Prinsip plus-minus (plus-minus principle)

Jika kita perhatikan kembali kurva komposit aliran dengan seksama, kita akan melihat beberapa hal penting dan mendasar untuk menurunkan konsumsi energi utilitas panas dan pembuangan energi. Seperti ditunjukkan di Gambar 6, konsumsi minimal energi utilitas panas ditunjukkan di daerah di mana kurva komposit aliran dingin tidak tertutupi oleh kurva komposit aliran panas. Jika kita ingin menurunkan konsumsi energi utilitas panas, maka cara yang paling logis adalah memendekkan kurva komposit dingin (-) dan/atau memanjangkan kurva komposit panas (+).

Gbr 6

Gambar 6. Prinsip plus-minus

Hal ini bisa dilakukan dengan mengubah proses2 yang berada di daerah tersebut sehingga kedua hal ini bisa tercapai. Contoh memendekkan (-) kurva komposit dingin seperti, jika memungkinkan:

  • menurunkan konsumsi energi reaksi dengan menggunakan katalis yang membuat reaksi bekerja pada temperatur rendah,
  • melakukan reaksi pada kondisi di mana selektivitas produk utama yang paling tinggi. Hal ini mengakibatkan proses pemisahan yang jauh lebih sederhana dan, kemungkinan besar, tidak memerlukan energi yang besar,
  • menggunakan unit pemisahan selain distilasi,
  • mengurangi/menghindari adanya tempat penyimpanan sementara (intermediate storage) di mana produk setengah jadi harus diturunkan temperaturnya sebelum disimpan, dan kemudian akan dipanaskan lagi untuk proses berikutnya,
  • atau bahkan menggunakan insulasi yang baik dan menghindari kebocoran2 kecil.

Memanjangkan (+) kurva komposit panas sebenarnya bukanlah pilihan yang baik karena pada dasarnya ini berarti kita menaikkan konsumsi energi. Hal yang lebih baik dilakukan adalah dengan menggeser kurva komposit dingin ke sebelah kiri. Hal ini dilakukan dengan tetap mengingat bahwa kurva komposit panas harus selalu ada di atas kurva komposit dingin. Satu-satunya cara adalah mengubah proses2 yang terlibat agar beroperasi di temperatur yang rendah. Seperti menurunkan tekanan kolom distilasi (jika memungkinkan) atau mengoperasikan reaksi pada temperatur yang lebih rendah (jika memungkinkan).

Dalam hal menurunkan utilitas dingin juga sama, yaitu dengan memendekkan (-) kurva aliran panas dan/atau memanjangkan (+) kurva aliran dingin. Memendekkan (-) kurva aliran panas berarti menurunkan semua konsumsi energi di dalam proses. Contohnya kurang lebih seperti:

  • melakukan proses pemisahan pada kondisi yang kurang lebih sama dengan kondisi reaksi, sehingga keperluan penurunan temperaturnya diminimalkan,
  • juga menghindari adanya tempat penyimpanan sementara sehingga produk setengah jadi gak perlu diturunkan temperaturnya,

Demikianlah inti dari prinsip plus-minus ini. Dari analisis kurva komposit ini kita kembali ke proses kita untuk melihat apa yang bisa diubah. Kemudian kita buat lagi kurva komposit dan lihat bagaimana hasilnya. Apakah ada lagi yang bisa diubah atau tidak. Semuanya ini dilakukan di tahap2 awal analisis pinch ini.

Leave a Comment