KONTRAK PERKULIAHAN Nama Mata Kuliah
:
Perencanaan dan Perancangan Sistem Proses Kimia
Kode Mata Kuliah
:
KMA 334
Pengajar
:
Taharuddin, S.T., M.Sc. dan Heri Rustamaji, S.T., M.Eng.
Semester
:
VI
1. Manfaat Mata Kuliah Mahasiswa Teknik Kimia diharapkan dapat melakukan pra-rancangan pabrik kimia atau industri proses kimia untuk menangani bahan baku menjadi produk yang diinginkan. Untuk menghasilkan perancangan pabrik yang feasible diperlukan tahap perencanaan dan perancangan konseptual proses, simulasi dan optimasi proses serta perancangan detil suatu peralatan proses. Oleh karena itu, mata kuliah ini memberikan landasan awal bagi para mahasiswa agar mampu melaksanakan tugas prarancangan pabrik yang paling feasible 2. Deskripsi Mata Kuliah Mata Kuliah ini membahas tentang : Perumusan persoalan perancangan pabrik, ruang lingkup, dan tujuannya; penyusunan flowsheet; pemilihan lokasi pabrik; penyusunan deskripsi proses, diagram alir proses, neraca massa dan energi; pemilihan dan penentuan dimensi alat utama; pemilian bahan kontruksi; plot tata letak peralatan; dan cara penulisan laporan rancangan pabrik. 3. Tujuan Instruksional Setelah menyelesaikan
mata kuliah ini
mahasiswa
akan
mampu
mengkoordinasikan pengetahuan yang didapat dari beberapa mata kuliah untuk mengembangkan engineering judgement, memiliki kemampuan merancang suatu sistem pemrosesan yang feasible, serta mampu melakukan perancangan pabrik kimia secara lengkap. 4. Strategi Perkuliahan Metode perkuliahan dilakukan dengan menjelaskan lingkup perancangan yang meliputi
perancangan
konseptual
(conceptual
design),
simulasi
dan
optimasi
(preliminary design), dan perancangan detil (detail design). Perancangan konseptual dilakukan dengan menjelaskan pendekatan hirarkis (rule of thumbs) dalam suatu perancangan proses yang setiap level/tahap hirarkis diberikan studi kasus untuk memperdalam pemahaman mahasiswa. Simulasi dan optimasi dilakukan dengan
menjelaskan kepada mahasiswa tentang penggunaan process simulator untuk melakukan simulasi dan optimasi proses. Perancangan detil akan diberikan untuk beberapa jenis peralatan utama dalam suatu pabrik kimia. Setiap akhir topik bahasan mahasiswa akan diberikan tugas mandiri dan tugas kelompok. Tugas mandiri akan dikumpul pada pertemuan pekan berikutnya, sementara tugas kelompok dikumpulkan pada waktu pada pertengahan semester atau akhir semester. 5. Tugas
Setiap perkuliahan, mahasiswa diwajibkan untuk membaca topik yang akan dibahas dalam pertemuan tersebut.
Mahasiswa harus mengerjakan soal-soal latihan di rumah secara mandiri.
Kuis akan dilakukan 2 kali; pertama di salah satu pertemuan pada paruh pertama perkuliahan (16 x pertemuan awal), dan yang kedua berada disalah satu pertemuan pada paruh kedua perkuliahan (16 x pertemuan akhir). Kuis dilakuak dilakukan pada waktu yang ditentukan, sehingga diharapkan mahasiswa siap untuk melaksanakan kuis.
Evaluasi tengah semester diadakan pada pertemuan ke-16, dan evaluasi akhir semester dilakukan sesuai jadwal ujian yang diberikan jurusan.
6. Kriteria Penilaian Nilai
Point
Range
A
4
>76
B+
3,5
72-76
B
3
67-71
C+
2,5
62-66
C
2
57-61
D
1
51-56
E
0
<51
Pembobotan nilai adalah sebagai berikut (untuk masing-masing dosen):
Tugas-tugas
20%
Kuis
30%
Ujian tengah/akhir semester
50%
Total
100 %
7. Jadwal Perkuliahan Pertemuan
Topik Bahasan
Ke 1-2 (2+2 jam)
3-4 (2+2 jam)
Penjelasan kontrak perkuliahan sintesis proses o
Perancangan, sintesisis, analisis, dan simulasi
integrasi proses
pendekatan hirarkis perancangan konseptual
Basis perancangan
Data ekonomi
o
Kemurnian produk dan harga produk
o
Harga bahan baku
o
Utilitas
o
Biaya penanganan limbah
Data Lokasi dan tempat o
Pemilihan Lokasi
o
Fasilitas penyimpanan
o
Iklim dan cuaca
o
Sistem utilitas
o
Peraturan lingkungan
Pertimbangan kesehatan dan keselamatan
Analisis reaksi kimia o
Jaringan reaksi
o
Konversi, selektivitas dan yield
o
Kinetika reaksi
5-6
o
Kesetimbangan reaksi
(2+2 jam)
o
Kondisi operasi dan perancangan reaktor
7-8 (2+2 jam)
Analisis sifat termodinamika o
Sifat-Sifat Fisik Bahan
o
Kesetimbangan fasa
o
Residue curve map
Proses batch dan kontinyu
Laju produksi dan kapasitas produksi
Jenis produksi/pasar
Studi kasus/contoh soal
9-10
Struktur Input-output
(2+2 jam)
Neraca Massa dan Energi
11-12
Potensi Ekonomi
(2+2 jam)
Studi Kasus
Struktur Recycle Flowsheet 13-14
Jumlah Aliran Recycle
(2+2 jam)
Neraca Massa dengan Recycle
Perancangan sistem reaktor
15-16
Potensi ekonomi dengan Recycle
(2+2 jam)
Studi Kasus MID Tes
Sistem Pemisahan
Struktur umum sistem pemisahan
Sistem recovery uap dan pemisahan Gas
Sistem Pemisahan Cairan
19-20
Potensi Ekonomi Sistem Pemisahan
(2+2 jam)
Studi kasus
17-18 (2+2 jam)
Integrasi Energi 21-22
Jumlah kebutuhan Minimum pemanas dan pendingin
(2+2 jam)
Jumlah minimum Alat penukar panas
Reduksi Jumlah alat penukar panas
Integrasi proses
Studi kasus
23-24 (2+2 jam)
25-26
Computer Aided Design
Integrasi flowsheet
Studi kasus
27-28
Reaktor Kimia
(2+2 jam)
Studi kasus
29-30
Kolom Distilasi
(2+2 jam)
Studi kasus
(2+2 jam)
31-32
Overview Prosedur Start Up Dan Shut Down
(2+2 jam)
Pengoperasian Pabrik
Start up (comissioning) dan prosedur shut down
Ujian Final
8. Daftar Pustaka 1) Douglas, J. M., 1988, Conceptual Design of Chemical Processes , McGraw - Hill, New York, USA. 2) Dimian, A. C., 2003, Integrated Design and Simulation of Chemical Processes,CAPE series No. 13, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands. 3) Dimian A.C. and Bildea, C.S.,2007, Chemical Process Design Computer-Aided Case Studies,Wiley, Weinheim. 4) Biegler L., Grossmann I., Westerberg A., 1998, Systematic Methods of Chemical Process Design , Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, USA. 5) Seider W.D., Seader J.D., Lewin D.R., 2003, Product and Process Design Principles, Wiley, New York, USA. 6) Smith, R., 2004, Chemical Process Design and Integration, Wiley, New York, USA.
