah level switch low (LSL) dan pressure switch low (PSL).

Bersambung ke bagian kedua.

Referensi: Penyegaran kembali tentang Dasar-dasar Teori dan Pengoperasian Pompa Sentrifugal oleh Adi Kristanto and Umar Hamid.

Chemiformers. This green lab car operates using electrochemical cell which consists of magnesium and lead oxide as the electrodes and sulfuric acid as the electrolyte.

What is Chem-e-Car?

Chem-e-Car is an annual college competition for students majoring in Chemical Engineering held in Malaysia. Students must design small-scale automobiles that operate by chemical means, along with a poster describing their research. During the competition, they must drive their car a fixed distance in order to demonstrate its capabilities. In addition to driving a specified distance, they must also hold a payload of 0-500mL of water. The exact distance (15-30m) and payload is given one hour before the competition. The size of designed cars cannot exceed a specific defined size and cars must operate using “green” methods, which do not release any pollution or waste in the form of a visible liquid or gas, such as exhaust. To operate the car using “green” method, it can be used electrochemical cell, fuel cell, solar cell, pressure, and etc. A new learning opportunity is emerging, in which the competition can help students to confront another reality safety an area of instruction where some teachers admit the current curriculum often falls short. The competition may help jump-start students’ expertise in safety. The event gives chemical engineering students the opportunity to work in teams and apply their knowledge of chemistry, physics, and thermodynamics.

How Chemiformers work?

The Chemiformers operate using electrochemical cell which consists of magnesium and lead oxide as the electrodes and sulfuric acid as the electrolyte. In the process of the reaction, electrons move from magnesium to lead oxide through an electrically conducting path as useful electric current. This result generates energy to move the motor which connected to the well of the car and thus moves the car. The car will continue move until the magnesium strip is fully dissolved into the solution.

Reaction

Anode : Mg_(s) + SO₄^2-_(aq) + 2H⁺_(aq) -> MgSO_4(s) + H_2(g) + 2e^-
Cathode : PbO_2(s) + SO₄^2-_(aq) + 4H⁺_(aq) + 2e^- -> PbSO_4(s) + 2H₂O_(l)
Overall : Mg_(s) + 2SO₄^2-_(aq) + PbO_2(s) + 6H⁺_(aq) -> MgSO_4(s) + PbSO_4(s) + H_2(g) + 2H₂O_(l)

Features and Safety

Inside the Chemiformers, the reaction occurs instantly as soon as the circuit is completed, giving a very minimal start-up time in the process. Additional to the zero release of pollution in the form of a visible liquid or gas, Chemiformers also uses economical-recycled materials which make it a complete environmentally-friendly lab cars. Chemiformers may be operated in ease with design considerations in the safety factors. The reactant tank is spillage and leakage free designed from material that strong enough to hold acids. The byproduct of Chemiformers is hydrogen which is earth-friendly gas.

Chemiformers. Additional to the zero release of pollution in the form of a visible liquid or gas, Chemiformers also uses economical-recycled materials which make it a complete environmentally-friendly lab cars.

The Competition

Chemiformers was one of two teams that represent Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) in the competition. The team members are Ahmad Sharifudin Hashim, Shafika Zulkepli, Siti Noor Leela Selamat, and Alvin Octory Atmojo, an Indonesian student that currently continuing his bachelor study in UKM Malaysia. Chemiformers was also the winners of the Chem-E-Car competition at UKM level, held at the Engineering Faculty in September 2007. The competition, an annual event, was organized by the Institution of Engineers Malaysia (IEM) and held at Universiti Sains Malaysia (USM), Penang. UKM won the Special Award, secured second place in the Car Competition and first place in the Poster Presentation in the competition.

The same is true of statistical distributions and parameters used to describe sample data. They offer important information, but the numbers can be meaningless without an illustration to help you interpret them. For instance, what does it mean if your data follow a gamma distribution with a scale of 8 and a shape of 7? If the distribution shifted to a shape of 10, would that be a good thing or a bad thing? And how would you explain all of this to an audience more interested in outcomes than in learning statistics?

Minitab’s probability distribution plots create the pictures that bring the numbers to life. Even novice users can reap the benefits that come from understanding their data’s distribution. Here are a few examples.

A building materials manufacturer: See what you’ve been missing

A building materials manufacturer develops a new process to increase the strength of its I-beams. The output shows that the old process fit a gamma distribution with a scale of 8 and a shape of 7 whereas the new process has a shape of 10. The manufacturer does not know what this change in the shape parameter means.

Minitab’s probability distribution plots show that the subtle shape change increases the number of acceptable beams from 91.4% to 99.5%, an improvement of 8.1%. Additionally, the right tail appears to be much thicker indicating many more unusually strong units. Perhaps these could spawn a premium line of products.

A specialist at a grocery store: Communicate your results

A quality improvement specialist at a grocery store chain wants to implement a new but expensive program to reduce discrepancies between the item’s shelf price and the amount charged at the register. No difference is ideal but any difference within the range of ± 0.5% is considered acceptable. In the pilot study, the mean improvement is tiny and the president doesn’t see the benefits of the smaller standard deviation. Therefore, the president is reluctant to approve the costly program. The specialist knows that the tighter distribution is key to the program’s success. To illustrate this, she creates this plot to show that the differences are clustered much closer to zero and most are in the acceptable range. Now the president can see the improvement.

Fabrication department of a farm equipment manufacturer: Compare distributions

The fabrication department of a farm equipment manufacturer counts the number of tractor chassis completed per hour. A Poisson distribution with a mean of 3.2 best describes the sample data. However, the test lab would like to use an analysis that requires a normal distribution and wants to know if it is appropriate. If the normal distribution does not approximate the Poisson distribution, then the test results will be invalid. The distribution plot can easily compare the known distribution with a normal distribution. In this case, it’s clear that the normal distribution, as well as the analyses that require it, won’t be a good fit.

