Perencanaan Penambahan Jalur Pendingin Pada Mesin Reaktor Multi Purpose Plant Untuk Menjaga Kestabilan Produk

Abstract

Pada sebuah departemen di PT. X terdapat reaktor batch berkapasitas 300 L yang berfungsi utama untuk mensintesis produk berbasis reaksi. Saat ini reaktor tersebut belum dilengkapi jalur pendingin aktif, sehingga kontrol suhu kurang optimal dan proses pendinginan pasca-reaksi berlangsung sangat lambat. Penelitian ini bertujuan merancang penambahan jalur koil pendingin dan menghitung kebutuhan kapasitas pendinginannya agar suhu produk dapat diturunkan dari 110 °C menjadi 60 °C secara cepat dan stabil, serta mengevaluasi kinerja termal sistem setelah modifikasi. Analisis beban panas dilakukan dengan persamaan Q = m•Cp•ΔT (m=300 kg, Cp=4180 J/kg•K, ΔT=50 K) menghasilkan Q ≈ 62,7 MJ. Sistem pendingin baru berupa koil 10 lilitan terbuat dari Stainless Steel 316 dengan diameter pipa 1 inchi di sekeliling reaktor dirancang untuk mendapatkan laju aliran air pendingin 3,08 kg/s (11,08 m³/jam). Perhitungan menunjukkan kapasitas pendinginan baru sekitar 193 kW dengan selisih suhu air 15 K, dan prediksi waktu pendinginan hanya ~5,4 menit. Hasil pengujian menampilkan suhu akhir produk 60 °C dalam 5,4 menit (97% lebih cepat dari 3 jam sebelumnya). Penambahan jalur pendingin terbukti menurunkan viskositas produk dari 8.820 cP menjadi 6.980 cP (dalam rentang spesifikasi 2.000–8.000 cP) dan meningkatkan kandungan padatan dari 38,62% menjadi 39,51. Hal ini menunjukkan sistem pendingin baru berhasil mengoptimalkan sifat reologi dan kualitas produk melalui kontrol suhu yang lebih presisi.