bank soal uts genap 2016

8/19/2019 Bank Soal UTS Genap 2016

1/78


2/78

2

DAFTAR ISI

Mata Kuliah Semester 6 .......................................................................................................4

Teknik Reaksi Kimia 2 .....................................................................................................5TRK 2015 .....................................................................................................................6

TRK 2014 (Prof. Dr. Ir. Slamet, M.T.) ........................................................................7

TRK 2014 (Dr. Ir. Setiadi, M.Eng) ..............................................................................9

TRK 2013 ...................................................................................................................12

Simulasi Proses Kimia ....................................................................................................14

SPK A .........................................................................................................................15

SPK B .........................................................................................................................18SPK C .........................................................................................................................21

SPK 2012 A ................................................................................................................23

SPK 2012 B ................................................................................................................26

Perancangan Produk Kimia.............................................................................................28

PPK 2012 ....................................................................................................................29

Perancangan Alat Proses .................................................................................................32

PAP 2015 Kolom Distilasi .........................................................................................33

PAP 2015 Peralatan Transportasi Fluida....................................................................34

PAP 2013 ...................................................................................................................36

PAP 2012 ....................................................................................................................38

PAP 2011 ....................................................................................................................41

PAP 2015 Tank & Process Vessel Modul B .............................................................43

PAP 2015 Tank & Process Vessel Modul A ..............................................................44

Simulasi Sistem Bioproses ..............................................................................................45

SSB 2014 ....................................................................................................................46

SSB 2013 ....................................................................................................................48

SSB A .........................................................................................................................51

SSB 2011 ETOH-B ....................................................................................................53

SSB 2011 ETOH-C ....................................................................................................55

Rekayasa Bioreaktor .......................................................................................................57

RB 2012 ......................................................................................................................58

RB 2013 ......................................................................................................................59


3/78

3

Mata Kuliah Pilihan ...........................................................................................................61

Teknologi Kemasan 2015 ...............................................................................................62

Transportasi dan Pemanfaatan gas Bumi 2015 ...............................................................63

Pencegahan Pencemaran .................................................................................................65

Pengolahan Minyak Bumi...............................................................................................68

Teknologi Pelepasan Terkendali Obat 2015 ...................................................................69

Eksplorasi & Produksi Hidrokarbon 2015 ......................................................................72

Kuis Teknologi Obat & Kosmetik ..................................................................................75

Teknologi Penyimpanan & Pengemasan ........................................................................78


4/78

4


5/78

5


6/78

6

SOAL UTS TEKNIK REAKSI KIMIA 2 2015

Hari, Tanggal : Senin, 30 Maret 2015Waktu : 120 menit

Sifat Ujian : Open Book

Dosen : Prof. Dr. Ir. Slamet, MT

1. Reaksi elementer fasa gas: 2A + B → C dilangsungkan dalam rea ktor kontinyu pada

suhu dan tekanan konstan (500 K dan 16,4 atm). Umpan A dan B masuk rekator

dengan laju molar sama (FA0 = FB0 = 5 mol/s). Jika diketahui konstanta laju reaksi k

= 10 dm6 mol -2 s-1:

a. Berapa liter volume reactor CSTR dan PFR yang dibutuhkan untukmendapatkan konversi 90%?

b. Untuk mendapatkan konversi yang sama di kedua rekator tersebut, berapakonversinya agar waktu tinggal di CSTR sama dengan 5 kali dari waktutinggal di PFR?

2. Reaksi reversible, elementer, fasa cair: A ↔ B dilangsungkan dalam reaktor pipasecara adiabatic. Umpan A murni dengan konsentrasi 2 M dan suhu 310 Kdimasukkan ke dalam reaktor dengan laju alir 10 liter/s. Diketahui C pA = C pB = 50cal.mol -1.K -1 dan ΔH °R = -10.000 cal.mol

-1 A. Diketahui konstanta laju reaksi (k) padasuhu 390 K dan 480 K masing-masing 2,0 dan 13,3 s -1, sedangkan konstantakesetimbangan (Ke) sebagai fungsi suhu (T dalam Kelvin) adalah:

Ln(Ke) = 12,15 – (0,027)Ta. Jika digunakan 3 buah PFR seri yang diselingi dengan interstage cooler (yang

dapat mendinginkan hingga 310 K). Berapa suhu dan konversi yang dihasilkan pada setiap reaktor, dengan asumsi konversi di setiap PFR dapat mendekatikesetimbangannya.

b. Hitunglah berapa volume PFR pertama (yang paling depan).c. Berika analisis (tidak harus dengan perhitungan), bagaimana besarnya volume

PFR kedua dan ketiga bila dibandingkan dengan volume PFR yang pertama,dan mengapa demikian?


7/78

7


Hari, Tanggal : Senin, 7 April 2014Waktu : 150 Menit



1. Reaksi elementer fasa gas (X Y + Z) dilangsungkan di dalam Reaktor Kontinyu

berkatalisis PADAT, dengan jenis PFR (PBR) dan/atau CSTR (fluidized bed). Keduareaktor tersebut dirancang sedemikian rupa sehingga dapat beroperasi secara

ADIABATIS dengan suhu umpan 450 K atau secara ISOTERMAL pada suhu 700 K.

Umpan A murni masuk ke reaktor dengan laju alir 20 lt/ detik pada tekanan 10 atm.

Pressure drop dalam kedua jenis reaktor tersebut cukup kecil, sehingga dapat

diabaikan. Diketahui konstanta laju reaksi (k‘) pada suhu 450 K = 0,133 lt/ (kg -

kat.det), energy aktivasi (E) = 31,4 kJ/mol, serta kapasitas panas Cpx, CpY dan CpZ

masing-masing 40, 25, dan 15 J/(mol.K). Buatlah beberapa perhitungan terkait dengan

volume/berat katalis, untuk menjawab beberapa pertanyaan berikut:

a. Jika kedua jenis reaktor bekerja secara ADIABATIS, reaktor mana yang

paling efektif untuk mendapatkan konversi 80% dan 90%.

b. Jika kedua jenis reaktor bekerja secara ISOTERMAL, reaktor mana yang

paling efektif untuk mendapatkan konversi 80% dan 90%.

c. Bandingkan antara kedua jawaban (a) dan (b), buat analisis dan

kesimpulannya.

d. Jika kedua jenis reaktor bekerja secara ADIABATIS dan Anda diberi

kebebasan untuk menentukan jenis & jumlah reaktor yang disusun seri,

bagaimana rekomendasi Anda untuk mendapatkan konversi akhir 90%.

e. Jika tiap jenis reaktor bekerja secara ADIABATIS, pada konversi berapa yang

memberikan berat katalis pada kedua jenis reaktor SAMA persis.

2. Suatu ketika tibalah saatnya Anda untuk mengganti katalisis ‗padat berpori‘ pada

reaktor heterogen Anda (PBR). Ketika supplier langganan Anda datang, ternyata


8/78

8

katalis yang dibawa memiliki ukuran pelet yang lebih besar, yaitu 1,5 kali dari ukuran

yang biasa Anda gunakan, meskipun masih tetap dalam bentuk pelet. Untuk menebus

kesalahannya, supplier tersebut menawarkan harga yang sangat murah, yaitu ½ kali

dari harga normalnya. Bagaimana sikap Anda terhadap tawaran supplier tersebut

(menolak, menerima, atau bagaimana)? Berikan analisis dan rekomendasi (dari

berbagai sudut pandang) yang memperkuat jawaban Anda.


9/78

9


Hari, Tanggal : Senin, 9 Juni 2014Waktu : 90 Menit

Sifat Ujian : Buku terbuka

Dosen : Dr. Ir. Setiadi, M.Eng.

1. Dalam berbagai aplikasinya di industri, jenis reaktor multifasa sangat banyak ditemui

baik dalam berbagai bentuk sistem kontak fasanya : gas-cair, gas-padat, cair-padat

maupun gas- cair-padat. Berbagai bentuk desain reaktor untuk melangsungkan reaksi

kimia sanat menyesuaikan tergantung pada karakteristik/perilaku yang dominan setiap

proses reaksi kimia yang ditangani. Bahkan diperlukan pengetahuan tentang rate

controlling step mass transfernya maupun reaksi kimianya ganda. Uraikanlah kembali

dari tugaas reaktor multifasa yang telah anda buat dengan tinjauan beberapa poin-poin

berikut :

a. Tinjauan reaktor dan reaksinya (reaktor untuk fasa apa?) b. Gambarkan reaktor dan berbagai profil kelengkapan didalamnya serta berbagai

fungsinya!

c. Kupas fenomena, prinsip dasar beserta perumusan rumus, formula kinetikanya,

formula mass transfer, dan lain-lain.

d. Analisalah apa yang tersirat/muatan keilmuan apa yang terkandung dalam

pada gambar profil konsentrasi dibawah ini .


10/78


11/78

11


12/78

12


Hari, Tanggal : 25 Maret 2013Waktu : -

Sifat Ujian : -


1. Reaksi elementer fasa gas ( A B + C ) dilangsungkan secara isotermal pada suhu

127

O

C di dalam reaktor BATCH berpengaduk (volume konstant 20 dm3

), dengan NA0 = 20 mol. Reaktor tersebut hanya dapat beroperasi dengan baik jika tekanan

dalam reaktor < 60 atm. Jika diketahui konstanta laju reaksi pada suhu 127 oC ( k =

0.865 min -1), buatlah analisis (berdasarkan hasil perhitungan) apa yang kira-kira

akan terjadi jika reaktor tersebut dioperasikan selama 3 menit.