How to create probability distribution plots in Minitab

It’s easy to create a probability distribution plot to visualize and compare distributions, and even scrutinize an area of interest. For instance, an analyst is interested in interviewing customers with customer satisfaction scores between 115 and 135. Minitab’s Individual Distribution Identification feature shows that these scores are normally distributed with a mean of 100 and a standard deviation of 15. However, the analyst can’t visualize where his subjects fall within the range of scores, or their proportion of the entire distribution.

1. Choose Graph > Probability Distribution Plot > View Probability. Click OK.
2. From Distribution, choose Normal.
3. In Mean, type 100.
4. In Standard deviation, type 15.
5. Click the Shaded Area tab.
6. In Define Shaded Area By, choose X Value.
7. Click Middle.
8. In X value 1, type 115.
9. In X value 2, type 135.
10. Click OK.

The scores in the region of interest (115-135) represent 14.9% of the population. This somewhat small percentage suggests that the analyst may have to place extra effort in finding a sufficient number of qualified subjects.

Putting probability distribution plots to use

Probability distribution plots provide valuable insight by revealing the deeper meaning of your distributions. Use these graphs to highlight the effect of changing distributions and parameter values, show you where target values fall in a distribution, and view the proportions associated with shaded areas. These simple plots also clearly and easily communicate these advanced concepts to a non-statistical audience.

Don’t get bogged down in hard-to-understand concepts and numbers. Instead, simply use Minitab to visualize what your data are trying to tell you.

This is part of a series of articles entitled Accessing the Power of Minitab. Visit to learn more.

Kilang UP IV Pertamina Cilacap. Paraxylene di PERTAMINA dihasilkan oleh Kilang Paraxylene PERTAMINA UP IV Cilacap. Kapasitas produksi kilang tersebut ialah 270.000 ton/tahun.

Xylene adalah hidrokarbon aromatik yang terdiri dari benzen yang berikatan dengan dua metil dan dapat diproduksi melalui reformasi katalitik naphta. Reformasi katalitik naphta menghasilkan campuran xylene yang terdiri dari paraxylene (p-xylene), ortoxylene (o-xylene), metaxylene (m-xylene), dan ethylbenzene. P-xylene adalah isomer yang bernilai jual paling tinggi karena dapat digunakan sebagai bahan baku pada produksi terephthalic acid pada pabrik polyester.

Masalah utama dari pemisahan p-xylene dari m-xylene dan o-xylene ialah dekatnya nilai titik didih ketiga senyawa tersebut yang menyebabkan sulitnya dilakukan distilasi sebagai metode pemisahan. Saat ini telah banyak berkembang teknik untuk memisahkan p-xylene dari kedua isomernya dan sejarah perkembangan teknik pemisahan tersebut diawali dengan kristalisasi. Teknik pemisahan melalui kristalisasi memiliki beberapa kekurangan yaitu hanya dapat dilakukan pada skala yang kecil dan reliabilitas alat-alat yang digunakan rendah. Teknik pemisahan lain yang berkembang ialah adsorpsi selektif. Saat ini, 90% produksi p-xylene dunia menggunakan teknik adsorpsi selektif.

Pemisahan Paraxylene

1. Kristalisasi
   CrystPXsm menerapkan teknik kristalisasi 2 tahap dan merupakan hasil pengembangan teknologi awal pemishan p-xylene dengan kristalisasi. Umpan yang berupa campuran xylene dialirkan ke kristalisator tahap pertama. Pada kristalisator tahap pertama terjadi penurunan temperatur sehingga p-xylene yang memiliki titik beku tertinggi membentuk kristal, sedangkan isomer lainnya tetap berfasa cair. Campuran cairan dan kristal tersebut kemudian dialirkan ke sentrifugator sehingga terjadi pengendapan kristal p-xylene membentuk slurry.
   

   Cairan yang terdiri dari o-xylene dan m-xylene dialirkan ke isomerator untuk menghasilkan lebih banyak p-xylene, sedangkan slurry dialirkan ke kolom pelelehan. Pada kolom pelelehan, terjadi pemanasan sehingga kristal p-xylene meleleh. Kemudian, lelehan dialirkan ke kristalisator tahap kedua. Pada kristalisator tersebut kembali terjadi kristalisasi p-xylene. Setelah itu, campuran cairan dan kristal dialirkan ke sentrifugator dan kemudian slurry dialirkan ke bejana pelelehan. Beberapa perusahaan pengembang sejenis ialah BEFS Prokem, Raytheon, BP, Sulzer, dan Axens.

2. Adsorpsi selektif
   Pada proses adsorpsi, p-xylene dan isomer-isomernya dialirkan ke bejana unggun tetap yang berisi molecular sieves yang secara selektif hanya mengadsorpsi p-xylene, sedangkan isomer-isomer lainnya tidak teradsorp dan dialirkan keluar dari bejana adsorpsi. Pelarut yang dapat diregenerasi dialirkan ke bejana adsorpsi dan berfungsi untuk melarutkan p-xylene yang telah teradsorp pada molecular sieves. Setelah proses adsorpsi, pelarut dipisahkan dari p-xylene dengan cara distilasi. Rafinat yang terdiri dari m-xylene dan o-xylene diisomerisasi untuk menghasilkan lebih banyak p-xylene. Teknik pemisahan p-xylene dari isomer-isomer xylene lainnya melalui proses adsorpsi selektif telah dikembangkan oleh Axen’s Eluxyl dan UOP’s Parex.

