SEMESTER 4
Mata kuliah semester 4 campuran dari materi perancangan, konsep fundamental, dan penyiapan aspek penting di industri seperti safety dan utilitas.
Azas Teknik Kimia 2
ATK 2 ini adalah lanjutan dari ATK 1. Bila edisi pertama diisi tentang neraca massa, di edisi kedua ini membahas neraca energi (panas) dari sebuah sistem. Apa itu neraca energi? Neraca energi dibuat berdasarkan prinsip hukum kekekalan energi, yang intinya tidak mungkin ada energi yang hilang dalam suatu sistem, yang ada hanyalah energi yang berubah menjadi wujud yang lain. Untuk suatu sistem dapat disimpulkan bahwa :
Sama seperti ATK 1, ATK 2 menjadi sangat penting di Teknik Kimia, karena Neraca Energi
merupakan salah satu dari 6 komponen Chemical Engineering Tools, yaitu
alat-alat (ilmu) yang menjadi dasar bagi para insinyur Kimia.
Transportasi Bahan dan Sedimentasi
TBS adalah pembuka rangkaian mata kuliah Operasi Teknik Kimia (OTK). OTK sendiri di sini dibagi menjadi empat mata kuliah, yaitu TBS, OPB, OPMP, dan AIK yang nanti akan dijelaskan satu-satu di tiap semesternya. TBS juga merupakan mata kuliah perancangan pertama yang diambil oleh mahasiswa Tekkim.
Materi yang dibahas disini adalah tentang bagaimana cara mentransportasikan bahan di dalam pabrik sesuai dengan fasenya. Untuk cairan, akan dibahas Persamaan Bernoulli yang merupakan penurunan dari neraca energi dan menjadi fondasi utama dalam perhitungan aliran fluida. Selain itu dibahas juga karakteristik dari pompa (sentrifugal, reciprocating) dan pemilihannya yang sesuai dengan kondisi yang diperlukan serta pengenalan alat ukur aliran cairan (venturimeter, dll.)
Untuk padatan, di sini akan dibahas beberapa alat yang umum digunakan di industri seperti conveyor (belt, screw, appron) dan elevator. Akan dibahas juga sekilas tentang storage padatan (misal dengan silo, bin, gudang) dan perhitungan sederhana keperluan energi untuk memindahkan padatan menggunakan conveyor. Bila beruntung, akan dibahas juga sekilas tentang transportasi fase gas (kompresor, blower, dan fan).
Untuk sedimentasi, akan dibahas tentang prinsip dasar dari sedimentasi menggunakan terminal velocity, hukum Stoke, dan perancangan thickener.
Overall, TBS ini lumayan ruwet karena materinya cukup banyak dan nantinya mata kuliah ini bakal sangat berguna saat mengerjakan Tugas Akhir Perancangan Pabrik Kimia.
Pustaka : Brown, G.G., 1953, ”Unit Operations”, 4 ed., John Wiley & Sons, New York.
Termodinamika Teknik Kimia 2
TTK 2 atau sering juga disebut Termo 2 membahas konsep-konsep fundamental di Teknik Kimia. Untuk paruh pertama, akan direview kembali konsep-konsep penting dalam Termo 1, pengenalan sistem termodinamika untuk sistem alir, sistem pembangkitan energi mekanis dari panas, dan konsep dari sistem refrigerasi.
Paruh kedua akan membahas salah satu Chemical Engineering Tools, yaitu kesetimbangan (fasa dan kimia). Kesetimbangan fasa menjadi sangat penting karena merupakan basic perancangan alat-alat pemisahan seperti menara distilasi, flash drum, dll. Kesetimbangan kimia membahas tentang kesetimbangan reaksi yang akan berhubungan dengan materi kuliah di Proses Industri Kimia dan Teknik Reaksi Kimia.
Pustaka : Smith, J.M., Van Ness, H.C., and Abbott, M.M., 2004, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”, 6ed., McGraw Hill Book Company, New York.
Metode Numerik dan Pemrograman Komputer
Metode Numerik dan Pemrograman Komputer (biasa mahasiswa menyebutnya dengan Metnum) dulunya terdiri dari dua mata kuliah, yaitu Matematika Teknik Kimia 2 (2 sks) dan Pemrograman (1 sks). Kenapa disebut MTK 2, karena kasus-kasus yang dibahas nantinya adalah kasus-kasus menantang ala MTK. Namun bila MTK diselesaikan secara analitis, Metnum menuntut kita untuk menyelesaikannya secara numeris. Numeris sendiri tidak menggunakan penurunan persamaan panjang lebar ala MTK, tetapi menggunakan metode-metode tertentu yang diselesaikan dengan perhitungan berulang (iterasi) sehingga lebih mudah.
