LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN SISTEM SIRKULASI AIR PENDINGIN KONDENSOR PERALATAN PIROLISIS SAMPAH PLASTIK Disusun oleh: SEFI YUDA YURI YUAN DANA I 8310055 SENO PRASETYO I 8310058 TANGGUH PERWIRA NEGARA I 8310061 PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 i
UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA Nama / NIM : 1. Sefi Yuda Yuri Yuan Dana I 8310055 2. Seno Prasetyo I 8310058 3. Tangguh Perwira Negara I 8310061 Judul Tugas Akhir Tanggal Ujian Tugas Akhir : 17 Juli 2013 : Pembuatan Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Peralatan Pirolisis Sampah Plastik Surakarta, Juli 2013 Mengetahui Ketua Program Studi Diploma III Dosen Pembimbing Bregas S.T Sembodo, S.T., M.T. Ir. Arif Jumari, M.Sc. NIP. 19711206 199903 1 002 NIP. 19650315 199702 1 001 Dosen Penguji I Dr. Eng. Agus Purwanto, S.T., M.T. NIP. 19750411 199903 1 001 Dosen Penguji II Wusana Agung W., S.T., M.T. NIP. 19801005 200501 1 001 ii
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR Nama/NIM : 1. Sefi Yuda Yuri Y D (I8310055) 2. Seno Prasetyo (I8310058) 3. Tangguh Perwira N (I8310061) Judul TA : Pembuatan Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Peralatan Pirolisis Sampah Plastik Tanggal Mulai Bimbingan : Pembimbing : Ir. Arif Jumari, M.Sc. No. Tanggal Keterangan Paraf iii
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR Nama/NIM : 1. Sefi Yuda Yuri Y D (I8310055) 2. Seno Prasetyo (I8310058) 3. Tangguh Perwira N (I8310061) Judul TA : Pembuatan Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Peralatan Pirolisis Sampah Plastik Tanggal Mulai Bimbingan : Pembimbing : Ir. Arif Jumari, M.Sc. No. Tanggal Keterangan Paraf iv
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR Nama/NIM : 1. Sefi Yuda Yuri Y D (I8310055) 2. Seno Prasetyo (I8310058) 3. Tangguh Perwira N (I8310061) Judul TA : Pembuatan Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Peralatan Pirolisis Sampah Plastik Tanggal Mulai Bimbingan : Pembimbing : Ir. Arif Jumari, M.Sc. No. Tanggal Keterangan Paraf Jumlah konsultasi dengan masing-masing pembimbing minimal sebanyak 8 kali untuk dapat dinyatakan selesai. Dinyatakan selesai Tanggal : Dosen Pembimbing Ir. Arif Jumari, M.Sc. commit to NIP. user 19650315 199702 1 001 v
KATA PENGANTAR Puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang mana atas rahmat dan karunia-nya penyusun dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik. Penyusunan Laporan Tugas Akhir bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat yang harus dilaksanakan mahasiswa dalam menyelesaikan Program Studi Diploma III Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Laporan Tugas Akhir ini disusun berdasarkan data-data yang diambil dari hasil percobaan yang telah dilakukan. Melalui kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Bregas ST Sembodo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi DIII Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Bapak Ir. Arif Jumari, M.Sc., selaku dosen pembimbing Tugas Akhir. 3. Orang tua yang telah memberikan doa dan semangat kepada kami. 4. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini. Penyusun menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan, oleh sebab itu penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari para pembaca untuk kesempurnaan laporan ini. Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penyusun khususnya dan bagi para pembaca umumnya. Surakarta, Juli 2013 (Penyusun) vi
DAFTAR ISI Halaman Judul... i Lembar Pengesahan... ii Lembar Konsultasi... iii Kata Pengantar... vi Daftar Isi... vii Daftar Tabel... ix Daftar Gambar... x Intisari... xi BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan... 2 D. Manfaat... 3 BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka... 4 A.1. Perpindahan Panas... 4 A.2. Alat Penukar Panas (Heat Exchanger)... 5 A.3. Sistem Pendingin Udara... 8 A.4. Radiator... 8 B. Kerangka Pemikiran... 12 BAB III METODOLOGI A. Alat dan Bahan... 13 B. Lokasi Penelitian... 13 C. Spesifikasi Alat... 14 D. Langkah Kerja... 15 E. Gambar Desain Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor... 15 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil... 18 A.1. Desain Alat... 18 vii
A.2. Cara Pengoperasian... 18 A.3. Pengujian... 19 B. Pembahasan... 21 BAB V PENUTUP A. Kesimpulan... 27 B. Saran... 27 Daftar Pustaka... 28 Lampiran... L-1 viii
DAFTAR TABEL Tabel IV.1 Hasil Pengukuran Temperatur Sistem Sirkulasi pada Sistem Pendingin Air Kondensor pada Pirolisis Plastik Hitam... 20 Tabel IV.2 Hasil Pengukuran Temperatur Sistem Sirkulasi pada Sistem Pendingin Air Kondensor pada Pirolisis Plastik PP (Polypropilen).. 21 ix
DAFTAR GAMBAR Gambar II.1 Shell and Tube Exchangers... 6 Gambar II.2 Double Pipe Exchangers... 6 Gambar II.3 Plate And Frame Heat Exchanger... 7 Gambar II.4 Inti Radiator Tipe Plat... 9 Gambar II.5 Inti Radiator Tipe Currogated (Lekukaan)... 9 Gambar II.6 Inti Radiator Tipe SR (Single Row)... 9 Gambar III.1 Rangakaian Alat Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Tampak dari Depan... 15 Gambar III.2 Rangakaian Alat Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Tampak dari Samping Kanan... 16 Gambar III.3 Rangakaian Alat Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Tampak dari Samping Kiri... 16 Gambar III.4 Rangakaian Alat Alat Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Tampak dari Atas... 17 Gambar IV.1 Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor... 18 x