Paraxylene di Pertamina Indonesia

Paraxylene adalah senyawa hidrokarbon aromatic yang dihasilkan dari proses aromatisasi dari heavy naptha dalam unit platformer yang kemudian dipisahkan untuk memproduksi benzene dengan ekstraksi dan paraxylene dengan absorpsi. Paraxylene digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi PTA (pure terephthalic acid). Paraxylene di PERTAMINA dihasilkan oleh Kilang Paraxylene PERTAMINA UP IV Cilacap. Kapasitas produksi kilang tersebut ialah 270.000 ton/tahun. Kilang Paraxylene Cilacap didirikan pada tahun 1988 dan mulai beroperasi setelah diresmikan oleh Presiden pada tanggal 20 Desember 1990. Kapasitas total kilang ini adalah 590.000 ton/tahun dengan range produksi: paraxylene, benzene, LPG, raffinate, heavy aromate dan fuel gas/excess. Paraxylene adalah bahan baku untuk Plaju Aromatic Center dan dipasarkan untuk keperluan ekspor.

PERTAMINA ialah produsen PTA pertama di Indonesia dan sejak tahun 1986 telah memproduksi PTA di Kilang PERTAMINA UP III Plaju. Proses produksi dilaksanakan di Unit Terepthalic Acid melalui reaksi oksidasi paraxylene dengan udara yang dilanjutkan dengan reaksi hidrogenasi. Bentuk fisik PTA ialah bubuk/kristal putih yang tidak larut dalam air, chloroform, ether, dan asam asetat. PTA larut dalam alkohol dan alkali (NaOH, KOH), memiiki berat molekul 166.10, dan mudah terbakar.

Kapasitas produk PTA di PERTAMINA UP III Plaju ialah 225.000 ton/tahun. Kegunaan PTA antara lain ialah sebagai bahan baku utama pembuatan serat benang polyester untuk industri tekstil, bahan baku polyester chip, dan bahan baku polyester fibre yang kemudian digunakan sebagai bahan baku tekstil, ban, seatbelts, reinforcement, dan jaket tahan panas. PTA dapat juga digunakan untuk pembuatan botol PET (polyethylene terephthalate), PET film, dan juga polyester filament untuk bahan baku benang polyester.

Sumber: Arsip Pribadi, PERTAMINA, Wikipedia

Fluid handling

• Fans are suitable for raising gas pressures moderately (for instance, by 3%, or by 12 in. of water); for higher pressures up to about 40 psig, blowers are suitable; for yet higher pressures, employ compressors (however there is overlap between the operating ranges of blowers and compressors)
• Typical polytropic efficiencies for large centrifugal compressors are about 76 to 78%; rotary compressors normally have efficiencies around 70%, except for liquid-sealed ones, which have efficiencies around 50%
• For pipe lines of diameter D in inches, typical fluid velocities and pressure drops are as follows:
  1. for pump discharge (liquid): (5 + D/3) ft/s, and 2 psi/100 ft;
  2. at pump suction (liquid): (1.3 + D/6) ft/s and 0.4 psi/100 ft;
  3. for steam or gas, 20D ft/s and 0.5 psi/100 ft
• Control valves function best if the pressure drop through them is at least 10 psi
• Single-stage centrifugal pumps can operate at rates of up to about 5,000 gal/min, (and to maximum heads of 500 ft); multistage pumps can operate to about 11,000 gal/min.

Conveying of particulate solids

• Screw conveyors:
  1. Can transport solids that are abrasive or sticky
  2. Typical incline is about 20 deg
  3. Most are 150 ft or less in length
  4. With a conveyor of 12-in. diameter, throughputs of up to about 3,000 ft3/h are feasible; typically, screw rotation rates are up to about 60 rev/min
  5. Power consumption relatively low
• Bucket elevators:
  1. Vertical transport of abrasive or sticky materials is feasible
  2. Typically, speeds can reach 100 to 300 ft/min; at 100 ft/min, bucket elevators with 20X20-in. buckets can convey about 1,000 ft3/h
• Drag type conveyors:
  1. Can convey for relatively short distances in any direction
  2. Have high power requirements
  3. Typical speeds are 30 ft/min (for,e.g., fly ash) to 250 ft/min (for grains)
• Pneumatic conveyors:
  1. They offer high capacity
  2. Usually employed with convey-ing distances of 400 ft or less
  3. Can transport simultaneously to several destinations
  4. Operate under vacuum or low pressures
  5. Typical conveying-gas velocities are 35 to 120 ft/s

Cooling towers

• In full-scale units, air saturation can reach 90%
• To minimize pressure drop (ordinarily a maximum of 2 in. water), employ an open structured material for the tower fill
• Typical water circulation rates are 1 to 4 gal/min per square foot, whereas the air rates are 1,300 to 1,800 lb/h per square foot, or 300 to 400 ft/min
• Countercurrent induced-draft towers, which can cool water to about 2°F above the wet-bulb temperature, are the most prevalent version of tower used in the process industries
• For a given service, the required size (volume) of a given tower is a function of the difference between the wet-bulb and the exit temperatures; the smaller the difference, the larger the required volume
• Evaporation losses are typically 1% of the circulation for every 100°F of cooling range. Windage or drift losses in mechanical-draft towers typically amount to 0.1 to 0.3%. To keep salt from building up exces-sively, it is typical to blow down 2.5 to 3% of the circulation Heat exchangers; refrigeration
• In a shell-and-tube exchanger, the tube side is for corrosive, fouling, scaling and/or high-pressure fluids; the shell side is for viscous and/or condensing fluids
• Typical minimum temperature approaches are 20°F with normal coolants, or 10°F or less with refrigerants
• Ordinarily, the maximum heat transfer area for shell and tube heat exchangers is about 5,000 ft2
• When refrigerating to temperatures below about – 80°F, it is customary to use cascades of two or more refrigeration stages

