STUDI INSTRUMENTASI PENGENDALIAN TINGKAT KEASAMAN PADA PROSES OPERASI DI BLENDING TANK (APLIKASI PT. TOBA PULP LESTARI) JAFARI NOVRIL NASUTION

Transkripsi

1 STUDI INSTRUMENTASI PENGENDALIAN TINGKAT KEASAMAN PADA PROSES OPERASI DI BLENDING TANK (APLIKASI PT. TOBA PULP LESTARI) O L E H JAFARI NOVRIL NASUTION Nim : DEPARTEMAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI D IV FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

2 ABSTRAK Pengukuran ph sangat penting untuk mengetahui nilai dari suatu larutan asam atau basa. Pengukuran ph pada umumnya dapat dilakukan dengan menggunakan metode kertas uji indikator (kertas lakmus) atau dengan sensor ph, tetapi untuk industri modern sekarang ini sering dilakukan dengan menggunakan metode sensor ph. Ini bertujuan untuk mempermudah pengerjaan dan pengukuran larutan-larutan asam di Blending tank, sehingga pengendalian larutan asam dan proses operasi produksi akan berjalan lancar. Pengukuran ph secara tidak langsung biasanya menggunakan ph Analyzer yang dilengkapi dengan sensor ph, sensor ph ini dilengkapi dengan dua buah elektroda yaitu elektroda gelas dan elektroda pembanding, serta sebuah compensator suhu. Dan selanjutnya hasil pembacaan dari sensor ph dikirim ke ph Analyzer melalui sebuah transmitter, hasil pembacaan pada ph Analyzer akan menjadi acuan untuk mengendalikan laruatan asam di Blending tank. Pada industri pulp di PT. Toba Pulp Lestari, penggunaan alat pengukur ph tidak hanya digunakan pada proses operasi produksi saja, tetapi digunakan juga pada tempat pengendalian limbah, tempat pembuatan larutan kimia, serta air yang digunakan untuk pembangkit listrik di Boiler.

3 KATA PENGANTAR Puji dan Syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan rahmatnya penulis dapat menyelesaikan Karya Akhir ini, Yang menjadi salah satu persyaratan untuk menyelesaikan kuliah pada Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik D-IV Fakultas Teknik. Tidak lupa salawat beriring salam kepada junjungan nabi Muhammad SAW, yang telah membawa umatnya menuju jalan yang di ridhoi Allah SWT. Karya akhir ini ditulis berdasarkan pengamatan langsung di lapangan selama kerja praktek di PT. Toba Pulp Lestari. Pada Karya Akhir ini penulis membahas masalah pengendalian larutan asam yang berjudul STUDI INSTRUMENTASI PENGENDALIAN TINGKAT KEASAMAN PADA PROSES OPERASI DI BLENDING TANK (Aplikasi pada PT. Toba Pulp Lestari). Selama berlangsungnya penulisan Karya Akhir ini hingga proses penyelesaiannya, penulis banyak mendapat bantuan dan dukungan serta masukan yang berharga. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaaan yang setinggi-tingginya serta ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ibunda yang telah memberikan semangat dan dukungan moril dan materil. 2. Bapak Ir Nasrul Abdi MT, selaku Ketua Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik D-IV Fakultas Teknik. 3. Bapak Ir Arman Sani MT, selaku dosen pembimbing Karya Akhir. 4. Bapak Rahmad Fauzi ST. MT, selaku sekertaris Program Studi Teknologi Instrumentasi Pabrik. 5. Bapak Irwan Kelana Putra, selaku Section Head Training and Development Center.

4 6. Bapak Antolin R Delmindo, selaku pembimbing lapangan. 7. Seluruh staf pengajar serta pegawai administrasi pada Program diploma IV Teknologo Instrumentasi Pabrik pada Fakultas Teknik USU Medan. 8. Serta teman-teman yang membantu dalam penulisan Karya Akhir. Penulis menyadari bahwa Karya Akhir ini masih belum sempurna dan masih banyak kekurangan dalam penulisan. Oleh karena itu, untuk penyempurnaan penulisan Karya Akhir ini diharapkan saran dan keritikan yang konstruktif dan edukatif serta beguna bagi penulis. Semoga Karya Akhir ini bemanfaat bagi mahasiswa khususnya dan para pembaca pada umumnya. Medan, Maret 2008 Penulis Jafari Novril Nasution Nim

5 DAFTAR ISI Abstrak... i Kata Pengantar ii Daftar isi..iv Daftar Gambar.vii Daftar Tabel viii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perumusan Maslah Tujuaan Penulisan Karya Akhir Manfaat Penulisan Karya Akhir Batasan Masalah Metode Penulisan Karya Akhir Sistematika Pembahasan.4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Analisa Tingkat Asam dan Basa Secara Kimia Prinsip Umum Asam dan Basa Kekuatan Asam Dan Basa Penentuan Secara Eksperimen Pemakaian Indikator Dan Kertas Uji Indikator Penentuan ph secara Kalorimetri Penentuan ph Secara Potensiometri Pengertian Sistem Kendali..15

6 2.4.1 Sistem Pengendalian Manual Sistem Pengendalian Otomatis Rangkaian Terbuka Rangkaian Tertutup Instrumen Sistem Kendali Kontrol Valve Transmitter Sistem transmitter Pneumatik Sistem Transmitter Elektrik Sisrem Transmitter Jembatan Setimbang Pompa Sentrifugal Prinsip Dasar Pompa Sentrifugal...24 BAB III INSTRUMENT PENGENDALI TINGKAT KEASAMAN 3.1 Sensor ph Elektroda Gelas Elektroda Referense Kompensasi Temperature Prinsip Kerja ph Analyzer..33 3,3 Kalibrasi ph Analyzer Pemeliharaan Detektor ph Cara Kerja Pembongkaran Cara Kerja Penyusunan..37 BAB IV PENGUKURAN TINGKAT KEASAMAN DAN KEBASAAN DENGAN MENGGUNAKAN ph ANALYZER DI BLENDING TANK

7 4.1 Dasar pengoperasian Bleaching Plant Tangki Penyimpanan High density (HD) Unbleached Blending Tank Menara CD Menara EO Menara D Menara D Pengoperasian Blending Tank Analisa Data.45 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran...49 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

8 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Skala ph Pada Caiaran Yang Biasa Di Jumpai..7 Gambar 2.2 Diagram Blok Rangkaian Terbuka 16 Gambar 2.3 Diagram Blok Rangkaian Tertutup..16 Gambar 2.4 Konstruksi Kontrol Valve.18 Gambar 2.5 Konstruksi Flapper Nozzle 20 Gambar 2.6 Konstruksi D/P Cell Transmitter..21 Gambar 2.7 Rangkaian perubahan besaran listrik.22 Gambar 2.8 Rangkaian Jembatan Setimbang 23 Gambar 2.9 Rangkaian Thermoresistor Dengan Jembatan Setimbang.24 Gambar 3.1 Konstruksi Elektroda Gelas...30 Gambar 3.2 konstrukasi Elektroda Pembanding...32 Gambar 3.3 Rangkaian Kerja ph meter 34 Gambar 4.1. Diagram Pengoperasian Blending Tank 41 Gambar 4.2. Diagram Pengukuran dan Pengendalian Larutan Kimia dgn ph Mtr...43 Gambar 4.4. Diagram Kotak Sistem Pengendalian Tertutup.43

9 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Indikator warna ph.26 Tabel 3.2 Potensial Listrik Yang Dihasilkan Oleh Elektroda Kaca 30 Tabel 4.1 Scala ph dari Konsentrasi Ion H + dan OH + 48