2. Suatu reaksi reversible endotermis akan dilangsungkan dalam reaktor pipa berisi

tumpukan katalis padat (PBR ) . Jika reaktor tesebut beroperasi secara ‗non -adiabatis‘dan katalisnya berupa ‗pelet berpori‘, buatlah analisis terhadap pengaruh perubahan

diameter reaktor/pipa dan diameter pelet katalis. Pada kondisi seperti apa yang

menurut anda dapat memberikan hasil paling optimal?

3. Reaksi reversible, elementer, fasa cair:A B dilangsungkan dalam PFR secara

adiabatis. Umpan A murni dengan konsentrasi 2 M dan suhu 300 K dimaksudkan ke

dalam reaktor dengan laju alir 10 dm3

/ s. Diketahui CpA = CpB = 50 cal /(mol.K) danΔHoR = -12.000 cal/mol A. Data konstanta laju reaksi (k) dan konstanta

kesetimbangan (Ke) dapat dilihat pada Tabel berikut. Jika digunakan 3 buah PFR seri

yang diselingi dengan interstage cooler (yang dapat mendinginkan hingga 300 K)

berapa konversi yang dihasilkan, dengan asumsi konversi di setiap PFR dapat

mencapai 95% dari konversi kesetimbangan.


13/78

13

T, K K, s -1 Ke

320 0.25 32420 4 2


14/78

14


15/78

15

SOAL UTS SIMULASI PROSES KIMIA A

Hari, Tanggal : -Waktu : 120 menit

Sifat Ujian :

Dosen :

1. Gas alams sebanyak 1 MMSCFD pada tekanan 196 psia dan suhu 96 oF dapat

dianggap sebagai 100% CH 4. Misalkan kandungan hidrokarbon di dalam gas alamtersebut dapat dirubah menjadi syn gas ( H 2 dan CO ) melalui reaksi oksidasi parsial

dan kemudian syn gas tadi dapat direaksikan menjadi methanol ( CH 3OH ). Jika 95%

kandungan hidrokarbon dapat dirubah menjadi syn gas dan 95% gas dapat

dikonversikan menjadi methanol, maka

Berapa ton kah methanol yang dapat dihasilkan dari 1 MMSCFD gas alam ? Berapa MMBTU gas alam yang diperlukan untuk memproduksi 1 ton methanol ?

2. Gambar dibawah ini adalah salah satu diagram yang dapat digunakan untuk

memproduksi LPG dan kondensat dari aliran gas alam. Feed gas merupakan gas alam

yang telah diinjeksikan etilene glikol untuk menyerap air yang akan dipisahkan di

separator 3 fasa. Kondisi operasi seperti terlihat pada Gambar 1 dan penurunan

tekanan fluida yang mengalir di cooler E100 adalah 10 psi.

a. Tentukan kondisi operasi di Deethanizer, Debutanizer, dan Condensate

Stabilizer jika produk LPG yang dihasilkan harus mempunyai spesifikasifraksi mol total komponen C3 dan C4 ≥ 98%, sementara untuk kondensat yang

dihasilkan harus memiliki RVP lebih kecil ≤ 10 psia dan komposisi C5+ ≥

62.5%

b. Tentukan juga berapa harga produk yang anda hasilkan per hari jika sales gas

dijual dengan harga $4/MMBTU, produk LPG dijual dengan harga $900/ton

dan kondensat

$70/bbl

c. Bandingkan hasilnya jika gas pada FdeC2 hanya dijual sebagai gas alam


16/78

16

dengan harga $4/MMBTU

Stream FeedGas FDeC2 Condens1 Condensate GHV(BTU/SCF)

T -25 oF 105 oFP 490 psia 265 psia 15 psia

Molar Flow 10 MMSCFD%C1 68.10 1010%C2 12.13 1769%C3 14.37 2518%IC4 1.73 3256%nC4 2.16 3264%iC5 0.72 4001%nC5 0.50 4009%nC6 0.19 4756H2O 0.06

Ethyl Glycol 0.04

Mix 100: Equilize All


17/78

17


18/78

18

SOAL UTS CHEMICAL PROCESS SIMULATION B

1. 10 MMSCFD of natural gas at 600 psia and 120 ° F has compositions as follow:

Component Mole Fraction GHV (BTU/SCF)

N2 0.0021 0

C1 0.6947 1010

C2 0.1087 1769

C3 0.1063 2518

iC4 0.0298 3256

nC5 0.0226 3264

iC5 0.0098 4001

iC5 0.0090 4009

C6 0.0090 4756

C7 0.0080 5503

Will be used as a feed for LPG production as shown in the Figure 1. The specificationof LPG are :

Component % Vol

C2 Max. 0.2%

C3 and C 4 Min. 97.5%

C5+ Max. 2.0%

RVP (Reid Vapor Pressure 10 Psia) for the condensate is 12 Psia.The known variable are :T3=92°F, T5a=30 F, T5=45 ° F, P4=550psia, P4a= 560psia, P5b= 455psia,P6a= 180psia, P6b=190psia, PLPG= 150psia, and Ptostab= 160psia.

Procedure:1. Obtain specification in the DeMethanizer (n=10) and run the column2. Obtain specification in the DeEthanizer (n=14) and run the column


19/78

19

3. Obtain specification in the DeButanizer (n=10) and rn the column to produced LPG.

4. Obtain specification in the Stabilizer (n-10) and run the column to produced condensate.

If the price of Feed is US$7500/MMSCF what is the value of Feed per day? After the process the products are: Stream 5 (USD3350/MMSCF), Stream 7(US$2200/MMSCF), LPG (US$ 900/tonne) and condensate (US$ 80/barrel).Calculate the total value of the products per day

How many dollars the difference value of the product and feed per day?

2. Refigeration system can be conducted using process diagram as follow:The known variables are:

Stream 2: Mole fraction of propane = 1 Stream 3: Vapor fraction = 1 Stream 4: Vapor fraction = 0 and T = 105 ° F Stream 7: Temperature = 14 ° F Pressure drop or all stream in heat exchanger = 5 psi All mixer equalize all Pressure drop in cooler = 0 psia QC = 1e+8 BTU/hr Stream 8: Vapor Fraction = 1

Please find the pressure in Stream 5, which give minimum total power in thecompressors


20/78

20

.


21/78

21

SOAL UTS CHEMICAL PROCESS SIMULATION C

1. Natural gas and mixed-refrigerant stream will be cooled based process flow diagram

shown below in three stage heat exchanger. Refrigerant will used Vapor-cycle refrigerant

in E100, E101, E102, E100*, E101*, and E102* using propane as a cooling fluids.

Assume that pressure drop of propane stream in all evaporator (E100, E102, E100*,

E101*, and E102) are 0 psia. How many lb mol/hr are propane needed in each evaporate

?

Table 1. Composition of natural gas and mixed refrigerant streamsStream N2 C1 C2 C3 iC4

NG 0.0043 0.8872 0.0673 0.0313 0.0099MR 0.02 0.4 0.47 0.11

P1:VF ( Vapor Fraction ) = 1, P2:YC3=1 E-103 ( Cooler) and E- 104 ( Cooler ) : ΔP psia P3: VF =1, P4:VF= 0 and T4 = 100 OF P5 :TP5 = TNG1 – 5OF for E -100, TP5= TNG2 – 5O F for E101, and TP5 =

TNG3 – 5O

F for E102 P5: TP5 = TMR1 – 5OF for E* -100, TP5= TMR2 – 5OF for E*101, and TP5 =TMR3 – 5OF for E*102

E-100 (HE): ΔP tube = 0 ( P5 and P1 are tube side )


22/78

22


23/78

23

SOAL UTS SIMULASI PROSES KIMIA 2012 A

Hari, Tanggal : -Waktu : 2,5 Jam

Sifat Ujian : -

Dosen : -

1. Gas alam sebanyak 1 MMSCFD mempunyai komposisi sebagai berikut:

Komponen Fraksi mol BTU/scft

C1 0.90 1010

C2 0.10 1769

Misalkan kandungan hidrokarbon di dalam gas alam tersebut dapat dirubah menjadi

syngas melalui reaksi oksidasi parsial di dalam reaktor pembentukan syn gas dan

kemudian syn gas tadi dapat direaksikan menjadi methanol di dalam reaktor

pembentukan methanol. Jika 95% kandungan hidrokarbon dapat dirubah menjadi syn

gas dan 95% syn gas dikonversikan menjadi methanol, maka

a. Berapa ton kah methanol yang dapat dihasilkan dari 1 MMSCFD gas dengan

komposisi seperti di atas ?

b. Berapa MMBTU gas alam yang diperlukan untuk memproduksi 1 ton

methanol ?

