Animation Process Equipment : Adsorber

This arrangement of three beds is shown going through the three basic steps and then a repressurisation stage. For simplification the process is shown separating CO2 from N2.

1. Feed – the flue gas goes into the adsorption bed, CO2 is adsorbed and N2 flows through.
2. Purge – CO2 is pumped back into the adsorption bed to flush out impure nitrogen trapped in spaces between the granules of the adsorbent.
3. Evacuate – the vacuum pump lowers the pressure and CO2 is removed from the chamber.
Repressurise – N2 flows back into the adsorption bed to re-pressurise the adsorption bed.

Valve (Kran)

Valve adalah alat yang digunakan untuk mengatur dan mengarahkan atau mengontrol aliran fluida. Fungsi utama valve adalah merubah, membangkitkan, atau membatalkan sinyal untuk tujuan pensensoran, pemproses, dan pengaturan. Kegunaan valve adalah mengendalikan sebuah proses cairan, dalam posisi terbuka cairan akan mengalir dari sisi yang bertekanan tinggi menuju sisi lain yang bertekanan rendah. Valve banyak di temui dalam kehidupan sehari hari, misalnya kran, valve tabung gas, valve mesin cuci, valve bahan bakar kendaraan dan masih banyak lagi.

 Secara umum, pengoperasian valve adalah secara manual dengan merubah posisi sudut sebuah pegangan / tuas , pedal maupun roda. Namun, di bidang industri banyak dipakai sistem otomatis dengan pengontrol, ada beberapa cara pengontrolan valve (cara mengontrol valve) misalnya dengan tenaga hydraulik, pneumatik dan elektrik. Semua jenis valve, pada umumnya memiliki tiga bagian penting yaitu: Aktuator, Body dan Disc. 

Macam-macam valve, diantaranya :

    A.   Berdasarkan Aktuator

Dilihat dari metode operasinya atau jenis aktuatornya, valve dibagi menjadi dua jenis yaitu:

1.    Manual Valve: dioperasikan secara manual

2.    Control Valve: dioperasikan secara terkendali / jarak jauh dengan menggunakan sistem.

Ciri-ciri utama dari manual valve adalah untuk membuka dan tutup valve nya harus dilakukan secara manual dengan cara diputar handwheel / tuasnya. Jenis ini sangat banyak kita jumpai di sekitar kita baik di rumah ataupun diberbagai fasilitas umum.

Sedangkan Control Valve, merupakan jenis valve yang tidak mudah ditemui disekitar kita dan hanya digunakan untuk keperluan industri saja. Sebuah control valve biasanya membutuhkan sistem yang digerakkan oleh udara bertekanan / pneumatik, liquid bertekanan / hidrolik ataupun motor listrik, tergantung dari tipe-tipe desainnya dan kebutuhan proses.

Fouling

Fouling dapat didefinisikan sebagai akumulasi endapan yang tidak diiinginkan pada permukaan perpindahan panas dan menjadi tahanan tambahan pada peristiwa perpindahan panas yang menghalangi laju perpindahan panas serta meningkatkan konsumsi energi. Bahan fouling dapat terdiri dari baik organisme hidup (biofouling) atau zat non-hidup (organik atau anorganik). Fouling terbagi menjadi dua, yaitu fouling makro dan fouling mikro.

Fouling makro adalah pengendapan organisme makro dan partikulat anorganik yang berukuran besar pada tabung penukar panas. Zat-zat tersebut dapat mengotori permukaan penukar panas, menyebabkan kerusakan koefisien perpindahan panas yang relevan, dapat membuat penyumbatan aliran, dan menyebabkan kerusakan. Cara menanganinya yaitu dengan shutdown pabrik untuk menghilangkan fouling makro dan untuk perbaikan dengan biaya yang mahal.