Nantinya kita akan dipandu dari awal dulu dengan kasus-kasus sederhana, seperti mencari akar persamaan, penyelesain persamaan simultan (linear dan nonlinear), diferensiasi dan integrasi yang semuanya diselesaikan secara numerik. Setelah itu akan dibahas cara menyelesaikan Persamaan Differensial baik Ordiner (dengan metode Runge Kutta, dll) maupun Parsial (dengan shooting method, finite difference approximation, dll). Penyelesaian persamaan inilah yang kelak kita gunakan untuk menyelesaikan persamaan-persamaan yang umum dijumpai di Teknik Kimia.
Untuk hasil akurat, sebaiknya iterasi dilakukan puluhan kali, ratusan kali, atau bahkan ribuan kali. Namun karena tidak mungkin dikerjakan manual, maka Metnum ini dirangkai dengan pemrograman komputer. Di sinilah challengenya, kita harus mengubah penyelesaian problem yang kita temui ke bahasa program yang dimengerti oleh komputer. Software yang digunakan bisa Fortran, Basic, Scilab, atau Matlab. Bahasa pemrograman nantinya harus dipelajari secara cepat agar tidak tertinggal materi kuliah. Untuk membantu mempercepat pemahaman, setiap minggunya akan diadakan tutorial oleh Tim Asisten Metnum Prokom.
Untuk melewati mata kuliah ini, butuh pemahaman yang kuat terhadap materi Metode Numerik dan sering-sering berlatih membuat program agar terbiasa. Kelak materi ini akan sangat berguna ketika menghadapi Praktikum khusus (Praksus) OTK, penelitian, dan Tugas Akhir.
Pustaka : Constantinides, A. and Mostoufi, N., 1999, “Numerical Methods for Chemical Engineering with Matlab Applications”, Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey.
Proses Industri Kimia 1
PIK 1 membahas seabrek proses industri di pabrik kimia, yaitu proses pembuatan asam sulfat, natrium karbonat, natrium hidroksida, natrium klorida, ammonia, syn gas dan juga pembuatan pupuk urea, ammonium sulfat, dan super phospat. Kita dituntut untuk memahami setiap proses yang terjadi, reaksinya, kondisi operasi, dan kemungkinan perubahan alternatif proses. Biasanya diadakan kuliah tamu dari praktisi industri pupuk untuk lebih memantapkan materi.
Pustaka : Kobe, K.A., 1957, “Inorganic Process Industries”, the Macmillan Company, New York.
Pengolahan Air dan Air Limbah
PAAL membahas dua materi yang cukup penting dalam Tugas Akhir Perancangan Pabrik nantinya. Paruh pertama akan dikenalkan dengan air industri, yaitu air yang digunakan untuk proses, pendingin, keperluan umum, dan umpan boiler. Spesifikasi air yang digunakan berbeda-beda tergantung kebutuhan proses dan boleh tidaknya ada kontaminan dalam air. Selain itu dibahas juga cara menyiapkan air industri tersebut, baik yang berasal dari air sungai atau air laut. Sedangkan paruh kedua akan membahas tentang pengelolaan limbah di industri dan juga konsep produksi bersih.
Pustaka : Cheremisinoff, N.P., and Cheremisinoff, P.N., 1993, “Water Treatment and Waste Recovery”, Prentice Hall.
Keselamatan Industri
Keselamatan industri akan menjelaskan tentang konsep-konsep penting dalam pengelolaan bahan beracun dan berbahaya (B3). Untuk bahan flammable, akan ditekankan pada konsep flash point, flammability limit, fire point, autoignition temperature, dan bagaimana terbentuknya api. Harapannya dengan mengetahuinya, maka kebakaran dapat dicegah. Untuk bahan toxic, explosive, corrosive, reactive, radioactive selanjutnya juga akan dibahas konsep-konsep yang berhubungan dengan tujuan yang sama. Selain itu, akan diberikan juga materi tentang cara identifikasi resiko, teknik identifikasi hazard, dan peninjauan aspek keselamatan dalam perancangan proses.
Pustaka : Crowl, D. A., and J. F. Louvar, 1990, “Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications”, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.
Kewirausahaan
Kewirausahaan membahas tentang konsep-konsep penting dalam kewirausahaan dan diharapkan dapat terciptanya technopreneur dari bidang Teknik Kimia.
Pustaka : -
Filsafat dan Penciptaan Ilmu
Mata kuliah semester 4 campuran dari materi perancangan, konsep fundamental, dan penyiapan aspek penting di industri seperti safety dan utilitas.
