Rpkps Tbs 2013

19
TBS Transportasi Bahan dan Sedimentasi

description

good

Transcript of Rpkps Tbs 2013

TBSTransportasi Bahan

dan Sedimentasi

RPKPS Semester Gasal tahun ajaran 2013/2014

MATAKULIAH TRANSPORTASI BAHAN DAN SEDIMENTASI (TBS)Sesuai dengan kurikulum 2011

Diajukan oleh:Dr. Ir. Edia Rahayuningsih, MS.

Himawan Bayu MP, ST, MSc. PhD.

JURUSAN TEKNIK KIMIAFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS GADJAH MADA

I. PENGANTAR

VISI TEKNIK KIMIA UGM:“Menjadi jurusan yang memberikan kontribusi nasional melalui tridharma perguruan tinggi serta diakui di tingkat internasional”

VISI MISI1. Wawasan Nasional2. Kualitas Internasional3. Flexibilitas4. Kepribadian Baik5. Life-long Learning6. Kepekaan Kebutuhan Masyarakat7. Pemanfaatan Berkelanjutan SDA

1. Penalaran (penalaran dipandang lebih utama daripada materi)2. Student Centered Learning3. Permasalahan Riil4. Atmosfer Akademik:

* Pengembangan Kepribadian* Entrepreneurship

5. Kemauan dan Keahlian Pemanfaatan SDA Berkelanjutan6. Aklimatisasi suasana internasional

TUJUAN (KOMPETENSI)Tujuan/kompetensi yang ingin dicapai oleh Program Studi Teknik Kimia berdasarkan tingkatannya dibedakan menjadi:a. Tujuan Jangka Panjang (Program Educational Objectives, PEO)

Tujuan Jangka Panjang adalah kemampuan yang diharapkan dimiliki oleh lulusan setelah lima tahun bekerja sebagai lulusan sarjana teknik kimia. Setelah dilakukan analisis terhadap keadaan masa depan, benchmaking, tracer study dan evaluasi atas customer satisfaction, Tujuan Jangka Panjang Program Studi Teknik Kimia dirumuskan sebagai berikut.1. Menghayati nilai-nilai, perilaku, dan etika ahli teknik kimia profesional 2. Mampu mengidentifikasi, memformulasi, dan menyelesaikan masalah keteknikkimiaan

dengan selalu menjunjung tinggi keselamatan dan kelestarian lingkungan3. Mampu merancang dan melaksanakan eksperimen, serta mengumpulkan,

menganalisis, dan menginterpretasi data.4. Mampu mengikuti teknologi baru dan memanfaatkannya untuk praktek-praktek

keteknikan dan selalu belajar seumur hidup5. Mempunyai kemampuan komunikasi, kerjasama, dan kepemimpinan dalam

masyarakat multidisplin.

b. Kompetensi (Program Outcome, PO)Untuk mencapai Tujuan Jangka Panjang, mahasiswa dapat dinyatakan lulus pendidikan sarjana teknik kimia apabila sudah mampu menunjukkan kompetensi-kompetensi tertentu. Setelah itu, ia diharapkan mampu dan mau mengembangkan dirinya secara terus menerus sehingga Tujuan Jangka Panjang tercapai. Kompetensi yang harus dicapai pada saat lulus adalah sebagai berikut.

1. Menguasai konsep-konsep fundamental Teknik Kimia.2. Mengetahui potensi dan kemungkinan pemanfaatan sumber daya alam untuk

kesejahteraan manusia3. Menguasai dasar Teknik Produk dan Perancangan Proses dengan menjunjung tinggi

keselamatan masyarakat dan kelestarian lingkungan4. Memahami perilaku dan sifat-sifat bahan berdasarkan pengetahuan struktur makro

dan mikro serta komposisi bahan.5. Memahami prinsip-prinsip peralatan industri kimia.6. Menguasai cara-cara perhitungan sebagai basis pengambilan keputusan teknik.7. Memahami dasar- dasar evaluasi ekonomi untuk analisis kelayakan suatu proyek8. Mampu merancang dan melaksanakan eksperimen sederhana, serta mengumpulkan,

menganalisis, dan menginterpretasi data9. Memahami dan menghargai nilai-nilai, perilaku, dan etika ahli teknik kimia profesional10. Mempunyai dasar-dasar yang cukup bagi pengembangan diri yang berkelanjutan11. Mampu berkomunikasi dan kerja tim yang baik. 12. Mampu mengikuti isu-isu kontemporer dan beradaptasi terhadap situasi baru.