Sedangkan fouling mikro adalah pengendapan zat terlarut dan tidak larut air pendingin langsung pada permukaan transmisi panas dari penukar panas. Dengan deposisi ini perpindahan panas sangat berkurang. Pembentukan fouling mikro sangat dipengaruhi oleh bahan tabung (misalnya: peningkatan biofouling dengan titanium dan stainless steel, kecenderungan korosi dengan bahan tembaga), dan suhu air. Fouling mikro dapat terjadi melalui beberapa cara yaitu :

Istilah Dalam Gas Alam

Natural Gas 

Mcf: one thousand cubic feet of natural gas 

Mmcf: one million cubic feet of natural gas 

Bcf: one billion cubic feet of natural gas 

Tcf: one trillion cubic feet of natural gas 

Mmcf/d: millions of cubic feet of gas per day  

Energy equivalents

Boe: barrel of oil (one barrel of oil equals 6,000 cubic feet of natural gas)

Mboe: one thousand barrels of oil equivalent 

Mmboe: one million barrels of oil equivalent 

Mmcfe: one million cubic feet of natural gas equivalent 

Bcfe: one billion cubic feet of natural gas equivalent

Tcfe: one trillion cubic feet of natural gas equivalent  

BTU – British Thermal Unit. The amount of energy required to raise the temperature of one pound of water by one Fahrenheit degree.  One BTU is equivalent to 252 calories, 0.293 watt-hours or 1,055 joules.  

CCF – One Hundred Cubic Feet 

One CCF is one hundred cubic feet of natural gas at standard distribution pressure of 14.73 pounds per square inch and 60° Fahrenheit.  

Christmas tree – The arrangement of pipes and valves at the wellhead to control the flow of oil or natural gas and to prevent blowouts. 

CNG – Compressed Natural Gas  

Completion – The procedure by which a successful well is readied for production. 
Compressor station – Stations located along natural gas pipelines which recompress gas to ensure an even flow.

Conventional Resource – Any area where natural gas can be drilled and extracted vertically. 
Cubic foot – The amount of natural gas required at room temperature at sea level to fill a volume of one cubic foot.  

Derrick/Drilling Rig – A steel structure mounted over the borehole to support the drill pipe and other equipment that is lowered and raised during drilling operations (Sebuah struktur baja dipasang di atas lubang untuk mendukung pipa bor dan peralatan lainnya yang diturunkan dan dinaikkan selama operasi pengeboran).

Directional drilling – A technique that enables drilling at an angle to reach a particular underground formation.  

DOE – Department of Energy 

A cabinet-level federal agency created in 1977 to replace the Federal Energy Administration.  The DOE manages national energy policy, nuclear power and nuclear weapons programs, and the national energy research labs.  

Drilling permit – Authorization from a regulatory agency to drill a well.
Drillbit – Tool used in drilling to break up rock mechanically in order to penetrate the subsoil.  The bit drills a circular hole. 

Sistem Refrigerasi Absorpsi

Sistem refrigerasi absorpsi merupakan sistem refrigerasi yang menggunakan energi panas, baik itu panas dari pembakaran bahan bakar maupun panas buangan, untuk menghasilkan efek refrigerasi (penyerapan kalor). Sebenarnya teknologi ini umum digunakan pada tahun 1950an. Pada saat itu sumber panas yang digunakan berasal dari uap (steam) yang diproduksi dari boiler berbahan bakar minyak dan gas. Namun pada tahun 1973, harga bahan bakar minyak dan gas naik secara drastis sehingga banyak dilakukan peralihan dari sistem refrigerasi absorpsi ke sistem refrigerasi kompresi uap yang sampai saat ini banyak digunakan.

Prinsip Kerja 
Ketika garam littium bromide dilarutkan dalam air, titik didih dari air menjadi naik. Disamping itu, jika temperatur larutan garam tersebut dijaga konstan, efek dari pelarutan garam adalah menurunkan tekanan uap dari larutan hingga di bawah tekanan jenuh air murni pada temperatur itu. Untuk memahami prinsip kerja dari sistem refrigerasi absorpsi perhatikan gambar berikut:

Dua buah tangki yang masing masing berisi air (kiri) dan larutan 50 % garam LiBr (kanan) berada pada lingkungan yang temperaturnya 30 deg C. Kedua tangki ini saling berhubungan melalui saluran yang dilengkapi dengan keran (valve). Pada awalnya kran ini ditutup. Tekanan uap jenuh air pada 30  deg C adalah 4.24 kPa. Sedangkan tekanan uap larutan LiBr pada 30 deg C adalah 1.22 kPa. Ini artinya terdapat perbedaan tekanan antara tangki yang satu dengan yang lainnya. Secara alami gas akan berpindah dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, namun karena kran ditutup maka uap air yang ada di sebelah kiri tidak dapat mengalir ke tangki sebelah kanan.