Azas Teknik Kimia 2
ATK 2 ini adalah lanjutan dari ATK 1. Bila edisi pertama diisi tentang neraca massa, di edisi kedua ini membahas neraca energi (panas) dari sebuah sistem. Apa itu neraca energi? Neraca energi dibuat berdasarkan prinsip hukum kekekalan energi, yang intinya tidak mungkin ada energi yang hilang dalam suatu sistem, yang ada hanyalah energi yang berubah menjadi wujud yang lain. Untuk suatu sistem dapat disimpulkan bahwa :
Energi masuk sistem - Energi keluar sistem = Akumulasi energi dalam sistem
Selain pengenalan neraca panas, ATK 2 juga membahas materi tentang kelembaban yang merupakan dasar dalam perancangan di mata kuliah berikutnya. Selain itu yang tidak kalah pentingnya adalah konsep tentang bilangan tak berdimensi dan similaritas teknik yang sangat banyak manfaatnya di dunia pertekiman.
Pustaka :
Soegiarto, 1981, “Diktat Kuliah Asas-asas Teknik Kimia”, Pusat Penerbitan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
Himmelblau, D.F., 1996, “Basic Principles and Calculations in
Chemical Engineering”, Prentice-Hall International Inc., New Jersey.
TBS adalah pembuka rangkaian mata kuliah Operasi Teknik Kimia (OTK). OTK sendiri di sini dibagi menjadi empat mata kuliah, yaitu TBS, OPB, OPMP, dan AIK yang nanti akan dijelaskan satu-satu di tiap semesternya. TBS juga merupakan mata kuliah perancangan pertama yang diambil oleh mahasiswa Tekkim.
Materi yang dibahas disini adalah tentang bagaimana cara mentransportasikan bahan di dalam pabrik sesuai dengan fasenya. Untuk cairan, akan dibahas Persamaan Bernoulli yang merupakan penurunan dari neraca energi dan menjadi fondasi utama dalam perhitungan aliran fluida. Selain itu dibahas juga karakteristik dari pompa (sentrifugal, reciprocating) dan pemilihannya yang sesuai dengan kondisi yang diperlukan serta pengenalan alat ukur aliran cairan (venturimeter, dll.)
Untuk padatan, di sini akan dibahas beberapa alat yang umum digunakan di industri seperti conveyor (belt, screw, appron) dan elevator. Akan dibahas juga sekilas tentang storage padatan (misal dengan silo, bin, gudang) dan perhitungan sederhana keperluan energi untuk memindahkan padatan menggunakan conveyor. Bila beruntung, akan dibahas juga sekilas tentang transportasi fase gas (kompresor, blower, dan fan).
Untuk sedimentasi, akan dibahas tentang prinsip dasar dari sedimentasi menggunakan terminal velocity, hukum Stoke, dan perancangan thickener.
Overall, TBS ini lumayan ruwet karena materinya cukup banyak dan nantinya mata kuliah ini bakal sangat berguna saat mengerjakan Tugas Akhir Perancangan Pabrik Kimia.
Pustaka : Brown, G.G., 1953, ”Unit Operations”, 4 ed., John Wiley & Sons, New York.
Termodinamika Teknik Kimia 2
TTK 2 atau sering juga disebut Termo 2 membahas konsep-konsep fundamental di Teknik Kimia. Untuk paruh pertama, akan direview kembali konsep-konsep penting dalam Termo 1, pengenalan sistem termodinamika untuk sistem alir, sistem pembangkitan energi mekanis dari panas, dan konsep dari sistem refrigerasi.
Paruh kedua akan membahas salah satu Chemical Engineering Tools, yaitu kesetimbangan (fasa dan kimia). Kesetimbangan fasa menjadi sangat penting karena merupakan basic perancangan alat-alat pemisahan seperti menara distilasi, flash drum, dll. Kesetimbangan kimia membahas tentang kesetimbangan reaksi yang akan berhubungan dengan materi kuliah di Proses Industri Kimia dan Teknik Reaksi Kimia.
Pustaka : Smith, J.M., Van Ness, H.C., and Abbott, M.M., 2004, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics”, 6ed., McGraw Hill Book Company, New York.
Metode Numerik dan Pemrograman Komputer
Metode Numerik dan Pemrograman Komputer (biasa mahasiswa menyebutnya dengan Metnum) dulunya terdiri dari dua mata kuliah, yaitu Matematika Teknik Kimia 2 (2 sks) dan Pemrograman (1 sks). Kenapa disebut MTK 2, karena kasus-kasus yang dibahas nantinya adalah kasus-kasus menantang ala MTK. Namun bila MTK diselesaikan secara analitis, Metnum menuntut kita untuk menyelesaikannya secara numeris. Numeris sendiri tidak menggunakan penurunan persamaan panjang lebar ala MTK, tetapi menggunakan metode-metode tertentu yang diselesaikan dengan perhitungan berulang (iterasi) sehingga lebih mudah.
