Perancangan proses kimia adalah kegiatan merancang
proses untuk memperoleh perubahan fisis dan/atau kimiawi yang diharapkan.
Perancangan proses adalah kegiatan yang penting dalam teknik
kimia. Kegiatan ini dianggap sebagai puncak kegiatan teknik
kimia, menyatukan semua aspek yang dipelajari bidang tersebut.
Perancangan proses dapat berupa
Perancangan fasilitas baru ataupun berupa modifikasi/ekspansi fasilitas yang sudah ada.
Perancangan proses dimulai dari tahap konseptual dan berakhir pada tahap fabrikasi dan konstruksi hasil rancangan.
Perancangan proses berbeda dengan
Perancangan mesin. Pada
Perancangan mesin, dilakukan
Perancangan terhadap suatu unit operasi sementara
Perancangan proses melibatkan beberapa unit operasi.
Dokumentasi
Dokumentasi pada
Perancangan proses kimia berguna untuk mengkomunikasikan ide dan rencana kepada insinyur lain yang terlibat dalam
proses Perancangan, kepada agen luar, vendor peralatan, dan kontraktor. Untuk meningkatkan detail, dokumen
Perancangan proses meliputi:
Diagram alir blok: diagram sederhana berisikan persegi panjang dan garis menyatakan aliran massa dan energi.
Diagram alir
proses (PFD's): Diagram yang lebih kompleks berisikan unit operasi utama dan garis aliran. Diagram jenis ini memuat data neraca massa, dan kadang-kadang juga neraca energi, beserta data laju alir, komposisi, dan tekanan serta temperatur aliran terkait.
Diagram instrumentasi dan perpipaan (P&ID's): Diagram ini menunjukan setiap perpipaan beserta kelas pipa (bahan pipa) dan ukuran pipa. Diagram ini juga menampilkan kerangan dan lokasi instrumentasi dan skema pengendalian
proses.
Spesifikasi: Keterangan lengkap semua alat utama
proses.
Pekerjaan desainer
proses meliputi pula penulisan manual operasi awal
proses (start-up), pengoperasian, dan akhir
proses (shut-down).
Dokumentasi dijaga untuk keperluan lanjut seperti untuk acuan pengoperasian dan modifikasi
proses lebih lanjut.
Perancangan proses memiliki tujuan dan batasan.
Tujuan
Perancangan dapat berupa:
Laju alir
proses
Perolehan
kimia
Kemurnian produk
Batasan meliputi:
Modal awal
Ruang yang tersedia
Pertimbangan keselamatan
Pertimbangan dampak terhadap lingkungan
Limbah
proses
Biaya operasi
Faktor lain yang juga dapat menjadi bahan pertimbangan menyangkut:
Kehandalan
Fleksibilitas
Kemungkinan terjadinya perubahan terhadap bahan baku dan produk (ketersediaan, harga, ataupun tuntutan pasar).
Desainer pada umumnya tidak memulai
Perancangan dari nol, khususnya bila proyek yang ditangani cukup kompleks. Biasanya insinyur perancang memiliki data pilot plant atau data pabrik yang telah beroperasi penuh. Sumber data lain dapat berupa lisensor
proses, hasil penelitian laboratorium,data ilmiah, dan masukan dari vendor.
Bantuan komputer
Kemajuan teknologi perangkat lunak telah membantu dalam
proses perhitungan yang dibutuhkan dalam
Perancangan proses, ataupun membantu pensimulasian
proses. hasil simulasi dapat mengidentifikasi kelemahan dalam suatu desain sehingga memungkinkan desainer memilih alternatif yang terbaik.
Namun, insinyur perencana tetap mengandalkan heuristik, intuisi dan pengalaman dalam merencanakan
proses. Kreativitas juga diperlukan dalam merancang suatu
proses yang kompleks.
Lihat pula
Teknik
kimia
Teknik lingkungan
Teknik pertanian
Keselamatan
proses kimia
Unit operasi
Pustaka
Kister, Henry Z. (1992). Distillation Design (edisi ke-1st Edition). McGraw-Hill. ISBN 0-07-034909-6. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
Perry, Robert H. and Green, Don W. (1984). Perry's Chemical Engineers' Handbook (edisi ke-6th Edition). McGraw-Hill. ISBN 0-07-049479-7. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link) Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
Bird, R.B., Stewart, W.E. and Lightfoot, E.N. (August 2001). Transport Phenomena (edisi ke-Second Edition). John Wiley & Sons. ISBN 0-471-41077-2. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link) Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
McCabe, W., Smith, J. and Harriott, P. (2004). Unit Operations of Chemical Engineering (edisi ke-7th Edition). McGraw Hill. ISBN 0-07-284823-5. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link) Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
Seader, J. D., and Henley, Ernest J. (1998). Separation Process Principles. New York: Wiley. ISBN 0-471-58626-9. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
Chopey, Nicholas P. (2004). Handbook of Chemical Engineering Calculations (edisi ke-3rdEdition). McGraw-Hill. ISBN 0-07-136262-2.
Himmelbau, David M. (1996). Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering (edisi ke-6th Edition). Prentice-Hall. ISBN 0-13-305798-4. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
Editors: Jacqueline I. Kroschwitz and Arza Seidel (2004). Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (edisi ke-5th Edition). Hoboken, NJ: Wiley-Interscience. ISBN 0-471-48810-0. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan: authors list (link) Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
King, C.J. (1980). Separation Processes. McGraw Hill. ISBN 0-07-034612-7.
Peters, M. S., and Timmerhaus K. D. (1991). Plant Design and Economics for Chemical Engineers (edisi ke-4th edition). McGraw Hill. ISBN 0-07-100871-3. Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link) Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)