Refrigerasi

A-B  : Un-useful superheat (kenaikan temperatur yang menambah beban kompresor). Sebisa mungkin dihindari kontak langsung antara pipa dan udara sekitarnya dengan cara menginsulasi pipa suction.

B-C  : Proses kompresi (gas refrigerant bertekanan dan temperatur rendah dinaikkan tekanannya sehingga temperaturnya lebih tinggi dari media pendingin di kondenser. Pada proses kompresi ini refrigerant mengalami superheat yang sangat tinggi.

C-D   : Proses de-superheating (temperatur refrigerant mengalami pemurunan, tetapi tidak mengalami perubahan wujud, refrigerant masih dalam bentuk gas).

D-E  : Proses kondensasi (terjadi perubahan wujud refrigerant dari gas menjadi cair tanpa merubah temperaturnya).

E-F    :  Proses sub-cooling di kondenser (refrigerant yang sudah dalam bentuk cair masih membuang kalor ke udara sekitar sehingga mengalami penurunan temperatur). Sangat berguna untuk memastikan refrigerant dalam keadaan cair sempurna.

F-G   : Proses sub-cooling di pipa liquid (refrigerant cair masih mengalami penurunan temperatur karena temperaturnya masih diatas temperatur udara sekitar). Pipa liquid line tidak diinsulasi, agar terjadi perpindahan kalor ke udara, tujuannya untuk menambah kapasitas refrigerasi. (Note: dalam beberapa kasus pipa liquid harus diinsulasi).

G-H  : Proses ekspansi/penurunan tekanan (refrigerant dalam bentuk cair diturunkan tekanannya sehingga temperatur saturasinya berada dibawah temperatur ruangan yang didinginkan, tujuannya agar refrigerant cair mudah menguap di evaporator dengan cara menyerap kalor dari udara yang dilewatkan ke evaporator). Terjadi perubahan wujud refrigerant dari cair menjadi bubble gas sekitar 23% karena penurunan tekanan ini. Jadi refrigerant yang keluar dari katup ekspansi / masuk ke evaporator dalam bentuk campuran sekitar 77% cairan dan 23% bubble gas.

H-I    : Proses evaporasi (refrigerant yang bertemperatur rendah menyerap kalor dari udara yang dilewatkan ke evaporator. Terjadi perubahan wujud refrigerant dari cair menjadi gas. Terjadi juga penurunan temperatur udara keluar dari evaporator karena kalor dari udara diserap oleh refrigerant).

I-A    : Proses superheat di evaporator. Gas refrigerant bertemperatur rendah masih menyerap kalor dari udara karena temperaturnya yg masih dibawah temperatur udara. Temperatur refrigerant mengalami kenaikan. Superheat ini bergua untuk memastikan refrigerant dalam bentuk gas sempurna sebelum masuk ke kompresor.

Aplikasi sistem refrigerasi tidak terbatas, tetapi yang paling banyak digunakan adalah untuk pengawetan makanan dan pendingin suhu, misalnya lemasi es, freezer, cold strorage, air conditioner/AC Window, AC split dan AC mobil. 

Mengenal Cacat Weld Line Pada Artikel / Part Plastik (Bagian 2)

Cacat sambungan pada artikel plastik atau weld line adalah defek yang sangat susah untuk dihilangkan, baik penyebabnya; ketahanannya dan kenampakannya adalah sangat dipengaruhi oleh kelima komponen utama dalam pemrosesan plastik sebagai berikut, meliputi :

• Desain part atau artikel
• Desain tool dan konstruksinya
• Pemilihan material dan handlingnya
• Pemrosesan
•  Testing

karena upaya untuk mengurangi dan memperbaiki isu weld line ini terkait dengan kelima komponen diatas, pada tulisan kali ini akan dibahas komponen yang pertama terlebih dahulu yaitu desain part atau artikel.

1.    Desain part atau artikel

Untuk meminimize efek dari weld line, maka desainer harus mempertimbangkan performa artikel dan pola aliran lelehan dari plastik ketika mulai memasuki mold (celah cavity), yang juga adalah menjadi pertimbangan sebagai penyelesaian dalam komponen kedua yaitu desain tool.