Nantinya kita akan dipandu dari awal dulu dengan kasus-kasus sederhana, seperti mencari akar persamaan, penyelesain persamaan simultan (linear dan nonlinear), diferensiasi dan integrasi yang semuanya diselesaikan secara numerik. Setelah itu akan dibahas cara menyelesaikan Persamaan Differensial baik Ordiner (dengan metode Runge Kutta, dll) maupun Parsial (dengan shooting method, finite difference approximation, dll). Penyelesaian persamaan inilah yang kelak kita gunakan untuk menyelesaikan persamaan-persamaan yang umum dijumpai di Teknik Kimia.
Untuk hasil akurat, sebaiknya iterasi dilakukan puluhan kali, ratusan kali, atau bahkan ribuan kali. Namun karena tidak mungkin dikerjakan manual, maka Metnum ini dirangkai dengan pemrograman komputer. Di sinilah challengenya, kita harus mengubah penyelesaian problem yang kita temui ke bahasa program yang dimengerti oleh komputer. Software yang digunakan bisa Fortran, Basic, Scilab, atau Matlab. Bahasa pemrograman nantinya harus dipelajari secara cepat agar tidak tertinggal materi kuliah. Untuk membantu mempercepat pemahaman, setiap minggunya akan diadakan tutorial oleh Tim Asisten Metnum Prokom.
Untuk melewati mata kuliah ini, butuh pemahaman yang kuat terhadap materi Metode Numerik dan sering-sering berlatih membuat program agar terbiasa. Kelak materi ini akan sangat berguna ketika menghadapi Praktikum khusus (Praksus) OTK, penelitian, dan Tugas Akhir.
Pustaka : Constantinides, A. and Mostoufi, N., 1999, “Numerical Methods for Chemical Engineering with Matlab Applications”, Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey.
Proses Industri Kimia 1
PIK 1 membahas seabrek proses industri di pabrik kimia, yaitu proses pembuatan asam sulfat, natrium karbonat, natrium hidroksida, natrium klorida, ammonia, syn gas dan juga pembuatan pupuk urea, ammonium sulfat, dan super phospat. Kita dituntut untuk memahami setiap proses yang terjadi, reaksinya, kondisi operasi, dan kemungkinan perubahan alternatif proses. Biasanya diadakan kuliah tamu dari praktisi industri pupuk untuk lebih memantapkan materi.
Pustaka : Kobe, K.A., 1957, “Inorganic Process Industries”, the Macmillan Company, New York.
Pengolahan Air dan Air Limbah
PAAL membahas dua materi yang cukup penting dalam Tugas Akhir Perancangan Pabrik nantinya. Paruh pertama akan dikenalkan dengan air industri, yaitu air yang digunakan untuk proses, pendingin, keperluan umum, dan umpan boiler. Spesifikasi air yang digunakan berbeda-beda tergantung kebutuhan proses dan boleh tidaknya ada kontaminan dalam air. Selain itu dibahas juga cara menyiapkan air industri tersebut, baik yang berasal dari air sungai atau air laut. Sedangkan paruh kedua akan membahas tentang pengelolaan limbah di industri dan juga konsep produksi bersih.
Pustaka : Cheremisinoff, N.P., and Cheremisinoff, P.N., 1993, “Water Treatment and Waste Recovery”, Prentice Hall.
Keselamatan Industri
Keselamatan industri akan menjelaskan tentang konsep-konsep penting dalam pengelolaan bahan beracun dan berbahaya (B3). Untuk bahan flammable, akan ditekankan pada konsep flash point, flammability limit, fire point, autoignition temperature, dan bagaimana terbentuknya api. Harapannya dengan mengetahuinya, maka kebakaran dapat dicegah. Untuk bahan toxic, explosive, corrosive, reactive, radioactive selanjutnya juga akan dibahas konsep-konsep yang berhubungan dengan tujuan yang sama. Selain itu, akan diberikan juga materi tentang cara identifikasi resiko, teknik identifikasi hazard, dan peninjauan aspek keselamatan dalam perancangan proses.
Pustaka : Crowl, D. A., and J. F. Louvar, 1990, “Chemical Process Safety: Fundamentals with Applications”, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ.
Kewirausahaan
Kewirausahaan membahas tentang konsep-konsep penting dalam kewirausahaan dan diharapkan dapat terciptanya technopreneur dari bidang Teknik Kimia.
Pustaka : -
Filsafat dan Penciptaan Ilmu
Mata kuliah
yang agak membosankan bagi mahasiswa teknik, karena isinya adalah teori dan
hafalan. Materinya tentang pengertian filsafat, sejarah perkembangan
ilmu, logika, metode berpikir ilmiah, kebeneran ilmiah, hubungan
teknologi, ilmu, dan kebudayaan, sikap mental dan etika teknik.
Pustaka : Tim Dosen Filsafat Ilmu Fakultas Filsafat UGM,1996, “Filsafat Ilmu”, Liberty Yogyakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar