laporan tugas akhir pembuatan sistem sirkulasi...
TRANSCRIPT
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
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 : Pembuatan Sistem Sirkulasi Air Pendingin
Kondensor Peralatan Pirolisis Sampah Plastik
Tanggal Ujian Tugas Akhir : 17 Juli 2013
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
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.
NIP. 19650315 199702 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
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)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
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 m2,
sedangkan luasan plate radiator yang digunakan sebesar 6 m2. 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 oC, sedangkan suhu
udara mengalami kenaikan suhu sebesar 1,1 oC. Pada pirolisis Plastik
Polypropilen, suhu air mengalami penurunan setelah keluar radiator sebesar 0,6 oC – 0,9
oC, sedangkan suhu udara mengalami kenaikan sebesar 0,7
oC – 1,1
oC.
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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
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 m2, while the
area of the radiator plate that is used by 6 m2. 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 0.9oC, 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 -
1.1oC.
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.