Desain part atau artikel selanjutnya bisa diibaraktkan sebagai seni dalam menyatukan kemampuan dari mesin produksi, kebutuhan pasar dan produk akhir artikel itu sendiri yang harus berkualitas seperti diharapkan. Sebagai contoh apabila hendak memproduksi part atau artikel dengan ukuran yang besar, maka dibutuhkan beberapa gate atau multi gate tempat aliran memasuki mold (celah cavity), yang selanjutnya memungkinan akan berakibat pada terjadinya weld line, bahkan seringkali kita diharuskan mendesain suatu artikel plastik dengan feature tertentu (plug play) untuk proses assembly di tahapan selanjutnya, sehingga butuh pembelokan arah aliran lelehan tertentu yang seringkali juga berakibat pada terbentukan weld line. Sebagaimana diketahui bahwa pembelokan arah aliran lelehan menghasilkan ketebalan dinding yang berbeda, sehingga mengakibatkan terjadinya interupsi dari aliran yang akan membentuk weld line.

Intinya semua kondisi ini harus dipertimbangkan terutama menyangkut pola aliran lelehan ketika mulai memasuki mold (celah cavity) yang pada giliranya keadaan ini akan semakin mempersulit proses perancangan mold, karena semakin banyak pula hambatan yang harus dihadapi (ketika Anda mendesain suatu artikel sebetulnya Anda mendesain suatu mold), keputusan sulit dan kompromi terkadang harus dibuat untuk mendapatkan solusi yang tepat.

Mengenal Cacat Weld Line Pada Artikel / Part Plastik (Bagian 1)

Cacat sambungan di artikel plastik atau biasa dikenal sebagai weld line adalah posisi dimana dua aliran lelehan muka dari mold yang berbeda membentuk garis yang kasat mata. Seringkali secara kenampakan weld line ini akan membentuk seperti garis batas, yang juga biasa dikenal dengan istilah garis aliran atau garis jahitan. Weld line akan mengakibatkan produk rejek dan terkadang dengan jumlah yang cukup signifikan, merupakan problem yang umum yang harus dihadapi oleh para praktisi pemrosesan plastik atau molder.

Weld line secara signifikan memperlemah struktur artikel plastik secara keseluruhan dan bahkan dapat menghasilkan masalah yang lebih parah lagi apabila inti permasalahannya dibiarkan begitu saja. Dalam beberapa kasus weld line ini terkadang akan berbentuk seperti cacat seperti guratan halus, glossy yang berbeda, tingkat haze dan blush yang berbeda dan pewarnaan yang tidak sempurna.

Alasan mengapa weld line ini dapat memperlemah struktur dari artikel plastik tidak langsung berkaitan dengan temperatur dari aliran muka itu sendiri, yang seolah-olah bekerja seperti mendesak satu sama lain, karena pada kenyataanya lelehan ini tidaklah memiliki kesempatan untuk menjadi dingin dan mengeras pada saat yang tidak bersamaan, sesungguhnyalah lelehan ini memiliki sifat seperti lava – secara mikroskopis lelehan akan menggelinding dan lalu memancarkan panas yang tersimpan didalam lelehan itu sendiri.

Proses Cooling Pada Material Polimer Semi Kristalin (Bagian 4)

Kondisi dan waktu pasti pemanasan akan berbeda dan bergantung pada jenis polimer maupun ketebalan kupon. Shrinkage akan terlihat seperti ilustrasi dibawah, terutama untuk jenis kupon yang mengalami pendinginan tidak merata, apabila dibandingkan sesaat sebelum dan sesudah dilakukan pemanasan di oven.

Kupon yang melengkung dapat diukur dengan menggunakan mistar yang fleksible atau setidaknya dengan menggunakan tali. Sedangkan permukaan yang kompleks yang bisa jadi sulit untuk dilakukan pengukuran selanjutnya dapat dievaluasi dengan menghitung jumlah distorsi yang terjadi, yang lalu dibandingkan dengan sampel kontrol.

Pengukuran ini seharusnya tidak dibingungkan dengan orientasi akibat penarikan atau peregangan pasca ekstrusi. Hampir semua bagian part atau artikel hasil ekstrusi dengan area dinding yang luas akan memiliki lebih shrinkage searah MD (machine direction atau searah) dibandingkan dengan shrinkage searah TD (transversal direction atau menyilang), karena adanya faktor penarikan dan atau bentuk die itu sendiri.

Sedangkan untuk mengevaluasi shrinkage akibat proses cooling, maka alangkah baiknya apabila perbandingan hanya dilakukan pada besarnya perbedaan ukuran dari permukaan dengan arah yang berlawanan saja dan bukan shrinkage keseluruhan kupon.