Evaporators

• The maintaining of a suitable temperature gradient (for instance, about 45°F) can minimize film-related efficiency losses. From an efficiency standpoint, about 250 Btu/(h)(ft2) is a suitable overall coefficient of heat transfer
• In countercurrent evaporation systems, a suitable temperature approach between the inlet (hot) and output (cold) streams is about 30°F. In multistage operation, the typical minimum value is 10°F
• In a well-designed evaporator system, it should be possible to achieve heat recoveries of more than 75%

Artikel ini terbagi menjadi 3 bagian yang adalah sebagai berikut:

1. Bagian 1: Pendahuluan, Sistem Pengendalian, Disain Elemen Pengendali Proses, Pendefinisian Tujuan Pengendalian, dan Pemilihan Variabel yang Harus Diukur.
2. Bagian 2: Pemilihan Variabel yang Dimanipulasi, Pemilihan Konfigurasi Pengendalian, Perancangan Sistem Pengendali, Penggunaan Komputer Digital pada Pengendali Proses, dan Perangkat Keras Sistem Pengendali Proses.
3. Bagian 3: Metode Tuning, Parameter Error, Contoh Kasus, dan Penggunaan MATLAB Simulink.

Pemilihan Variabel yang Dimanipulasi

Dalam proses kimia, umumnya terdapat beberapa variabel input yang dapat diatur dengan bebas. Untuk memilih variabel mana yang akan dimanipulasi, harus dipertimbangkan efek dari tindakan yang diambil terhadap kualitas pengendalian. Sebagai contoh pengendalian ketingguan cairan dalam reaktor, tangki, ataupun kolom distilasi dapat dilakukan dengan mengatur laju alir masuk dan laju alir keluar cairan.

Pemilihan Konfigurasi Pengendalian

Konfigurasi pengendalian merupakan suatu struktur informasi yang digunakan untuk mnghubungkan variabel pengukuran terhadap variabel yang akan dimanipulasi. Sebagai contoh pengendalian temperatur dan ketinggian cairan pada reaktor, kolom distilasi, mixer, dan alat lainnya memiliki beberapa alternatif konfigurasi sistem pengendali. Perbadaan-perbedaan yang dapat diamati pada sistem pengendali temperatur dan sistem pengendali ketinggian cairan terjadi karena (1) terdapat perbedaan variabel yang diukur, tetapi hasil pengukuran digunakan untuk memanipulasi variabel yang sama, atau (2) variabel yang diukur sama, tetapi hasil pengukuran tersebut digunakan untuk memanipulasi variabel yang berbeda.

Ada 3 tipe konfigurasi pengendalian, antara lain:

1. Feedback control configuration
   Konfigurasi ini mengukur secara langsung variabel yang dikendalikan untuk mengatur harga variabel yang dimanipulasi. Tujuan pengendalian ini adalah mempertahankan variabel yang dikendalikan pada level yang diinginkan (set point). Sebagian instrumentasi pada proses pembuatan formaldehid dan hidrogen peroksida berbahan baku metanol dengan reaksi enzimatik ini menggunakan konfigurasi pengendalian feedback, mulai dari pengendalian temperatur, pengendalian ketinggian, pengendalian perbedaan tekanan, dan pengendalian tekanan.
   

   Gambar 1. Diagram Input-Output Pengendalian Feedback
2. Feedforward control configuration
   Konfigurasi sistem pengendali feedforward memanfaatkan pengukuran langsung pada disturbance untuk mengatur harga variabel yang akan dimanipulasi. Tujuan pengendalian adalah mempertahankan variabel output yang dikontrol pada nilai yang diharapkan.
   

   Gambar 2. Diagram Input-Output Pengendalian Feedforward
3. Inferential Control Configuration
   Konfigurasi sistem pengendali inferential memanfaatkan data hasil pengukuran output sekunder (secondary measurement) untuk mengatur harga variabel yang akan dimanipulasi. Hal ini dilakukan karena variabel output yang akan dikendalikan tidak dapat diukur secara langsung. Tujuan pengendalian ini adalah memeprtahankan variabel unmeasured output tersebut pada tingkat/harga yang ditetapkan pada set point. Alat ukur menggunakan harga variabel terukur (measured output) yang terdeteksi dalam persamaan neraca massa dan energi yang dapat mewakili proses ke dalam suatu persamaan matematika tertentu yang oleh komputer dapat dihitung menjadi output unmeasured variables yang ingin dikendalikan. Hasil perhitungan tersebut oleh instrumentasi pengendalian kemudian digunakan untuk mengatur harga variabel yang dimanipulasi.
   

   Gambar 3. Diagram Input-Output Pengendalian Inferential

   Inferential control configuration ini digunakan dalam pengendalian komposisi aliran output pada setiap kolom distilasi dan tangki mixer berpengaduk. Analisis komposisi tidak dilakukan langsung dengan composition analyzer karena harga alat tersebut mahal, dan alat tersebut sangat analitik sehingga kapasitasnya kecil dan tidak sesuai diterapkan dalam skala pabrik. Komposisi aliran kolom distilasi dan mixer harus selalu dikendalikan karena pasar sangat ketat menuntut produk formaldehid dan hidrogen peroksida sesuai spesifikasi.

Perancangan Sistem Pengendali

Sistem pengendali (controller) adalah elemen aktif dalam sistem pengendalian yang menerima informasi dari pengukuran dan membuat tindakan yang sesuai untuk mengatur harga manipulated variables. Pengaturan manipulated variables sangat bergantung pada control law yang diterapkan secara otomatis pada controller. Beberapa control law yang umum diterapkan pada sistem pengendalian:

1. Penggunaan proportional controller (P-controller) dimana nilai output dari P-controller akan sebanding terhadap error.
   
2. Penggunaan proportional-integral controller (PI-controller) dimana nilai output dari PI-controller akan sebanding terhadap error ditambah suatu faktor dikali nilai integrasi error sebagai fungsi waktu.
   