II. Diskripsi Matakuliah

Transportasi Bahan dan Sedimentasi (TBS) adalah merupakan mata kuliah wajib di Jurusan Teknik Kimia FT-UGM. Matakuliah TBS berisikan aplikasi dasar-dasar ilmu pengetahuan alam yang dirangkai dengan dasar ekonomi dan hubungan masyarakat pada bidang yang berkaitan langsung dengan proses dan alat-alat proses, jadi TBS berkaitan dengan pekerjaan rekayasa proses.

Proses dalam industri kimia tersusun dalam beberapa langkah, meliputi penyimpanan dan pemindahan bahan, perubahan komposisi kimia bahan, perubahan fisis bahan yaitu proses fisis, atau pemisahan dan pemurnian, proses pemisahan atau pemurnian komponen dari campuran. Yang dicermati dengan cukup rinci pada matakuliah TBS adalah Sistem penyimpanan dan transportasi padat dan fluida (cair dan gas). Selain itu dikaji dengan cukup rinci proses pemisahan atau pemurnian komponen dari campuran heterogen dengan cara sedimentasi.

Selanjutnya dengan mengacu kompetensi yang harus dibina oleh matakuliah TBS disusun dokumen Silabus matakuliah TBS sebagai berikut:

II. Silabus matakuliah TBS 1. Kode matakuliah dan jumlah SKS : TKK 2206 (3 SKS) 2. Prasyarat: Pernah menempuh Fisika 2.3. Tujuan Instruksional Umum (TIU): Mendiskripsikan secara komprehensif prinsip kerja peralatan penyimpanan dan transportasi bahan, serta sedimentasi. Menghitung ukuran dan tenaga yang diperlukan dalam peralatan penyimpanan dan transportasi bahan, serta sedimentasi. Adapun orientasi pembelajaran matakuliah ini untuk dapat berkontribusi dalam membangun kompetensi no. 1, 3, 4, 5, 6, dan 7, seagaimana yang diamanatkan dalam kurikulum dan peta kurikulum.

4. Tujuan Instruksional Khusus (TIK): Mampu menjelaskan prinsip kerja serta menentukan kelebihan dan kekurangan

berbagai peralatan transportasi padatan dan fluida. Mampu menerapkan hukum dasar aliran fluida untuk analisis berbagai praktek

sistem transpotasi fluida dan merancangnya. Mampu memilih jenis dan ukuran pompa standar yang sesuai. Mampu memilih jenis dan ukuran alat ukur alir standar yang sesuai Mampu memilih jenis peralatan penyimpan bahan yang sesuai dan

merancangnya. Mampu memilih peralatan transportasi padatan yang sesuai dan merancangnya. Mampu merancang peralatan sedimentasi sederhana

5. Topik: Sifat padatan dan fluida Pipa, fitting, dan valve Neraca massa dan neraca energi aliran fluida dalam pipa Alat ukur alir Pompa dan kompresor Peralatan penyimpan fluida Peralatan penyimpan dan pengangkut padatan Sedimentasi batch dan kontinyu Perancangan thickener

6. Bagian-bagian yang mendapat penekanan:

Aspek prinsip peralatan dan analisis teoritis perlu dibahas dengan berimbangSifat spesifik pengajaranContoh dari industri (riil) sangat dianjurkan.

8. Sifat pengajaran:Pembelajaran berpusat pada mahasiswa.Mahasiswa difasilitasi untuk melakukan eksplorasi materi pada setiap pokok bahasan yang telah disajikan dengan jelas masing-masing learning objective dan learning outcome nya. Pemahaman prinsip-prinsip peralatan yang dicapai dengan penjelasan di kelas, studi pustaka, melihat peralatan sebenarnya, diskusi. Penguasaan prinsip-prinsip fundamental peralatan perlu ditekankan dan selanjutnya diberikan latihan perancangan peralatan sistem transportasi fluida, padatan, dan sedimentasi.Kelebihan dan kekurangan masing-masing peralatan perlu dikuasai.Selanjutnya pemilihan peralatan yang sesuai dapat dilakukan.

9. Hidden curriculum:Pengenalan dan latihan engineering design. Pemahaman keunggulan nasional Pemanfaatan teknologi informasi dan komunikasi yang tersediaPeningkatan kreativitas, inovasi, kerjasama dalam kelompok, dan kepemimpinan.

III. Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan:Berdasarkan jabaran learning outcome tersebut selanjutnya disusun Rencana Kegiatan

Pembelajaran Mingguan (RKPM) sebagai berikut:Kegiatan mahasiswa per minggu dibagi menjadi; 3 x 50 menit untuk kegiatan tatap muka per minggu, 3 jam kerja mandiri (untuk membangun pemahaman individu), dan 3 jam kerja terstruktur (tugas kelompok, PR dll) untuk masud pengayakan, pemantapan, dan implementasi

Ke Outcome Pembelajaran sebagai kriteria asesmen

pokok bahasan

Metode Asesmendan bobot nilai

Kegiatan mahasiswa dan media

1 Mahasiswa memiliki motivasi dalam MK ini, mampu menjelaskan tatatertib perkuliahan, cara pembelajaran, penilaian, kerjasama antar mahasiwa dan dosen.

Ice Breaking, Sifting paradigm, kontrak pembelajaran,

PermainanCeramah, dan

Tugas kelompok mengamati saluran air bersih di rumah, menyebutkan alat, ukuran, jenis, skema jaringan dan menuliskannya dalam laporan dan presentasi Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

Menyebutkan berbagai fluida yang ada disekitar kita

Menceritakan aliran fluida disekitar kita,

Mengenal dan menyebutkan nama alat/bagian dalam aliran fluida.

Mengenal dan menyebutkan sifat fluida yang perpengaruh dalam aliran fluida.

Sifat fluida yang ada di sekitar kita dan sifat fluida yang perlu diperhatikan dalam aliran fluida

2 Menyebutkan dan mengelompokan fluida yang ada disekitar kita

Menceritakan aliran fluida disekitar kita,

Mengenal dan menyebutkan nama alat/bagian dalam aliran fluida.

Aliran fluida di sekitar kita

Laporan dan presentasi 5%

Presentasi

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer

Mengenal dan menyebutkan penyebab fluida bisa mengalir

Mahasiswa mampu menyusun neraca massa dan neraca tenaga untuk dasar-dasar mekanika fluida, dapat menentukan penurunan tekanan karena friksi, panjang ekuivalen, diameter pipa ekonomis, serta merancang pemipaan sederhana

Neraca massaNeraca tenagaFriksi Persamaan BernoullyPanjang ekuivalen

Kerja kelompok, diskusi, dan Ceramah singkat,

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

3 Mahasiswa mampu menyusun neraca massa dan neraca tenaga untuk dasar-dasar mekanika fluida, dapat menentukan penurunan tekanan karena friksi, panjang ekuivalen, diameter pipa ekonomis, serta merancang pemipaan sederhana

Neraca massaNeraca tenagaFriksi Persamaan BernoullyPanjang ekuivalen

Kerja kelompok, diskusi, dan Ceramah singkat,

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

4 Mahasiswa dapat memilih alat ukur aliran sesuai kebutuhan dan merancang alat pengukur aliran

Jenis dan cara kerja alat ukur aliran Orifice, Venturi, tabung pitot,

Kuis 15% Kerja kelompok, diskusi, dan Ceramah singkat,

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

5 Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja, mengetahui kelebihan dan kekurangan pompa dan kompresor, serta memilih jenis pompa dan kompresor.

Jenis dan cara kerja pompa dan kompresor

Kerja kelompok, diskusi, dan Ceramah singkat,

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

6 Mahasiswa dapat menentukan tenaga pemompaan, karakteris tik pompa, power pompaNPSH, kavitasi, Putaran kritis,Pemilihan pompa secara kuantitatif, letak pompa, dan dapat merancang/

karakteristik pompaPower PompaNPSH, kavitasi

PR kelompok soal-soal dari Brown 5%

Kerja kelompok, diskusi, dan Ceramah singkat,

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

memilih pompa. Putaran kritisPemilihan Pompa secara kuantitatif

7 Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang telah dimiliki untuk menyelesaikan kasus sederhana di industri gula, alkohol, atau susu.

Kasus transportasi fluida di industri gula, alkohol, atau susu.

Ceramah singkat, kunjungan pabrik, kerja kelompok, dan diskusi.

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

8 Mahasiswa mampu mengerja kan soal yang diberikan secara mandiri

Bahasan kuantitatif dan kuantitatif alat transportasi fluida, pipa, fitting, kran, alat ukur aliran, pompa dan kompresor

UTS secara tertulis 25%

Ujian tulis buku tertutup. Tabel, lembar jawaban disediakan.9

10 Mahasiswa memahami arti dan sifat-sifat transport bahan padat, dapat memilih transport bahan secara horizontal (conveying), secara vertical (elevation), transport miring (inclined), Pneumatic conveyor, Mechanical conveyor, Hidraulic conveyor, Conveyor (horizontal), Elevator (vertical), Jenis-jenis Pneumatic conveyor, modifi kasi fungsi pneumatic conveyor. Batch feeder, Continous feeder, Conveyor feeder, Roll feeder, Chain feeder, Control system pada solid feeder, Belt conveyor, Screw conveyor.