Proses Cooling Pada Material Polimer Semi Kristalin (Bagian 3)

Kontrol dari proses kristalisasi atau shrinkage dan stress lanjutan akan bergantung pada kontrol dari kecepatan pendinginan telah menyebar ke seluruh artikel atau part, dapat dicapai dengan pengurangan kecepatan proses pendinginan atau penginterupsian pendinginan sehingga permukaan luar dari part atau artikel hasil ekstrusi akan mengalami pendinginan secara perlahan dan mengijinkan panas dari sisi lain untuk berdifusi ke permukaan yang lebih dingin.

Hal ini biasanya akan menjadi kritikal untuk artikel atau part hasil ekstrusi yang menghendaki pendinginan lebih cepat yang selanjutnya dimaksudkan untuk menyesuaikan dengan bentuk tertentu, pendinginan awal biasanya disesuaikan sekadar untuk menghasilkan bentuk yang dikehendaki.

Dengan pendinginan kilat kontinyu, maka akan ada kemungkinan untuk terjadinya stress internal pada part atau artikel. Lalu bagaimana kita mengetahui bahwa telah terjadi pendinginan yang berlebih ? cara simple dan cepat untuk mengetahuinya adalah dengan memotong beberapa artikel atau part hasil ekstrusi menjadi berbentuk seperti kupon dan lalu memanaskanya di oven pada temperatur 93 – 148 deg C, selanjutnya didinginkan dan diukur nilai shrinkage dari permukaan dingin dan permukaan panas nya untuk bahan perbandingan.

Proses Cooling Pada Material Polimer Semi Kristalin (Bagian 2)

Mengapa fenomena proses kristalisasi pada polimer semi kristalin ini menjadi penting ? Sebagaimana diketahui bahwa struktur amorphous dapat membeku sebagian apabila digunakan metode pendinginan kilat.

Namun karena polimer adalah penghantar panas yang buruk, maka satu sisi bidang area bisa didinginkan ketika permukaan sebaliknya dari suatu produk ekstrusi masih menyimpan panas, bahkan ketika produk itu baru saja keluar dari line produksinya. Hal ini selanjutnya akan menghasilkan bidang struktur amorphous yang besar pada satu sisi dan bidang strutkur semi kristalin pada sisi lainnya.

Dikarenakan densitas dari porsi kristaline akan naik dan mengakibatkan shrinkage yang berlebih dibandingkan dengan porsi amorphous nya, maka fenomena ini akan mengakibatkan desakan (stress) internal yang terjadi pada artikel atau part yang tidak lain disebabkan oleh shrinkage pada satu sisi yang lebih besar dibandingkan dengan sisi yang lainnya.

Pada lembaran ekstrusi, pendinginan kilat pada satu sisi dapat mengakibatkan warpage. Pada pipa maka efek ini akan menyebabkan desakan yang tinggi pada dinding yang akan mengurangi sifat-sifat fisisnya, terutama untuk kekuatan benturan (impact strength) dan ketahanan terhadap terjadinya stress crack (stress crack resistance).

Proses Cooling Pada Material Polimer Semi Kristalin (Bagian 1)

Jika kebutuhan proses hanya menghendaki kapasitas pendinginan kecil, itu berarti jika mesin yang digunakan memiliki kapasitas pendinginan besar, proses akan menjadi lebih baik. Namun hal ini tidak lah selalu demikian terutama untuk memproduksi suatu artikel atau part dengan ukuran yang besar dan terbuat dari polimer jenis kristalin, terlebih lagi apabila proses mensyaratkan pendinginan dari satu sisi saja. Tipikal proses seperti ini diantaranya adalah pipa, beberapa produk lembaran, part atau artikel menggunakan aplikasi blow molding dan profil yang berongga.

Polimer kristalin memiliki kecepatan shrinkage yang tinggi, terutama pada saat lelehan mulai menjadi dingin. Hampir semua lelehan molimer memiliki struktur yang hampir seluruhnya amorphous yang tidak memiliki struktur molecular yang teratur. Selanjutnya polimer kristalin ini sebagian akan menghasilkan struktur semi kristalin begitu didinginkan, yang adalah keadaan naturalnya dan relaksasinya. Bentuk molekul menjadi lebih teratur dan struktur menjadi terikat lebih kuat apabila dibandingkan struktur amorphous nya.