Note : Reaksi oksidasi parsial : Hidrokarbon + O 2 → H2 Reaksi pembentukan methanol : CO + H 2 → CH3OH

2. 10 MMSCFD gas alam pada tekanan 600 psia dan 96 oF mempunyai komposisi

sebagai berikut:

Ko

Fraksi mol GHV (BTU/scf)

C1 0.6811 1010.0

C2 0.1475 1769.6

C3 0.1116 2516.1


24/78

24

iC4 0.0162 3251.9

nC4 0.0321 3262.3IC5 0.0039 4000.9nC5 0.0038 4008.9

C6 0.0022 4755.9

C7 0.0016 5502.5

Gas alam dapat langsung dijual dengan harga $ 5/MMBTU. Untuk menambah

Revenue,dari gas alam tersebut dapat diambil propana dan butananya yang dapat

dijual sebagai LPG dengan harga $ 600/ton LPG dan kondesornya dengan harga $

110/bbl. Jadi dari modifikasi ini yang dapat dijual adalah Gas dengan harga $

5/MMBTU, LPG dengan harga$ 600/ton dan kondensat dengan harga $ 110/bbl.

Unit proses yang dapat mengambil LPG dan konedensat dari gas alam diatas dapat

dilihat pada gambar dibawah dan anda tinggal menentukan kondisi di deethanizer, di

debutanizer dan condensate stabilizer , kemudian hirung berapa revenue tambahan

yang bisa anda dapatkan dari unit proses yang diusulkan.

Adapun spesifikasi LPG yang harus dipenuhi adalah:

Sementara kondensatnya mempunyai Reid Vapor Pressure ( RVP ) = 12 psia

Komponen %Vol

C2 Maksimummm 0.2%

C3 dan C4 Minimum 97.5%

C5+ Maksimumm 2.0 %


25/78

25


26/78

26

SOAL UTS SINTESIS DAN ANALISIS PROSES KIMIA 2012 B

Hari, Tanggal : Kamis, 5 April 2012

Waktu : -

Sifat Ujian : -

Dosen : Belum Diketahui

4. Suatu pabrik kimia ingin memanfaatkan 48 juta kg/th kelebihan produksi ethylene-

nya. Salah satu alternatif adalalah dengan membangun pabrik baru ethanol yang dapat

memanfaatkan sebagian besar kelebihan produksi ethylene tersebut. Bagian marketing

percaya bahwa mereka bisa menjual 150000 m3 alkohol per tahun ( 85,44 % mol

ethanol – 14, 56% mol air, atau 93,7 % berat ethanol , dengan density = 810 kg/m3 ).

Diketahui bahwa aliran ethylene mempunyai komposisi 90% ethylene, 8% prophylene

dan 2% methane. Reaksi yang terjadi adalah :

Ethylene + air Ethanol

2 Ethanol Diethyl Ether + air

Proses ini berlangsung pada temperatur sekitar 523-575 K pada tekanan 1000 psia

dengan konversi ethylene sebesar 7%. Selain itu proses ini juga memproduksi

sejumlah kecil croton aldehid. Kehadiran prophylene dan air juga menghasilkan

isoprophyl alcohol dengan konversi sekitar 0.7%.

a. Tentukan apakah kita memerlukan proses batch atau kontinu, jelaskan

alasannya

b. Gambarkan alternatif input-output recycle structure disertai dengan jenis

komponen di masing-masing streamnya.

5. Dengan mengasumsikan bahwa selektifitas (S) untuk memproduksi ethanol adalah

0.95 serta daftar harga komponen sbb :

6. Komponen Harga

Ethanol ( 93.7%) Rp 10000/lt

Diethyl Ether Rp 4000/kg

Ethylene ( dengan purity seperti feed) Rp 5000/kg

Note: harga bahan lain dapat diabaikan

a. Hitung potensi ekonomi ( level 1 ) dari proses yang anda pilih


27/78

27

b. Jika annual operating cost yang diperkirakan sebesar Rp 200 Milyar/th dan

biaya investasi sebesar Rp 1 Triliyun, apakah investasi ini feasible ?


28/78

28


29/78

29

SOAL UTS PERANCANGAN PABRIK DAN PRODUK KIMIA 2012

Hari, Tanggal : Rabu, 4 April 2012Waktu : -

Sifat Ujian : -

Dosen : Ir. Dijan Supramono, M.Sc. ; Ir, Dewi Tristantini, M.T., PhD

Plant Design Problems

1. Considering process to make acetaldehyde by dehydrogenation of ethanol ove a silver

catalyst (300 oC, 1 atm ). The following design constrains must be satisfied:

a. Ethanol decomposes to form acetaldehyde and hydrogen (C 2H5OH

C2H5OH + H2). The equilibrium limit of the reaction is about 35%

conservation so that a recycle stream is required

b. Acetaldehyde reacts to form a number of side product, includingAcetaldehyde

reacts to form a number of side-product, including acetic acid, athylacetate

and butanol. Only ethyl acetate is considered here ( C 2H3OH ½ C 2H5- CO-

OCH 3 ). The conservation of the reaction is 25%.

c. Boiling points of components at 1 atm are follows:

Boiling Point

Hydrogen -252.7

Ethanol 78.4Butanol 117

Acetaldehyde 20.2

Ethyl acetate 77.1

Questions:

a. If you are suggested to create hererogeneous mixture of the reacor output with

fairly cheap cost, how to achieve this ?


30/78

30

b. Which component(s) can be separated using one equilibrium stage as a result

of your action above ? why can this be achieved?

c. In order to save the use of energy in distilation columns, components with high

composition should be separated first and components which are difficult to

separate should be separated Lter. What order of separation do you suggest to

satisfy these rules ? ( which components are separated first, second, third etc?)

d. Based on your answer above, build a flowsheet involving a reactor, separator (

such as distilation units), compressors ( if any ) by assuming perfect splits in

separation.

2. Question reffering to Figure 1,a. For the case compressing air to high pressure for the combuster, in order to save

electicity power, it refers using some compressors in series to using a single

compressor.

Please explain this using a thermodynamic formulation to support your explanation b. Why do you need 3 stages of condensate heating before the steam formed is fed into

a steam turbine ?c. As implied by the flowsheet, what condition is conducive to support the work of the

stripper ? How is the condition created ?

Chemical Product Design Problems

1. What are differences between Commodity products and Chemical products ? Write


31/78

31

down the comparison among them for 8 matters in a table below:

Number A matter of Commodity Product Chemical Product

1 Capacity Huge, bulk Limited

2 Price

8

2. Write down a process flow diagram describing a creation of a chemical product,

starting from needs until the emergence of the product ready to be solved to market

3. Mention and explain 5 needs and their related chemical products to fulfil the needs that

you are seeing surrounding you


32/78

32


33/78

33

SOAL UTS PERANCANGAN ALAT PROSES 2015 KOLOM DISTILASI

Hari, Tanggal : Selasa, 24 Maret 2015Waktu : 2,5 Jam


Dosen : Ir. Abdul Wahid Surmin, M.T.

Komponen Mol Umpan

C2 0.2

C3 8.9

iC4 63.3

nC4 27.6

100.0

Umpan dengan laju alir 100 kmol pada suhu 100 derajat Celcius dan tekanan 2200

kPa, 95% propane ingin direkambil kembali pada distilat dengan kemurnian 94%.

Tekanan pada reboiler adalah 1900 kPa.

2. Tentukan jumlah tray aktual (gunakan metode short-cut column pada simulasi

Unisim)

3. Tentukan diameter kolom

4. Tentukan efisiensi tray


34/78

34

SOAL UTS PERANCANGAN ALAT PROSES 2015 PERALATAN TRANSPORTASI

FLUIDA

Hari, Tanggal : Selasa, 17 Maret 2015

Waktu : 2,5 Jam


Dosen : Ir. Abdul Wahid Surhim, MT

1. Berikut ini adalah data-data bagian pipa dari sebuah jaringan pipa transmisi gas:

Q = 25.7 MMSCFD, T a = 90oF, P 1 = 425 psia, P = 9 psia , L = 8280 ft, SG = 0.7, Z a

= 0.925, MW udara = 28.96, R = 10.731, E = 1.0, viskositas gas diabaikan.

a. Hitung tekanan rata-rata ( P a) menggunakan rumus Campbell:

21

21

213

2

P P P P

P P P a

b. Pilihlah diameter pipa yang sesuai menggunakan rumus Panhandle A:

0793.05397.04603.0

61 9.25.02

2

2

109.403

Gaa

s

s

L Z T SG

D P P E P T

Q

c. Hitung erosional velocity (ve) — sebagai batas maksimum kecepatan gas

melalui pipa — menggunakan persamaan API RP 14E untuk layanan kontinyu:

5.0

100

Gev

(ingat rumus P aV G=nRT a Z a)

d. Hitung kecepatan gas ( vG) menggunakan laju alir aktual: a s

a

a

sa Z T

T P P QQ

Apakah diameter pipa yang didapatkan memenuhi kriteria ve > vG?

2. Makanan cair pada suhu 50 oC (tekanan uapnya 12349 Pa) dipompa pada laju 5

m3/jam dari tangki A yang memiliki tekanan absolut 12350 Pa, ke tangki B yang

tekanan absolutnya 101325 Pa, melalui pipa NPS 2‖ sch. 40 dengan kekasaran absolut

0,000046. Level cairan di tangki A berada 2 m di bawah pompa dan discharge-nya di

tangki B adalah 4 m di atas pompa. Jika panjang pipa pada suction line adalah 3 m,

discharge line 15 m, dan ada satu elbow 90 o pada suction line, dua elbow 90 o pada


35/78

35

discharge line, dan satu globe valve pada discharge line, tentukan gambar skema

sistemnya, hitung BHP dan cek NPSHA apakah sudah memenuhi NPSHR (4 ft).

Viskositas dan densitas cairannya 0,003 Pas dan 1033 kg/m 3, dan efisiensi pompa

70%. Asumsikan bahwa level cairan di tangki A tetap. Tambahan: gunakan panjang

pipa ekuivalen ( Le) untuk fitting, valve dan sudden contraction (entrance from the

tank to the pipeline) serta sudden expansion (exit from the pipeline)

3. Berikut adalah informasi kompresor sentrifugal: Kondisi operasinya: P 1 = 750 psia, P 2 = 1046 psia, T 1 = 529.7 oR, T D = 582.6

oR,Q = 349 MMSCFD

Sifat-sifat gas: SG = 0.6, = 1.3, Z ave = 0.95

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut:

a. Berapa efisiensi isentropiknya?

b. Berapa laju alir volumetrik aktualnya?

c. Berapa head isentropiknya?

d. Berapa kebutuhan daya totalnya jika kecepatan mata atau ujung runcing

impeller ( eye or tip speed of impeller , u) sebesar 820 fps?


36/78

36

SOAL UTS PERANCANGAN ALAT PROSES 2013

Hari, Tanggal : Senin, 26 Maret 2013Waktu : -

Sifat Ujian : -

Dosen : Abdul Wahid

1. Minyak mentah dari reservoir dipompakan ke kolom distilasi atmesforik. Discharge

dari pompa adalah sebesar 15 m 3/menit. Specific gravity minyak mentah tersebut

adalah sebesar 0.89. Saat melalui control valve , terjadi penurunan tekanan sebesar 5

psi. Produk atas dari kolom distilasi atmosferik menjadi umpan dari distilasi

hidrokarbon ringan. Karena produk atas kolom distilasi kedua itu belum memenuhi

tekanan yang diinginkan, maka diperlukan kompresor untuk meningkatkan tekanan

dari 2100 kPa, denga ratio kompresi total sebesar 2.3. Gas yang dikompresi itu

memiliki laju alir 2 x 10 6 std m 3/d dan berat molekul 19.2. Tentukan:

a.

Daya kompresor dan estimasikan ukuran impeller jika kompresor yangdigunakan adalah kompresor sentrifugal. Suction temperature adalah 59 oC.

Efisiensi isentropic sebesar 0.77 dan tip speed-nya sebesar 200 m/s.

b. Kompresor resiprokal yang tepat digunakan dengan memilih dua pilihan

sebagai berikut:

i. Pilihan 1: Kompresor one stage low speed dengan suction temperatur

54 oC.

ii. Pilihan 2: Kompresor two low speed dengan suction temperatur pada

first adalah 54 oC dan pada seconnd stage adalah 59 oC. Jatuh tekanan

antarlangkah adalah 40 kPa.

Kriteria pemilihannya didasarkan pada daya yang diperlukan oleh kedua jenis

kompresor tersebut. Jika kompresor yang terpilih dibandingkan dengan

kompresor sentrifugal di atas, apakah pilihannya tidak berubah?

c. Tentukan diameter silinder jika laju kompresor pada soal no 1.b.ii tersebut

sebesar 490 rpm, stroke-nya 21.4 cm, clearance pada langkah pertama sebesar

8% dan pada langkah kedua 13%. Asumsikan 2 silinder per stage dan semua


37/78


38/78

38


Hari, Tanggal : Senin, 2 April 2012Waktu : -

Sifat Ujian : -

Dosen : -

Di bawah ini terdapat sebuah gambar desain unit proses. Di dalam desain ini

hidrokarbon yang berasal dari reservoir dipompakan kedalam kolom depropanizer.

Umpan yang digunakan spesifikasi seperti tabel 1 Sedangkan discharge dari pompa

yang didigunakan dalam desain ini adalah sebesar 15 m 3/menit. Specifiic gravity

hidrokarbon yang digunakan adalah sebesar 0.8. kemudian saat melalui control valve,

terjadi penurunan tekanan sebesar 3 psi ( ρ air = 1000

Tabel 1. Spesifiasi Umpan Depropanizer

Komponen Mol Umpan

C2 0.2

C3 9.8

iC4 60


39/78

39

nC4 30

100.0

Maka berdasarkan desain gambar di atas, tentukan:

1. Tentukan maximum valve coefficient (fully opened)!

2. Dengan head sebesar 50 m dengan diameter impeller 0,4 m berapa daya pompa yang

diperlukan?

3. Jika diameternya diubah menjadi 2,8 m dan berputar pada 360 rpm, berapa daya

pompa dan efisiensinya?

4. Tentukan komposisi overhead dan bottom yang menghasilkan produk D yang

mengandung paling tidak propane dan produk B yang mengandung 1% propane

5. Jika kita ingin mengambil kembali 95% propane di produk D dengan kemurnian 92%.

Tentukan komposisi di D dan B!

Rumus:

Cv, max = 2*GPM*(sp gr / DP)^2 n = ( g H / CH D^2

Q = n*D^3*CQ P = ρ air * n^3 * D^5 * CP ɳ 2 = 1 – ( 1 - ɳ 1)(D1/ D2 )^0.25 D/F = X F – XB / XD - X B


40/78

40


41/78

41


Hari, Tanggal :Waktu :

Sifat Ujian :

Dosen : Ir. Abdul Wahid Surhim, M.T.

Minyak mentah dari reservoir dipompakan ke kolom distilasi atmesforik ( lihat

gambar di atas ). Discharge dari pompa adalah sebesar 15 m 3/menit. Specific gravity

minyak mentah tersebut adalah sebesar 0.89. saat melalui control valve, terjadi

penurunan tekanan sebesar 5 psi. Produk atas atas dari kolom distilasi atmosferik

menjadi umpan dari distilasi hidrokarbon ringan. Karena produk atas kolom distilasi

kedua itu belum memenuhi tekanan yang diinginkan, maka diperlukan kompresor

untuk meningkatkan tekanan dari 2100 kPa, dengan rasio kompresi total sebesar 1.54.

gas yang dikompresi itu memiliki laju alir 1.5 x 10 6 std m 3/d dan berat molekul 19.2

Berdasarkan gambar di atas:

1. Tentukan maksimum valve coefficient (fully opened)

2. Dengan bantuan gambar 7.2 (a) dan (b), dengan head sebesar 70 m berapa daya

pompanya yang diperlukan?

3. Jika diameternya diubah menjadi 2.5 m dan berputar 400 rpm, berapa daya pompa

dan efisiensinya?


42/78

42

4. Tentukan:

a. Daya kompresor dan estimasikan ukuran impeller jika kompresor yang

digunakan kompresor sentrifugasi. Suction temperature adalah 59 oC

b. Daya kompresor dan estimasikan ukuran silinder jika digunakan kompresorresiprokal dua langkah (two stage) low speed dengan suction temperature pada

first stage adalah 54 oC dan pada second stage adalah 59 oC. Jatuh tekanan

antar-langkah adalah 40 kPa. Laju kompresor tersebut sebesar 500 rpm,

strokenya 21.4 cm, clearance pada langkah pertama sebesar 8% dan pada

langkah kedua 13%.

Asumsikan: 2 silinder per stage dan semua silindernya double-acting.

5. Bandingkan daya kompresor pada soal no. 4

Catatan: 1 gallon = 0.00378541 m 3. Berat molekul udara sebesar 28.97


43/78

43

TANK AND PROCESS VESSEL MODUL - EQUIPMENT PROCESS DESIGN 2015 B

Hari, Tanggal : 28 April 2015Waktu : 75 menit


Dosen : DR. Ir. Asep Handaya Saputra, M.Eng

1. Crude oil production approximation at X field is 8000 gallon per day. In every 5 days,

this crude oil will ship to costumer. Please design storage for this purpose. The design

include type of tank, size or dimension, material and thickness, weight estimation.

(15)

2. Dimensions and weight of a Horizontal Pressure Drum A drum is to operate at 500

degree Fahrenheit and 350 psig and to hold 5000 gal at a depth H/D = 0,85.

Ellipsoidal heads are to be used. The material is SA202A. Examine the proportion

L/D =3 and 5. (35)


44/78

44

TANK AND PROCESS VESSEL MODUL - EQUIPMENT PROCESS DESIGN 2015 A


Sifat Ujian : Closed Book

Dosen : DR. Ir. Asep Handaya Saputra, M.Eng

1. According to operating pressure, explain the difference between tank and pressure

vessel (5)

2. Explain these terminologies: (10)

a. Operating pressure

b. Design Pressure

c. Maximum Allowable Working Pressure (MAWP)

d. Hydrostatic Test Pressure

3. There are several types of vessel head (5)

a. Mention three types of head

b. Sketch the d istance of ―tangent to tangent‖

4. Give description and consideration about some steps of pressure vessel

manufacturing:

a. Design (10)

b. Manufacturing (10)

c. Inspection, Delivery, and Final Report (10)


45/78

45


46/78

46

SOAL UTS SIMULASI SISTEM BIOPROSES 2014

Hari, Tanggal : -Waktu : -

Sifat Ujian : -

Dosen : -

Minyak Kedelai dapat dikonversi menjadi biodisel, melalui tahapan proses sebagai

berikut:

Konversi diawali dengan proses mendapatkan minyak dari kacang kedelai Minyak yang diperoleh direaksikan dengan metanol untuk menghasilkan biodisel

menurut reaksi berikut:

3 MeOH + Minyak Kedelai → 3 Biodisel + Gliserin

Campuran 736 kg metanol, 11,94 kg NAOCH, dan 0,08 kg air pada suhu 42,3 C dan

tekanan 64,7 psi direaksikan dengan 4.247 kg minyak kedelai pada suhu 64 C dan

tekanan 64,7 psi. Reaktor beroperasi pada kondisi adiabatis dengan steam sebagai heat

transfer agent. Reaktor dilengkapi agitator dengan daya 1,4 kW/m3. Reaksi dapat

mencapai konversi hingga 83%.