3. Penggunaan proportional-integral-derivative controller dimana nilai output dari PID-controller akan ditentukan oleh konstanta yang menghubungkan kesebandingan error terhadap output ditambah suatu faktor dikali nilai integrasi error sebagai fungsi waktu lalu ditambah suatu faktor dikali nilai diferensial (gradien/slope) error sebagai fungsi waktu.
   

Penggunaan Komputer Digital pada Pengendali Proses

Dalam aspek pengendalian seluruh pabrik tidak hanya melibatkan satu unit proses, seperti CSTR, tangki berpengaduk, kolom distilasi. Pada kenyataannya proses produksi produk dari bahan baku dengan reaksi tertentu ini terdiri dari banyak unit yang saliang berhubungan dengan adanya aliran bahan (material) dan energi dari satu unit ke unit lainnya. Pada proses kimia tersebut akan timbul hal-hal karakteristik yang tidak terjadi pada pengopersian satu unit proses saja. Kemajuan teknologi komputer yang sangat pesat dengan harga yang semakin terjangkau membuat perangkat ini banyak digunakan untuk pengendalian dalam prosesproses kimia. Instrumen pengendalian pada pabrik besar dan modern umumnya dirancang menggunakan komputer pengendali secara digital. Beberapa aplikasi spesifik komputer untuk pengendalian proses adalah sebagai berikut:

• Direct Digital Control (DDC)
  Komputer digital dapat dipakai mengendalikan secara simultan beberapa output. Pada sistem kontrol utama (supervisor controller) terdapat satu prosesor komputer untuk mengendalikan dan mengoperasikan proses. Jadi semua data dikumpulkan dalam satu unit komputer. Komputer digunakan untuk mengubah nilai set point sesuai dengan harga parameter local controller. Local controller berfungsi sebagaimana sinyal digital yang diterapkan pada Direct Digital Controller (DCC). Interfase input/output akan menghasilkan informasi kepada komputer supervisor berupa tetapan pada local control loop yang dipakai komputer untuk menghasilkan nilai set point pada local control loop. Komputer menrima secara langsung hasil pengukuran dari proses, kemudian menghitung nilai manipulated variables berdasarkan control law yang telah diprogram dan tersimpan dalam memorinya.
  

  Gambar 4. Diagram Input-Output Direct Digital Control (DDC)

  Manipulated variables tersebut kemudian diterapkan kembali ke dalam proses dengan menggunakan elemen pengendali akhir seperti kerangan, pompa, kompresor, switch, dan sebagainya. Dengan demikian komputer dan proses dijembatani oleh perangkat-perangkat keras yang digunakan untuk mendapatkan komunikasi yang baik antara komputer dengan proses. DDC umumnya dipakai untuk unit dalam skala terbatas seperti untuk satu unit produksi, atau digunakan untuk sebuah unit operasi dengan sebuah unit produksi.

• Distributed Control System (DCS)
  Penggunaan sistem kontrol dengan memakai satu buah komputer untuk mengendalikan sebuah unit operasi akan lebih mudah diterapkan. Namun, sistem supervisor control akan mengalami kesulitan jika diterapkan pada unit yang kompleks karena akan dihasilkan suatu pengendalian dan pengoperasian yang sangat kompleks dan rumit. Metoda terbaru pengendalian proses dalam pabrik adalah Distributed Control System (DCS) yang langsung sukses diminati untuk skala komersial saat pertama kali diluncurkan.
  

  Gambar 5. Diagram Input-Output Distributed Control System (DCS)

  DCS terdiri dari beberapa microprocessor yang saling terhubungkan dalam satu jaringan komunikasi digital yang sering dikenal dengan data highway. Tujuan pengendalian proses adalah mendapatkan kinerja proses yang optimum. Seringkali operator manusia sukar atau tidak dapat menemukan setting pengoperasian pabrik yang terbaik agar biaya operasi dapat ditekan seminimal mungkin. Hal ini disebabkan tingginya kompleksitas pabrik kimia yang akan dikendalikan. Pada kasus seperti ini programmed intelligence dari komputer dapat dimanfaatkan untuk menganalisis situasi proses dan memberikan usulan setting pengoperasian yang terbaik. Pada supervisory control ini, komputer mengkoordinasi aktivitas dari beberapa loop DCC. Pada sistem ini satu buah komputer utama (supervisor computer) membagi kerja pengendalian pada beberapa komputer yang bekerja sebagai DDC lokal. Keuntungan sistem DCS dibanding DDC adalah sistem DCS memungkinkan area kerja atau DDC lokal satu tetap bekerja dan dapat dikendalikan merkipun ada suatu unit atau lokasi tertentu yang tidak beroperasi. Sebaliknya, kekurangan unit DCS dibanding DDC adalah biaya investasi sistem DCS yang sangat besar karena membutuhkan komputer pengendali yang lebih banyak.

• Scheduling Computer Control (SCC)
  Kemungkinan penggunaan komputer yang terakhir adalah untuk mengatur penjadwalan operasi suatu pabrik kimia. Kondisi pasar yang berubah setiap waktu akan menyebabkan manajemen perlu terus menerus mengubah penjadwalan operasional pabrik, seperti mengurangi waktu produksi untuk mencegah tertumpuknya produk (over stock), penambahan produksi saat kebutuhan meningkat, dan lain-lain. Keputusankeputusan ini dapat diambil dengan bantuan komputer digital, yang kemudian akan mengomunikasikan kepuusan-keputusan tersebut dengan supervisory computer controller, yang kemudian mengimplementasikan keputusan-keputusan tersebut melalui DDC-DDC yang berhubungan langsung dengan proses.