INTISARI Sefi Yuda Yuri Yuan Dana, Seno Prasetyo, Tangguh Perwira Negara, 2013. Pembuatan Sistem Sirkulasi Air Pendingin Kondensor Peralatan Pirolisis Sampah Plastik. Program Studi Diploma III Tenik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Salah satu proses penting dalam proses pengembunan adalah pendinginan. Pendinginan merupakan suatu proses perpindahan panas dari fluida yang bersuhu tinggi ke fluida yang bersuhu rendah. Pada proses pendinginan terjadi dua macam proses perpindahan panas yaitu perpindahan panas secara konduksi dan perpindahan panas secara konveksi. Penelitian ini bertujuan untuk mendinginkan dan mensirkulasi air pendingin kondensor pada proses pembuatan bahan bakar cair dari sampah plastik. Proses pembuatan bahan bakar cair ini, air yang ada didalam kondensor mengalami kenaikan suhu. Hal tersebut dikarenakan proses perpindahan panas yang terjadi antara fluida dingin (air) dan fluida panas (uap) yang dihasilkan dari proses pirolisis. Air pendingin kondensor tersebut perlu dilakukan sirkulasi dan pendinginan. Pada sistem sirkulasi air pendingin ini terdiri dari radiator dan pompa. Luasan plate radiator yang dibutuhkan berdasarkan perhitungan sebesar 6,4 m 2, sedangkan luasan plate radiator yang digunakan sebesar 6 m 2. Radiator yang digunakan berupa radiator bekas yang masih layak pakai. Pompa air yang dibutuhkan berdasarkan perhitungan sebesar 2,8 L/menit, sedangkan laju alir pompa yang digunakan sebesar 10,9 L/menit. Air pendingin kondensor yang mengalami kenaikan suhu dipaksa masuk kedalam radiator dengan menggunakan pompa. Air tersebut akan mengisi kisi-kisi radiator. Udara pendingin yang dihasilkan dari blower akan kontak secara tidak langsung dengan air yang terdapat pada radiator. Kontak antara udara pendingin dan air yang mengalami kenaikan suhu akan terjadi transfer panas. Hal tersebut mengakibatkan suhu air akan mengalami penurunan. Dari hasil pengujian didapatkan suhu air pendingin kondensor setelah masuk radiator mengalami penurunan suhu. Udara pendingin setelah masuk radiator mengalami kenaikan suhu. Pada pirolisis plastik hitam, suhu air mengalami penurunan setelah keluar radiator sebesar 0,9 o C, sedangkan suhu udara mengalami kenaikan suhu sebesar 1,1 o C. Pada pirolisis Plastik Polypropilen, suhu air mengalami penurunan setelah keluar radiator sebesar 0,6 o C 0,9 o C, sedangkan suhu udara mengalami kenaikan sebesar 0,7 o C 1,1 o C. Selama pengujian alat perlu memperhatikan keselamatan kerja. Selama pengujian juga harus sering dilakukan perawatan perawatan alat. Pada pompa perlu dilakukan pengecekan sambungan antar pipa untuk mencegah terjadinya kebocoran pada saat proses. Selain itu, tutup radiator perlu di periksa setiap saat. Tutup radiator harus terpasang secara baik. xi
ABSTRAC Sefi Yuda Yuri Yuan Dana, Seno Prasetyo, Tangguh Perwira Negara, 2013. Final Project Report Manufacturing of Condenser Cooling Water Circulation System for Plastic Waste Pyrolysis Equipment. Chemical Engineering Diploma III Study Program, Faculty Of Engineering, Sebelas Maret University. One important process in the condensation process is cooling. Refrigeration is a process of heat transfer fluid at high temperature to a low temperature fluid. In the cooling process occurs two kinds of heat transfer process is heat transfer by conduction and convection heat transfer. This study aims to cool the condenser and circulate cooling water in the production of liquid fuels from waste plastics. The process of making this liquid fuel, which is in the condenser water temperature increases. That is because the process of heat transfer that occurs between the cold fluid (water) and the hot fluid (steam) generated from the pyrolysis process. The condenser cooling water circulation and cooling needs to be done. On cooling water circulation system consists of a radiator and pump. The area of the radiator plate is required based on the calculation of 6.4 m 2, while the area of the radiator plate that is used by 6 m 2. Radiator used in the form of used radiator is still worth taking. Pump water needed based on the calculation of 2.8 L / min, while the flow rate of the pump is used by 10.9 L / min. Condenser cooling water temperature rise forced into the radiator via a pump. The water will fill the radiator grille. The resulting cooler air from the blower will be no direct contact with the water contained in the radiator. Contact between the cooling air and water temperatures increased heat transfer will occur. This resulted in water temperature will decrease. From the test results obtained condenser cooling water temperature after entering the radiator temperature decreased. After entering the radiator cooling air temperature increases. On black plastic pyrolysis, water temperature decreased after the radiator out of 0.9 o C, while the air temperature increased by 1.1 C temperature. On pyrolysis Plastic Polypropilen, water temperature decreased after exit radiator at 0.6 C - 0.9 C, while the air temperature increased by 0.7 C - 1.1 o C. During testing tools need to pay attention to safety. During testing should also be frequent treatments tool. At the pump needs to be checked joints between pipes to prevent leakage during the process. In addition, the radiator cap should be checked at any time. Radiator cap must be installed properly. xii