Tahap akhir dari proses konversi adalah memisahkan 99,99% biodisel dan minyak

kedelai dari sisa metanol dan gliserin. Proses pemisahan ini membutuhkan daya

sebesar 18,9 kW

Data:

Berat molekul minyak kedelai 885,45 dan tekanan uap 4,7 bar. Berat molekul biodisel 296,5 g/mol dengan titik didih 344 C, suhu kritis 491 C,

tekanan kritis 12,63 bar, densitas cairan 874 g/L.

Berat molekul N AOCH 54,02 g/mol, densitas cairan 2.043 g/L, titik didih 68 C, suhu

kritis 234 C, dan tekanan kritis 26,69 bar.

Tugas:

1. Gunakan SuperPro untuk mensimulasikan proses tersebut diatas, dan kirimkan hasil

simulasi (.spf) melalui scele2. (50%)


47/78

47

2. Berikan jawaban atas pertanyaan berikut: (50%)

a. Apa yang bisa dilakukan untuk meningkatkan konversi reaksi?

b. Sistem separasi apakah yang dapat memberikan kapasitas pemisahan sesuai

yang diharapkan?


48/78

48

SOAL UTS SIMULASI SISTEM BIOPROSES 2013

Hari, Tanggal : 25 Maret 2013Waktu : -

Sifat Ujian : -

Dosen : -

Pada sebuah industri tekstil yang bekerja penuh sepanjang tahun tanpa hari libur

terdapat bagian pengolahan limbah cair dengan keterangan setiap unitnya sbb:

Air limbah masuk ke dalam Aerobic Bi o Oxidation bersama aliran udara ( aerasi )

sbb: (Nilai 5%)

Kandungan air

limbah

Laju

air

[kg/jam]

Komposisi

Udara

Rasi

o Massa

Sucrose25.0

0

Nitrogen 79.0

0

Ammonia 2.00 Oksigen 21.0

0

Garam-garam

terlarut

2.00

Logam-logam

berat

0.07

Padatan

tersuspensi

15.0

0

Air 102

04.00

di mana terjadi reaksi dengan koefisien molar sbb: ( Nilai 5%)

(1.0) Sucrose + (2.21) Ammonia + (1.0) Oksigen (17.1) Biomass + (2.55) CO 2


49/78

49

Aliran aerasi dengan udara 100 kg/jam. Kondisi operasi sbb: Rate Reference =

Sucrose, Kinetic (Monod) data: Ks = 5, Power = 0.05 kW/m 3, Residence Time 6 jam dan

Working volume 80%. Dissolved oxygen concentration 2 mg/L, Aeration system =

Diffused air. CO 2 yang terbentuk dibuang seluruhnya via emisi ( aliran atas ). Sludge

terbentuk ikut bersama air dalam stream bawah menuju tangki storage flokulasi. ( Nilai

15%)

Pada storage flokulasi, air limbah yang telah teroksidasi secara hayati ditambahi

dengan flokulan sebanyak 1 kg/jam dan kedua aliran fluida tersebut bersuhu 25 oC . Tangki

ini digunakan untuk membuat flok dengan prinsip kerja pengendapan secara kontinyu.

Tangki yang menjadi tempat pencampuran ini bekerja pada mode adiabatis dengan

kebutuhan tenaga operasinya di set pada 0.02 kW/m3

( untuk pengadukan dsb ), denganwaktu tinggal 1 jam dan volume kerja 90%. Untuk keamanan unit ini volume dibatasi

minimum/maksimum 20%/90%. Untuk operasinya alat ini dipanaskan dengan steam dan

didinginkan dengan cooling water. Tidak ada reaksi yang terjadi pada alat ini selain

pembentukan flok yang akan diendapkan pada unit selanjutnya, yaitu tangki pengendapan.

(Nilai 15%)

Di dalam tangki pengendapan terjadi penghilangan logam-logam berat, flokulan dan

padatan tersuspensi sebesar 99% berat masing-masing. Overflow rate diset pada 32

m3/m2-hari. Konsentrasi partikulat diatur pada 10 g/liter dan viskositas dianggap 1 cP.

Bagian bawah clarifier berisi endapan dialirkan menuju suatu filter (PFF). Bagian atas dari

clarifier ini dialirkan menuju suatu mixer. ( Nilai 15%)

Plate and Frame Filter ( PFF) ditujukan untuk memisahkan air dari padatan dengan

cara mengatur penghilangan logam-logam berat, flokulan dan padatan tersuspensi sebesar

99% berat masing-masing. Dengan mengatur porsitas lumpur ( cake) 40% (vol), waktu

filtrasi 4 jam ( tanpa set up time) filtrat flux 200 L/m2-jam dan ketebalan lumpur 15 cm ,maka didapatkan pemisahan padatan dan air yang sangat baik. Air yang bersih bercampur

dengan air keluaran clarifier dalam mixer ( hanya ada 1 mixer dalam plant ini ) disebut

sebagai aliran Effluent Water yang akan dibuang ke badan sungai. (10%)

Plate and Frame Filter ( PFF) ditujukan untuk memisahkan air dari padatan dengan

cara mengatur penghilangan logam-logam berat, flokulan dan padatan tersuspensi sebesar

99% berat masing-masing. Dengan mengatur porsitas lumpur ( cake) 40% (vol), waktu

filtrasi 4 jam ( tanpa set up time) filtrat flux 200 L/m2-jam dan ketebalan lumpur 15 cm ,maka didapatkan pemisahan padatan dan air yang sangat baik. Air yang bersih bercampur


50/78

50

dengan air keluaran clarifier dalam mixer ( hanya ada 1 mixer dalam plant ini ) disebut

sebagai aliran Effluent Water yang akan dibuang ke badan sungai. (10%)

Pertanyaan:

1. Untuk alasan ekonomis, berapa kg/jam sebaiknya aliran udara yang masuk ? jelaskan

alsanmu. (10%)

2. atasan anda cukup puas dengan kualitas effluent water, kecuali sucrose.

Bagaimanakah usaha anda untuk menurunkan sucrose pada Bioocidation ? Sebutkan

maksimum 2 parameter yang harus anda ubah pada unit tersebut dan nyatakan berapa

nilainya sekarang. (25%)


51/78

51

SOAL UTS SIMULASI PROSES HAYATI


Sifat Ujian : -

Dosen : -

1. Sebuah aliran limbah cair (10T/jam) mengandung komposisi: Biomassa 0,1% ; Setara

Glukosa 0,14% dan air pada suhu lingkungan (25 oC). Aliran tersebut secara kontinyu

memasuki kolam pengolahan limbah aerobik yang berpengaduk sempurna dengan

prinsip stoikiometri. Didalam kolam tersebut, dijaga oksigen terlarut pada tingkat

4g/L dengan pengaturan system aerasi difusi dan laju alir udara 0,1 STD me udara per

(m3 liq/min). Di dalam rector tersebut selama 16 jam waktu t inggal dan ―working to

vessel ratio‖ 85% setiap kg gula bereaksi dengan 0,2 kg oksigen membentuk 0,6 kg

biomassa; 0,25 kg karbondioksida dan sisanya adalah air. Alat ini bekerja dengan

diawasi pekerja 0.25 labor-hrs/hr. Separuh dari massa CO 2, N2, dan O 2 terbuang ke

udara.

2. Sebuah aliran air lmbah dari kolam tersebut diendapkan dalam klarifier kontinyu

dengan asumsi hanya biomass (100%) yang mengendap. Limiting Partikel diatur

dengan densitas 1030 g/L dan diameter 100 µm. Konsentrasi partikel di dalam sludge

diatur 10 g/L dan viskositas cairan tetap 1 cP. Seluruh CO 2 diemisikan pada kecepatan

angin 1,5 m/detik. Alat ini bekerja dengan diawasi pekerja 0.1 labor-hrs/hr. Aliran air

jenih di bagian atas. Lumpur yang terbentuk memasuki filter press plat and frame(PF). Namun sebelum memasuki PF, lumpur dipisahkan 40% untuk recycle yang

bergabung dengan aliran limbah cair awal di atas. Seluruh massa CO 2, N2, dan O 2

terbuang ke udara.

Alat Filter PF dijalankan secara manual selama 1 jam dengan kemampuan

memisahkan 100% biomassa dan diset pada LOD 30% serta maksimum ketebalam

cake 15 cm.


52/78

52

Jalankan alat tersebut dan isilah table berikut:

Alat Satuan Komposisi

aliran masuk

Aerobix

Biooxidation

Keluaran

Aerobix

Biooxidation

Air jernih

dari weir

klarifier

Cake

terbentuk

di PF

Komposisi

CO2 kg/jam …….