Perangkat Keras Sistem Pengendali Proses

Pada setiap konfigurasi sitem pengendali dapat dibedakan masing-masing elemen perangkat keras sebagai berikut:

1. Proses kimia
   Proses kimia mewakili peralatan proses yang digunakan dan proses-proses/operasi baik secara kimia maupun fisika yang terjadi di dalam peralatan tersebut.
2. Instrumen Pengukur atau Sensor
   Peralatan pengukur/sensor digunakan untuk mengukur disturbance, mengukur controlled output variables, dan mengukur secondary ouput variables. Peralatan pengukur/sensor adalah sumber informasi yang mengidentifikasi hal-hal yang sedang terjadi pada proses. Salah satu syarat penting dalam pemilihan sensor adalah hasil pengukuran sensor harus dapat ditransmisikan dengan mudah. Contoh instrumen pengendalian yang dipakai pada pabrik formaldehid dan hidrogen peroksida ini adalah termokopel, venturi meter, dan composition analyzer.
3. Transducers
   Beberapa hasil pengukuran tidak dapat digunakan untik tujuan pengendalian sebelum dikonversikan menjadi besaran fisik yang dapat dengan mudah ditransmisikan seperti tegangan listrik. Transducer merupakan alat yang digunakan untuk mengonversi hasil pengukuran menjadi besaran yang ditransmisikan.
4. Jalur transmisi dan amplifier
   Jalur transmisi merupakan media untuk membawa sinyal hasil pengukuran dari alat ukur ke controller. Pada banyak kasus sinyal yang dihasilkan alat ukur terlalu lemah untuk ditransmisikan sehingga sinyal tersebut harus diperkuat terlebih dahulu dengan amplifier.
5. Elemen Pengendali
   Elemen pengendali adalah perangkat keras yang memiliki intelegensi. Perangkat ini menerima informasi dari alat ukur dan memutuskan tindakan yang harus dilakukan.
6. Elemen Pengendali Akhir
   Elemen pengendali akhir merupakan perangkat keras yang melaksanakan tindakan yang diperintahkan controller. Elemen pengendali akhir yang diaplikasikan pada perancangan pabrik ini adalah control valve yang membuka dan menutup sampai derajat tertentu sesuai keputusan controller.
7. Elemen pencatat
   Elemen pencatat merupakan bagian dari sistem pengendali yang mencatat semua variabel sehingga kelakukan proses yang sedang berlangsung dapat didemonstrasikan secara visual.

Bersambung. [Metode Tuning, Parameter Error, Contoh Kasus, dan Penggunaan MATLAB Simulink.]

Referensi:
^[1] Sitompul J., Limbong M. Modul Praktikum Pengendalian Proses. Departemen Teknik Kimia ITB.
^[2] Stephanopoulos G. Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice. Prentice/Hall International, Inc.

Artikel ini terbagi menjadi 3 bagian yang adalah sebagai berikut:

1. Bagian 1: Pendahuluan, Sistem Pengendalian, Disain Elemen Pengendali Proses, Pendefinisian Tujuan Pengendalian, dan Pemilihan Variabel yang Harus Diukur.
2. Bagian 2: Pemilihan Variabel yang Dimanipulasi, Pemilihan Konfigurasi Pengendalian, Perancangan Sistem Pengendali, Penggunaan Komputer Digital pada Pengendali Proses, dan Perangkat Keras Sistem Pengendali Proses.
3. Bagian 3: Metode Tuning, Parameter Error, Contoh Kasus, dan Penggunaan MATLAB Simulink.

Pendahuluan

Agar proses selalu stabil dibutuhkan instalasi alat-alat pengendalian. Alat-alat pengendalian dipasang dengan tujuan:

1. Menjaga keamanan dan keselamatan kerja
   Keamanan dalam operasi suatu pabrik kimia merupakan kebutuhan primer untuk orang-orang yang bekerja di pabrik dan untuk kelangsungan perusahaan. Untuk menjaga terjaminnya keamanan, berbagai kondisi operasi pabrik seperti tekanan operasi, temperatur, konsentrasi bahan kimia, dan lain sebagainya harus dijaga tetap pada batas-batas tertentu yang diizinkan.
2. Memenuhi spesifikasi produk yang diinginkan
   Pabrik harus menghasilkan produk dengan jumlah tertentu (sesuai kapasitas desain) dan dengan kualitas tertentu sesuai spesifikasi. Untuk itu dibutuhkan suatu sistem pengendali untuk menjaga tingkat produksi dan kualitas produk yang diinginkan.
3. Menjaga peralatan proses dapat berfungsi sesuai yang diinginkan dalam desain
   Peralatan-peralatan yang digunakan dalam operasi proses produksi memiliki kendala-kendala operasional tertentu yang harus dipenuhi. Pada pompa harus dipertahankan NPSH, pada kolom distilasi harus dijaga agar tidak flooding, temperatur dan tekanan pada reaktor harus dijaga agar tetep beroperasi aman dan konversi menjadi produk optimal, isi tangki tidak boleh luber ataupun kering, serta masih banyak kendalakendala lain yang harus diperhatikan.
4. Menjaga agar operasi pabrik tetap ekonomis.
   Operasi pabrik bertujuan menghasilkan produk dari bahan baku yang memberi keuntungan yang maksimum, sehingga pabrik harus dijalankan pada kondisi yang menyebabkan biaya operasi menjadi minimum dan laba yang diperoleh menjadi maksimum.
5. Memenuhi persyaratan lingkungan
   Operasi pabrik harus memenuhi berbagai peraturan lingkungan yang memberikan syarat-syarat tertentu bagi berbagai buangan pabrik kimia.

Untuk memenuhi persyaratan diatas diperlukan pengawasan (monitoring) yang terus menerus terhadap operasi pabrik kimia dan intervensi dari luar (external intervention) untuk mencapai tujuan operasi. Hal ini dapat terlaksana melalui suatu rangkaian peralatan (alat ukur, kerangan, pengendali, dan komputer) dan intervensi manusia (plant managers, plants operators) yang secara bersama membentuk control system. Dalam pengoerasian pabrik diperlukan berbagai prasyarat dan kondisi operasi tertentu, sehingga diperlukan usaha-usaha pemantauan terhadap kondisi operasi pabrik dan pengendalian proses supaya kondisi operasinya stabil.