Biomassa kg/jam ….. …… ……

Glukosa kg/jam ….. …… ……

Nitrogen kg/jam ……

Oksigen kg/jam ……

Air kg/jam …… …… ……

Jika produk utama dari pabrik ini adalah air bersih dengan nilai 0,1 $/kg dan Solid

wate di kenakan biaya 0,005 $/kg, maka biaya produksinya = ……………. $/kg MP


53/78

53

SOAL UTS SIMULASI BIOPROSES 2011 ETOH-B

Hari, Tanggal : Jumat, 25 Maret 2011Waktu : -

Sifat Ujian : -

Dosen : -

1. Susun sebuah flowsheet dari suatu bagian dalam pabrik pengolaj cassava untuk

produksi etanol dengan peralatan sbb:

a. Pencampur (jenia mixer bulk)

b. Heat Exchanger (jenis heat exchanging)

c. Liquifaction (reaktor biasa/vessel procedure reactor)

d. Pompa gear

2. Bahan yang beredar dalam pabrik tersebut adalah

a. Cassava oil (C16H32; MW 256, seperti air)

b. Fats

c. Glocose

d. Starch (MW 342,3; seperti air)

e. Sucrose

f. Water

3. Unit Pencampur

Input dari pencampur ini terdiri dari 2 buah aliran masuk, yaitu:

a. Air minum dengan 30 derajat celcius sejumlah 200 kg/batch

b. Lumpur singkong dengan 30 derajat celcius sejumlah 200 kg/batch komposisi

massa sebagai berikut

1) Cassava oil 3%

2) Fats, 1/6 jumlah Cassava oil

3) Glucose, 2 kali kandungan Cassava oil

4) Startch, 20%

5) Water, sisanya

c. Proses pencampuran yang terjadi selama 2 jam memerlukan persiapan (set up


54/78

54

time) 20 menit

4. Heat Exchanger

a. Adalah jenis batch/semi contunous dengan # of cycles per batch 1 x

b. Suhu minimum approachnya 5 derajat celcius

c. Counter current

d. Koefisien perpindahan panas 1000/m 2K

e. Operator 0,2 laboour-hrs/hr

f. Jenis shell & tube

5. Pompa

a. Perpindahan tekanan 0,35 bar, efisiensi 75%

b. Beroperasi dengan hubungan Master-Slave terhadap alat sebelumnya

6. Liquification

a. Masukan: Set up time 20 menit, process time 1 jam, untuk safety, hanya

diizinkan mengsisi 80% volum reaktor

b. Keluaran: Set up time 10 menit, process time 30 menit, untuk safety hanya

diizinkan mengisi 100% volum dikeluarkan dari reaktor

c. Reaktor

1) Dipanaskan dengan steam, suhu maksimum 88 derajat celcius

2) Reaksi starch → Sucroce dengan perbandingan mol 1:1 dan 90%

bereaksi

3) Entalpy reaksi 30 kal/kg dengan reference starch pada suhu 25 derajat

celcius

4) Tekanan reaktor diset 1,3 bar

7. Pompa gear

a. Perubahan tekanan 0,2 bar, efisiensi 75%

b. Beroperasi dengan Master-Slave terhadap transfer out alat sebelumnyaBagaimana komposisi keluaran pompa gear terakhir?


55/78

55

SOAL UTS SIMULASI BIOPROSES 2011 ETOH-C

Hari, Tanggal : Jumat, 25 Maret 2011Waktu : -

Sifat Ujian : -

Dosen : -

1. Susun sebuah flowsheet dari suatu bagian dalam pabrik pengolaj cassava untuk

produksi etanol dengan peralatan sbb:

a. Pencampur (jenia mixer bulk)

b. Heat Exchanger (jenis heat exchanging)

c. Liquifaction (reaktor biasa/vessel procedure reactor)

d. Pompa gear

2. Bahan yang beredar dalam pabrik tersebut adalah

a. Cassava oil (C 16H32; MW 256, seperti air)

b. Fats

c. Glocose

d. Starch (MW 342,3; seperti air)

e. Sucrose

f. Water

3. Unit Pencampur

Input dari pencampur ini terdiri dari 2 buah aliran masuk, yaitu:

a. Air minum dengan 30 derajat celcius sejumlah 300 kg/batch

b. Lumpur singkong dengan 30 derajat celcius sejumlah 310 kg/batch komposisi

massa sebagai berikut

1) Cassava oil 8%

2) Fats, 1/2 jumlah Cassava oil

3) Glucose, 2 kali kandungan Cassava oil

4) Startch, 50%

5) Water, sisanya

c. Proses pencampuran yang terjadi selama 2 jam memerlukan persiapan (set up


56/78

56

time) 20 menit

4. Heat Exchanger

a. Adalah jenis batch/semi contunous dengan # of cycles per batch 1 x

b. Suhu minimum approachnya 10 derajat celcius

c. Counter current

d. Koefisien perpindahan panas 1000/m 2K

e. Operator 0,1 laboour-hrs/hr

f. Jenis plate & frame

5. Pompa

a. Perpindahan tekanan 0,2 bar, efisiensi 70%

b. Beroperasi dengan hubungan Master-Slave terhadap alat sebelumnya

6. Liquification

a. Masukan: Set up time 20 menit, process time 1 jam, untuk safety, hanya

diizinkan mengsisi 80% volum reaktor

b. Keluaran: Set up time 10 menit, process time 30 menit, untuk safety hanya

diizinkan mengisi 100% volum dikeluarkan dari reaktor

c. Reaktor

1) Dipanaskan dengan steam, suhu maksimum 86 derajat celcius

2) Reaksi starch → Sucroce dengan perbandingan mol 1:1 dan 90%

bereaksi

3) Entalpy reaksi 30 kal/kg dengan reference starch pada suhu 25 derajat

celcius

4) Tekanan reaktor diset 1,3 bar

7. Pompa gear

a. Perubahan tekanan 0,2 bar, efisiensi 70%

b. Beroperasi dengan Master-Slave terhadap transfer out alat sebelumnyaBagaimana komposisi keluaran pompa gear terakhir?


57/78

57


58/78

58

SOAL UTS REKAYASA BIOREAKTOR 2012

Hari, Tanggal : Jumat, 13 April 2012Waktu : -

Sifat Ujian : -

Dosen : -

1. bandingkan kelebihan dan kekurangan stirred tank bioreakctor dan buble driven

bioreactor ! (15 )

2. Apa yang dimaksud dengan Headspace pada sistem bioreaktor ? jelaskan pulafungsinya ? (10)

3. gambarkan stirred tank bioreactor beserta bagian-bagiannya? (15)4. Escherichia coli strain tertentu telah direkayasa sehingga mampu memproduksi

protein manusia tertentu. Kultur sel dimulai dengan cara menginokulasi 12 g sel

kedalam 100 lt bioreaktor sistem buble column yang mengandung 10 g.l -1 glukosa.

Kecepatan spesifik pertumbuhan maksimum kultur adalah 0.9 h -1. Yield biomassa dari

glukosa adalah 0.575 g.g -1

a. Hitung waktu yang dibutuhkan untuk mencapai fase stasioner! (15)b. Berapakah densitas sel, apabila proses kultur atau fermentasi distop setelah

70% glukosa dikonsumsi oleh sel? (15)

5. pseudomonas methyllotrophus digunakan untuk memproduksi single-cell protein dari

methanol di dalam 1000 m 3 reaktor. Yield biomassa dari substrat adalah 0.41 g.g 1, K S

adalah 0.7 mg l -1, dan kecepatan pertumbuhan spesifik maksimum adalah 0.44 h -1.

Medium mengandung 4% (w/v) methanol. Konversi substrat yang diharapkan adalah98%. Reaktor dapat menggunakan sistem batch atau continous . Apabila sistem

operasi batch, inokulum awalnya adalah 0.01% (w/v) dalam downtime per batch

adalah 20 jam. Apabila sistem operasi continous , downtime-nya sekitar 26 hari per

tahun. Dengan mengabaikan kebutuhan maintance , bandingkan produksi biomassa per

tahun dari sistem operasi reaktor batch dan continous (30 )


59/78


60/78

60

dua.

3. Jika diberikan gambar prototype reaktor seperti di bawah ini, dapatkah anda

menjelaskan peruntukan proses reaksi yang sesuai untuk reaktor tersebut?


61/78

61


62/78

62

SOAL UTS TEKNOLOGI KEMASAN 2015


Sifat Ujian : Take Home

Dosen : -

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan baik. Sertakan gambar dan data jika

memungkinkan. Tuliskan juga daftar pustaka yang dirujuk untuk menjawab soal ini.

Soal diketik dalam kertas berukuran A4.

1. Apa yang anda ketahui tentang kemasan edible? Bagaimana manfaat dan

perkembangan kemasan tersebut?

2. Upaya apa yang diperlukan untuk menangkal dan mengendalikan adanya kontaminasi

produk pangan dalam kemasan, sebagai akibat dari adanya migrasi komponen bahan

dalam kemasan?

3. Produk pangan/makanan akan mengalami penurunan mutu dengan bertambahnya

umur. Bagaimana hal ini terjadi? Faktor-faktor apa saja yang mendukung penurunan

mutu tersebut? Bagaimana hubungannya dengan batas waktu simpan produk?

4. Jelaskan dengan singkat perkembangan Kemasan produk obat dalam berbagai jenis

bahan kemasan. Tunjukkan bagaimana inovasi tersebut dibuat?


63/78

63

SOAL UTS TRANSPORTASI DAN PEMANFAATAN GAS BUMI

Hari, Tanggal : -Waktu : 90 Menit


Dosen : Dr.Ir.Asep Handaya Saputra,M.Eng.

1. Hitung kecepatan erosi, kecepatan maksimum dan kecepatan minimum dalam sebuah

pipa transmisi gas, jika tekanan masuk gas dalam pipa sebesar 1200psia dan tekanan

gas keluar 700psia dengan gas gravity adalah 0.65. Apakah pengoperasian pipa

transmisi ini aman atau tidak? Diketahui juga bahwa:

Faktor kompresibilitas =0.9

Temperature gas mengalir secara isothermal= 520 R

Diameter dalam pipa 55 inch

Laju alir gas = 1.300.000 m 3/jam (Nilai 30)

2. Sebuah pembangkit membutuhkan 5BBtu gas bumi untuk menjalankan pembangkit

tersebut selama 6 jam tiap hari. Tekanan gas masuk pembangkit tidak boleh kurang

dari 50 bar. Untuk memnuhi kebutuhan gas pada saat beban puncak tersebut,

diperlukan fasilitas gas storage (CNG Storage/ CNG Skid). Diputuskan menggunakan

skid yang terdiri dari 10 tube, dengan kapasitas simpan sebesar 6800m 3. (Asumsi:

Nilai kalor gas 1000 MMBtu /MMSCF). Disain CNG Storage harus

mempertimbangkan/mengantisipasi kenaikan kebutuhan gas sebesar 10%, maka

hitunglah, berapa luas area yang dibutuhkan, jika dimensi CNG Skid (lebar x panjang)

adalah 2.5 m x 12 m, dengan konfigurasi 3 skid pertumpukan. (Nilai 30)

3. Terdapat beberapa unit bisnis dalam rantai suplai LNG yaitu: (a) Unit bisnis pencairan

gas bumi (pembuatan LNG), (b) Pengapalan LNG, (c) Unit regasifikasi LNG. (Nilai

40)

Sebutkan dan jelaskan unit proses apa saja yang harus ada di dalam unit basis(a) dam (c)


64/78

64

Sebutkan jenis kapal LNG dan jelaskan kelebihan masing-masing


65/78

65

SOAL UTS PENCEGAHAN PENCEMARAN 2015

Hari, Tanggal : Kamis, 2 April 2015Waktu : 75 menit

Sifat Ujian : Buku Terbuka

Dosen : Prof. Dr. Ir. Roekmijati W.S., M.S

DR. Ir. Eva F . Karamah, MT.

Prof. DR. Heri Hermansyah, ST., M.Eng

1. Sebagai anggota konsultan pengelolaan limbah anda diminta merancang pengelolaan

limbah pabrik roti, biskuit, dan berjenis-jenis makanan lain. Perusahaan tersebut

termasuk padat karya, beroprasi 2 shift, 5 hari/minggu , dengan total karyawan 400

orang, yaitu 250 shift pagi, 150 orang shift sore. Pabrik juga memproduksi kemasan

kaleng, meliputi pembentukan, pelapisan, dan finishing lain. Pabrik dilengkapi pula

dengan utilitas genset, pembangkit uap, serta bengkel, laboratorium, dan kantin untuk

karyawan. (Nilai 30%)

a. Informasi dan data apa yang perlu anda kumpulan untuk persiapan

merangcang Pengelolaan Limbah , dengan mengingat berbagai kegiatan dan

faktor produksi beserta perkiraan limbah. Beri alasan jawaban anda.

b. Langkah kegiatan apa yang anda perlukan untuk pengumpulan informasi dan

data tersebut?

c. Mengingat waktu opersinya tidak 100% kontinyu, bagaimana anda mengatasi

agar pengelohan limbahnya berlangsung secara kontinyu sepanjang waktu

(Sabtu minggu tetap beroperasi)?

d. Pabrik tersebut tentu mengeluarkan limbah organik. Menurut anda limbah

organik tersebut pada umumnya biodegradable atau non bio degradable ?

Jelaskan!

e. Komponen limbah apa lagi yang diperkirakan ada di samping limbah organik?

f. Untuk mengetahui keberadaan limbah organik tersebut besaran apakah yang

perlu anda ketahui?

g. Bagaimana sebaiknya anda melakukan sampling bahan organik tersebut?


66/78


67/78

67

d. Apa kelebihan dan kekurangan dari proses ini?

e. Bagaimana tahapan dari proses ini?

f. Bagaimana strategi yang umumnya dilakukan untuk mengatasi kelemahan

proses ini?

4. Proses yang berlangsung pada industry pelapisan logam pada umumnya berlangsung

dengan tahapan sebagai berikut: (Nilai 20%)

a. Pembersihan logam dari lemak dengan pelarut seperti: benzene, trikloroetilen,

metil klorida dan toluene.

b. Pemberisihan lanjut dengan larutan basa, seperti: sianida, boraks, atau sabun.

c. Pengemasan untuk menghilangkan kerak, menggunakan asam sulfat atau asam

klorida.

d. Proses pelapisan, menggunakan garam-garam logam. Pada umumnya yang

digunakan adalah: tembaga, nikel, kromium, seng, timbal, alkali,

timah,emas,perak, dan platina.

Pertanyaan:

a. Buatlah perkiraan jenis-jenis senyawa yang terdapat limbah cair idustry

pelapisan logam.

b. Jika anda diminta untuk merancang unit pengolahan limbah cair industry

pelapisan logam ini, proses-proses apa saja yang ada di dalamnya? Jelaskan.

c. Proses yang paling mudah dalam pengelohan limbah logam adalah

pengendapan (presipitasi). Hal-hal apa saja yang perlu dipertimbangkan dalam

proses pengendapan ini? Jelaskan!

d. Faktor-faktor apakah yang mempengaruhi kinerja pengendapan logam?

Jelaskan!

5. Limbah cair, seringkali mengandung mikroorganisme. (Nilai 10%)

a. Apa nama proses yang digunakan untuk me-non-aktifkan mikroorganisme ini? b. Dengan cara apa proses ini bisa dilakukan?

c. Bahan-bahan apa saja yang umumnya digunakan untuk tujuan ini?


68/78

68

SOAL UTS PENGOLAHAN MINYAK BUMI 2015

Hari, Tanggal : Selasa, 31 Maret 2015Waktu : 120 menit

Sifat Ujian : Open Sheet

Dosen : Dr. Ir. Nelson Saksono

1. Mengapa data-data tentang karakteristik minyak bumi sangat penting diketahui

sebelum minyak tersebut diolah dalam kilang minyak?2. Jelaskan secara singkat 5 karakteristik penting minyak bumi dan 1 metode ASTM

yang anda ketahui untuk pengukurannya!

3. Parameter apa yang dapat dipakai untuk menentukan suatu minyak dikatakan minyak

berat atau ringan? Jelaskan mengapa minyak ringan lebih tinggi harganya disbanding

minyak berat!

4. Buat rangkaian sederhana skema proses kilang minyak yang terdiri dari unit kolom

destilasi atmosferik, destilasi vakum, hydrocracking, gas separation dan polimarization dan jelaskan peran dari unit tersebut dalam menghasilkan produk-

produk minyak bumi!

5. Jelaskan pengaruh suhu, tekanan dan umpan hydrogen pada proses cracking!

6. Jelaskan apa yang dimaksud dengan oktan Number dan Cetane number dan

bagaimana cara meningkatkan bilangan octane dan bilangan oktan!

7. Jelaskan 2 permasalahan utama minyak bumi di Indonesia dan bagaimana

pemecahannya!


69/78


70/78

70

You could use a computer software such as Word or Visio to prepare the concept

map. Another option is to draw it manually and then scan the concept map.

Second assignment

Reading assignment 1 (30) : ―Computer Modeling Assisted Design of Monodisperse

PLGA Microspheres with Controlled Porosity Affords Zero Order Release of an

Encapsulated Macromolecule for 3 Months‖, Kazazi - Hyseni, F., et al., Pharm Res (2014)

31:2844 – 2856. After reading this paper, please answer the following questions:

a) What is the objective of the research work reported in this paper?

b) Why did the authors chose PLGA as the polymer used in the controlled release

formulation?

c) What is burst release? Do you think burst release of drugs as a phenomena that should

be avoided altogether in the treatment of patients? Would your answer depends onwhether the patient has a chronic or an acute disease?

d) Why do you think the authors want to obtain a formula that shows a zero-order release

pattern?

e) Explain the term ―double emulsion membrane emulsification method‖ used to prepare

the micospheres

f) List the chemicals used in the experiment along with their two dimensional molecular

structure and their use in the experimentg) The formulation parameters for the PLGA microspheres are given in Table 1. Explain


71/78

71

why the authors believed that these parematers are the important ones in their

experiments.

h) Do you think the authors achieve their stated objectives? Explain.