Sistem Pengendalian

Sistem pengendali diterapkan untuk memenuhi 3 kelompok kebutuhan, yaitu:

1. menekan pengaruh gangguan eksternal
2. memastikan kestabilan suatu proses kimiawi
3. optimasi kinerja suatu proses kimiawi

Variabel-variabel yang terlibat dalam proses operasi pabrik adalah F (laju alir), T (temperatur), P (tekanan) dan C (konsentrasi). Variabel-variabel tersebut dapat dikategorikan menjadi 2 kelompok, yaitu variabel input dan variabel output. Variabel input adalah variabel yang menandai efek lingkungan pada proses kimia yang dituju. Variabel ini juga diklasifikasikan dalam 2 kategori, yaitu:

1. manipulated (adjustable) variable, jika harga variabel tersebut dapat diatur dengan bebas oleh operator atau mekanisme pengendalian
2. disturbance variable, jika harga tidak dapat diatur oleh operator atau sistem pengendali, tetapi merupakan gangguan.

Sedangkan variabel output adalah variabel yang menandakan efek proses kimia terhadap lingkungan yang diklasifikasikan dalam 2 kelompok:

1. measured output variables, jika variabel dapat diketahui dengan pengukuran langsung
2. unmeasured output variables, jika variabel tidak dapat diketahui dengan pengukuran langsung

Disain Elemen Pengendali Proses

Desain elemen pengendalian harus sesuai dengan kebutuhan pengendalian yang diinginkan dan bekerja delam pengendalian proses pabrik. Untuk mencapai tujuan tersebut perlu diperhatikan langkah-langkah dalam mendesain sistem pengendalian Dalam usaha merancang suatu sistem pengendali yang dapat memenuhi kebutuhan suatu proses kimia terdapat beberapa unsur penting dan pertimbangan-pertimbangan dasar yang harus diperhatikan. Unsur-unsur tersebut adalah:

1. pendefinisian/penetapan tujuan dan sasaran pengendalian (control objective definition)
2. penentuan variabel yang harus diukur (measurement selection)
3. penentuan variabel yang akan dimanipulasi (manipulated variables selection)
4. pemilihan konfigurasi pengendalian (control configuration selection)
5. perancangan sistem pengendali (controller design)

Pendefinisian Tujuan Pengendalian

Dalam mendefinisikan tujuan pengendalian perlu diperhatikan beberapa hal pentuing yang merupakan pronsip dasar penerapan pengendalian proses pada pabrik. Prinsip utama penerapan pengendalian proses pada pabrik adalah untuk memastikan kinerja suatu proses kimia, memastikan kestabilan suatu proses kimia, dan menekan gangguan eksternal. Prinsip dasar ini harus tercakup dalam pendefinisian tujuan pengendalian baik satu atau kombinasi dari ketiga hal tersebut.

Pada awal perancangan, sasaran pengendalian (control objectives) didefinisikan secara kualitatif, selanjutnya tujuan ini dikuantifikasi dalam bentuk variabel output. Sebagai contoh untuk sistem reaktor CSTR salah satu pemakaian controller dilakukan dengan tujuan pengendalian (control objectives) sebagai berikut:

• secara kualitatif : menjamin kestabilan temperatur di dalam reaktor (diasumsikan sama dengan temperatur keluaran reaktor) pada keadaan steady state yang tidak stabil
• secara kuantitatif : menjaga agar temperatur (variabel output) tidak berfluktuasi lebih dari 5% harga nominalnya.

Pemilihan Variabel yang Harus Diukur

Beberapa pemhukuran variabel harus dilakukan agar kinerja operasi pabrik dapat dimonitor Terdapat beberapa jenis pengukuran variabel yang dapat diterapkan untuk pengendalian proses:

1. Primary Measurement
   Bila memungkinkan sebaiknya pada pengendalian proses harga variabel yang menjadi objective pengendalian harus diukur/dimonitor. Cara pengukuran variabel proses yang menjadi control objective pengendalian secara langsung disebut primary measurement. Sebagai contoh pada sistem mixer tangki berpengaduk control objective adalah mempertahankan T dan h cairan dalam tangki pada harga T = Tsp (sp = set point) dan h=hsp. Karena itu, usaha pertama yang harus dilakukan adalah memasang alat pengukur untuk dapat mengamati nilai T dan h cairan dalam tangki secara langsung, yaitu dengan denggunakan termokopel untuk pengukuran T dan differential pressure cell untuk mengukur h.
2. Secondary Measurement
   Pada kasus-kasus tertentu, variabel yang merupakan control objective tidak dapat diukur secara langsung (unmeasured output). Pada kasus-kasus dengan control objective yang tidak dapat diukur langsung tersebut, harus diukur variabel lain yang tergolong measured variable dan dapat dikorelasikan melalui suatu hubungan matematis tertentu dengan unmeasured output yang ingin dikendalikan.
3. Pengukuran external disturbance
   Pengukuran disturbance sebelum variabel tersebut masuk ke dalam proses dapat sangat menguntungkan, karena hasil pengukuran tersebut dapat memberikan informasi mengenai kelakuan proses yang akan terjadi. Informasi tersebut dapat digunakan untuk menentukan aksi pengendalian yang harus diambil apabila menggunakan sistem pengendalian feedforward.

Bersambung. [Pemilihan Variabel yang Dimanipulasi, Pemilihan Konfigurasi Pengendalian, Perancangan Sistem Pengendali, Penggunaan Komputer Digital pada Pengendali Proses, dan Perangkat Keras Sistem Pengendali Proses.]