Reading assignment 2 (30) : "Biodegradation and biocompatibility of PLA and PLGA

microspheres‖, James M. Anderson and Matthew S. Shive, Advanced Drug Delivery

Reviews 64 (2012) 72-82. After reading this paper, please answer the following questions:

a) Table 1 in this paper lists the factors that affect the hydrolytic degradation of PLA and

PLGA. Which factors are considered in more details in this paper?

b) Explain the difference between degradation of PLA and PLGA. You may refer your

explanation to Figure 1.

c) Why do you think the applications of PLA and PLGA mentioned in the paper do not

include application such as oral drug delivery?

d) Give comments on drug delivery using PLA and PLGA as microspheres compared to

as nanospheres


72/78

72

SOAL UTS EKSPLORASI & PRODUKSI HIDROKARBON 2015


Sifat Ujian : Closed Book

Dosen : Widodo W. Purwanto, Asep H. Saputra

1. Geology

a. Jelaskan 4 tahap dalam petroleum investigation?

b. Jelaskan apakah mungkin batuan selain sedimen dapat menjadi batuan source

dan batuan reservoir?

2. Drilling

a. What is the main purpose we have to do formation evalution while drilling?

Explain? (see slide 8)

b. Explain these common terminology in directional drilling! (see slide

5)

1) Kick off point

2) Build

3) Tangent

4) Drop

3. Hydrocarbon Exploration

a. Describe a geological basin and its role in hydrocarbon accumulation.

b. Explain components of a petroleum system.

c. Describe seismic reflection

Answer: see slide 18,21, and 49

4. Reservoir and Fluid Properties

4.1 Read all the question first, think, and write your answer in a neat fashion.

a. Draw diagram phase of wet gas (rich gas) and indicate: The critical point, bubble point, dew point line The initial condition at reservoir, the condition when pressure in

reservoid already depleted, and condition at gas separator


73/78

73

b. Draw diagram phase of retrograde gas and indicate: The critical point, bubble point, dew point line The initial condition at reservoir, the condition when pressure in

reservoid already depleted, and condition at gas separatorc. From phase diagram in A and B, please write down in the table:

The state of retrogade condensate reservoir and wet gas reservoir?

Retrogade Wet Gas

Initial condition above bubble

point at resevoir

Dupleted pressure below bubble

point at reservoir

In separator

What we can do to maximize recovery of liquid in retrogade

condensate reservoir?

4.2 Read all the question first, think and write your answer in a neat fashion.

a. Explain the key concepts if basic open hole data (triple combo data) below: Gamma Ray (hint: sand vs shale, how does the tool work) Resistivity (hint: brine vs hydrocarbon, how it is related to

conductivity) Density (lower vs higher porosity, how does the tool‘s concept) Neutron (lower vs higher porosity, how does the tool‘s concept)

b. What are the two big things we would like to know when we taking data

gathering and then interpreting them? Please give brief answer without longexplaination.

5. Field Appraisal

Anda bekerja pada sebuah perusahaan minyak dan gas bumi, dan tadi

mendadak diminta perusahaan untuk mempersiapkan pekerjaan penilaian terhadap

suatu lapangan minyak dan gas.

Anda diminta untuk menjelaskan rencana kerja tersebut kepada managemen

sore ini. Atasan anda meminta untuk fokus kepada hal-hal berikut:

1. Aspek apa saja yang akan anda perhatikan dalam melakukan penilaian tersebut


74/78

74

serta metoda/tools apa yang bisa dimanfaatkan?

2. Resiko apa saja yang perlu diwaspadai dan bagaimana rencana mitigasi

terhadap potensi resiko tersebut?


75/78

75

SOAL KUIS TEKNOLOGI OBAT DAN KOSMETIK

Hari, Tanggal : Kamis, 2 April 2015

Waktu : 90 MenitSifat Ujian : -

Dosen : Muhammad Sahlan

1. Perbandingan zat aktif dari dua obat yang berlainan atau dua obat yang sama dengan

dosis yang berbeda namun menghasilkan kadar obat yang sama dalam darah dan

jaringan tubuh disebut ………

2. Jumlah (presentase) obat yang mampu di absorpsi atau mencapai sirkulasi sistemik di

dalam tubuh dalam bentuk utuh dan aktif disebut ……

3. Salah satu tahapan proses masuknya obat ke dalam tubuh hingga menimbulkan efek

pada tubuh serta dikatalis oleh enzim dan sangat berperan dalam mengakhiri kerja

obat disebut dengan ……..

4. Salah satu kelainan pembuluh darah dimana terjadi penyempitan saluran arteri akibat

suatu kondisi berupa pengumpulan lemak disepanjang dinding arteri yang kemudia

mengurangi suplai oksigen dan darah ke organ- organ tubuh disebut …….

5. Materi yang terdapat di dalam obat namun tidak memiliki zat aktif yang berfungsi

sebagai pembawa atau pelarut zat aktif sehingga memungkinkan penyampaian obat

………

6. Bentuk sediaan padat, dimana satu bahan macam obat atau lebih dan / atau bahan

inert lainnya yang dimasukkan ke dalam cangkang atau wadah kecil yang umumnya

dibuat dari gelatin yang sesuai disebut …..

7. Produk atau sediaan topical yang terdiri atas dua fasa (minyak dan air) dan ditujukan

untuk aplikasi pada kulit atau membran mukosa disebut …….

8. BHT, BHA dan asam askorbat merupakan jenis eksipien sediaan suspense yang

berfungsi untuk ……

9. Suatu zat eksipien yang berfungsi untukk menstabilkan sediaan emulsi diseb ut …..

10. Jenis eksipien yang digunakan untuk meningkatkan kelarutan obat non-polar pada

pelarut air dalam jenis sediaan larutan aqueous adalah ….

11. Prinsip dimana suatu obat harus sampai pada tempat kerja yang diinginkan setelah


76/78

76

masuk ke dalam tubuh melalui serangkaian proses yang meliputi absorpsi, distribusi,

metabolism, dan ekskresi disebut …….

12. Sediaan steril berupa larutan, emulsi, suspensi, atau serbuk yang harus dilarutkan

terlebih dahulu sebelum digunakan secara parenteral, dengan cara menembus, atau

mer obek ke dalam atau melalui kulit atau selaput lendir disebut sediaan …….

13. Salah satu eksipien sediaan parenteral adalah dekstrosa yang berfungsi untuk menjaga

agar larutan bersifat ………….. yaitu mempunyai tekanan osmosa sama dengan

plasma darah untuk mengurangi kerusakan jaringan dan mencegah hemolisa

14. Udara di dalam produk sediaan injeksi (obat suntik) sering diisi dengan gas inert

seperti nitrogen yang berfungsi untuk …………………………………..

15. Suatu protein yang merangsang pertumbuhan, daya tahan, dan penggandaan sel

pembuluh darah dengan membantu proses angiogenesis dan meningkatkan

pemeliharaan pembuluh darah adalah…………………………

16. Diantara jenis obat pada sediaan oral berikut: larutan, kapsul, serbuk, emulsi, dan

tablet, yag memiliki kecepatan disolusi paling rendah adala h …………..

17. Cara pembuatan obat yang bertujuan untuk memastikan agar mutu obat yang

dihasilkan sesuai dengan persyaratan dan tujuan penggunaan disebut …………..

18. Salah satu ruangan yang harus dimiliki oleh pabik obat sediaan injeksi adalah ruangan

steril kelas A ( white area ) dimana terdapat unit operasi yang menjamin ruangan tetap

steril atau sesuai dengan batas jumlah partikel dan mikroba yaitu ……………………

19. Salah satu jenis alat operasi untuk fabrikasi obat sediaan injeksi yang berfungsi untuk

mencuci wadah penyimpanan larutan injeksi agar tidak mengkontaminas larutan di

dalamnya disebut ……………..

20. Alat proses untuk fabrikasi obat sediaan injeksi yang berfungsi untuk sterilisasi wadah

untuk larutan dengan cara dipanaskan dalam suhu yang tinggi disebut

……………………………………………

21. Isilah nama proses yang masih kosong dari flowchart pabrikasi obat parenteral

dibawah ini


77/78

77

22. Unit operasi yang umum digunakan untuk mempersiapkan water for injection (WFI)sebagai bahan pembawa sediaan parenteral adalah …………… dan ………………..

23. Alat operasi pada sterilisasi akhir yang hanya cocok digunakan untuk obat berbahan

air atau larutan aqueous adalah …………………………………….

24. Pada perancangan tata letak pabrik obat sediaan injeksi, untuk mencegah terjadinya

kontaminasi silang dari ruangan dengan kelas sterilitas rendah ke ruang sterilitas

tinggi dibutuhkan sebuah ruangan pemisah disebut ……………..

25. Untuk meningkatkan dispersibilitas dan kelarutan dari obat yang kurang larut dalamair dibutuhan suatu jenis eksipien yaitu …………………………..

26. Jenis proses sterilisasi produksi obat parenteral dimana proses sterilisasi dilakukan

setelah pengolahan produk, pengisian, dan penyegelan (sterilisasi dilakukan di akhir

proses) disebut …………….

27. Jenis proses sterilisasi produksi obat parenteral dimana proses sterilisasi bahan baku,

container, dan penutup dilakukan sejak awal dan terpisah (masing-masing) disebut

…………………………………. 28. Unit yang berfungsi sebagai control terakhir dari sediaan injeksi yang telah

ditempatkan dalam wadah sebelum dilakukan pengemasan untuk mengidentifikasi

keberadaan partikel asing dalam larutan obat disebut …………..

29. Proses sterilisasi fisika sediaan obat cair dengan menggunakan uap panas di bawah

tekanan tertentu dan berlangsung di dalam autoklaf disebut ………………

30. Jenis wadah pengemas yang bersentuhan atau berhubungan langsung dengan obat

disebut


78/78

bank soal uts genap 2016

Documents