Referensi:
^[1] Sitompul J., Limbong M. Modul Praktikum Pengendalian Proses. Departemen Teknik Kimia ITB.
^[2] Stephanopoulos G. Chemical Process Control: An Introduction to Theory and Practice. Prentice/Hall International, Inc.

Apa yang dimaksud dengan AMDAL?

Berdasarkan PP no. 27 tahun 1999, definisi AMDAL ialah kajian mengenai dampak besar dan penting suatu usaha dan/atau kegiatan yang direncanakan pada lingkungan hidup yang diperlukan bagi proses pengambilan keputusan tentang penyelenggaraan usaha dan/atau kegiatan. Dokumen AMDAL terdiri dari beberapa bagian:

1. Dokumen kerangka acuan analisis dampak lingkungan (KA-ANDAL)
2. Dokumen analisis dampak lingkungan
3. Dokumen rencana pengelolaan lingkungan hidup (RKL)
4. Dokumen rencana pemantauan lingkungan hidup (RPL)

Siapa pihak-pihak terkait dalam penyusunan AMDAL?

1. Pemrakarsa
   Orang atau badan hukum yang bertanggung jawab atas suatu rencana usaha/kegiatan yang akan dilaksanakan. Dalam penyusunan studi AMDAL, pemrakarsa dapat meminta jasa konsultan untuk menyusunkan dokumen AMDAL. Penyusun dokumen AMDAL harus telah memiliki sertifikat Penyusun AMDAL dan ahli di bidangnya.
2. Komisi penilai
   Komisi yang bertugas menilai dokumen AMDAL.
3. Masyarakat yang berkepentingan
   Masyarakat yang terpengaruh atas segala bentuk keputusan dalam proses AMDAL berdasarkan alasan-alasan seperti kedekatan jarak tinggal dengan rencana usaha dan/atau kegiatan, faktor pengaruh ekonomi, perhatian pada lingkungan hidup, dan/atau faktor pengaruh nilai-nilai atau norma yang dipercaya. Masyarakat berkepentingan dalam proses AMDAL dapat dibedakan menjadi masyarakat terkena dampak, dan masyarakat pemerhati.

Bagaimana prosedur AMDAL?

Prosedur AMDAL terdiri dari 4 tahapan, yaitu:

1. Penapisan (screening) wajib AMDAL
   Menentukan apakah suatu rencana usaha/kegiatan wajib menyusun AMDAL atau tidak. Berdasarkan Kepmen LH no 17 tahun 2001, terdapat beberapa rencana usaha dan bidang kegiatan yang wajib dilengkapi dengan AMDAL, yaitu: pertahanan dan keamanan, pertanian, perikanan, kehutanan, kesehatan, perhubungan, teknologi satelit, perindustrian, prasarana wilayah, energi dan sumber daya mineral, pariwisata, pengembangan nuklir, pengelolaan limbah B3, dan rekayasa genetika. Kegiatan yang tidak tercantum dalam daftar wajib AMDAL, tetapi lokasinya berbatasan langsung dengan kawasan lindung, termasuk dalam kategori menimbulkan dampak penting, dan wajib menyusun AMDAL. Kawasan lindung yang dimaksud adalah hutan lindung, kawasan bergambut, kawasan resapan air, kawasan sekitar waduk/danau, kawasan sekitar mata air, kawasan suaka alam, dan lain sebagainya.
2. Proses pengumuman dan konsultasi masyarakat
   Berdasarkan Keputusan Kepala BAPEDAL Nomor 08/2000, pemrakarsa wajib mengumumkan rencana kegiatannya selama waktu yang ditentukan dalam peraturan tersebut, menanggapi masukan yang diberikan, dan kemudian melakukan konsultasi kepada masyarakat terlebih dulu sebelum menyusun KA-ANDAL.
3. Penyusunan dan penilaian KA-ANDAL
   Penyusunan KA-ANDAL adalah proses untuk menentukan lingkup permasalahan yang akan dikaji dalam studi ANDAL (proses pelingkupan). Setelah selesai disusun, pemrakarsa mengajukan dokumen KA-ANDAL kepada Komisi Penilai AMDAL untuk dinilai. Berdasarkan peraturan, lama waktu maksimal untuk penilaian KA-ANDAL adalah 75 hari di luar waktu yang dibutuhkan oleh penyusun untuk memperbaiki/menyempurnakan kembali dokumennya. Apabila dalam 75 hari komisi penilai tidak menerbitkan hasil penilaian, maka komisi penilai dianggap telah menerima kerangka acuan.
4. Peyusunan dan penilaian ANDAL, RKL, dan RPL
   Proses penyusunan ANDAL, RKL, dan RPL. Penyusunan ANDAL, RKL, dan RPL dilakukan dengan mengacu pada KA-ANDAL yang telah disepakati (hasil penilaian Komisi AMDAL). Setelah selesai disusun, pemrakarsa mengajukan dokumen ANDAL, RKL dan RPL kepada Komisi Penilai AMDAL untuk dinilai. Berdasarkan peraturan, lama waktu maksimal untuk penilaian ANDAL, RKL dan RPL adalah 75 hari di luar waktu yang dibutuhkan oleh penyusun untuk memperbaiki/menyempurnakan kembali dokumennya.

Bagaimana jika usaha/kegiatan tidak diwajibkan menyusun AMDAL?

Usaha/kegiatan yang tidak wajib menyusun AMDAL tetap harus melaksanakan upaya pengelolaan lingkungan (UKL) dan upaya pemantauan lingkungan (UPL). UKL dan UPL merupakan perangkat pengelolaan lingkungan hidup untuk pengambilan keputusan dan dasar untuk menerbitkan izin. melakukan usaha dan atau kegiatan.

Sumber: Situs Kementrian Lingkungan Hidup, Diktat Kuliah Pengelolaan Limbah Industri TK-ITB