Sifat padatan, alat jenis conveyor dan elevator.

Kerja kelompok, diskusi, dan Ceramah singkat,

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

11 Mahasiswa mampu merancang ukuran transport bahan dan sifat-sifat transport bahan padat, dan dapat memilih transport bahan horizontal (conveying), Transport bahan vertical (elevation), Transport miring (inclined), Pneumatic conveyor, Mechanical conveyor, Hidraulic conveyor, Conveyor (horizontal), Elevator (vertical), Jenis-jenis Pneumatic conveyor, Modifikasi fungsi pneumatic conveyor. Prinsip kerja dan pengunaan di industri, Batch feeder, Continous feeder, Conveyor feeder, Roll feeder, Chain feeder, Control system pada solid feeder, Belt conveyor, Screw conveyor. Selain itu mahasiswa diharapkan dapat memperkirakan kebutuhan tenaga mekanik yang terkait dengan alat transportasi yang dipilih.

Pemilihan dan Perancangan conveyor dan elevator

PR 5% Ceramah singkat, kerja kelompok, dan diskusi hasil kunjungan pabrik pada minggu ke 6 atau ke 7.

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer, foto-foto hasil kunjungan pabrik.

12 Mahasiswa dapat merancang / memilih alat alat penyimpan dengan benar sesuai dengan karakteristik bahan dan tujuan transportasinya. Selain itu mahasiswa diharapkan dapat memperkirakan kebutuhan tenaga mekanik yang terkait dengan transportasi dan storage zat padat.

Alat penyimpan bahan padat (system outdoor / indoor storage), bahan cair dan gas.

13 Mahasiswa dapat mengetahui dasar pemilihan alat pemisah sedimentasi, menentukan tipe sedimentasi yang sebaiknya digunakan, dapat menjelaskan secara kualitatif dan kuantitatif mekanika gerak padatan dalam fluida. Menjelaskan neraca gaya butir dalam fluida diam pada sistim ideal, neraca gaya pada sistim non ideal dan penyimpangannya dari kondisi ideal, neraca gaya pada

Peralatan sedimentasi, kecepatan terminal gerakan butir dalam cairan diam, cairan bergarak vertikal dan horisontal. Free settling,

PR 5% Ceramah singkat, kerja kelompok, dan diskusi hasil kunjungan pabrik pada minggu ke 6 atau ke 7.

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer, foto-foto hasil kunjungan pabrik atau dari internet.

butir dalam fluida bergerak., neraca gaya pada butir dalam fluida yang berputar sederhana, gravity settling tank, elutriasi, klasifikasi dan sizing. Mengerti secara garis besar peralatan dalam industri kimia yang dirancang berdsarkan gerakan padatan dalam fluida, mengklasifikasikan alat pemisah padat-cair, dan mengerti dasar pemilihan alat pemisah padat-cair.

hindered settling, dan flokulasi

14 Mahasiswa dapat mengetahui dasar pemilihan alat pemisah sedimentasi, menentukan tipe sedimentasi yang sebaiknya digunakan, dapat menjelaskan secara kualitatif dan kuantitatif mekanika gerak padatan dalam fluida. Menjelaskan neraca gaya butir dalam fluida diam pada sistim ideal, neraca gaya pada sistim non ideal dan penyimpangannya dari kondisi ideal, neraca gaya pada butir dalam fluida bergerak., neraca gaya pada butir dalam fluida yang berputar sederhana, gravity settling tank, elutriasi, klasifikasi dan sizing. Mengerti secara garis besar peralatan dalam industri kimia yang dirancang berdsarkan gerakan padatan dalam fluida, mengklasifikasikan alat pemisah padat-cair, dan mengerti dasar pemilihan alat pemisah padat-cair.

Peralatan sedimentasi, kecepatan terminal gerakan butir dalam cairan diam, cairan bergarak vertikal dan horisontal. Free settling, hindered settling, dan flokulasi

KUIS 15% Ceramah singkat, kerja kelompok, dan diskusi hasil kunjungan pabrik pada minggu ke 6 atau ke 7.

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer, foto-foto hasil kunjungan pabrik atau dari internet.

15 Mahasiswa dapat merancang alat, menjelaskan prinsip kerja alat, dan merancang ukuran alat sedimentasi yang berdasarkan type free settling, gravity settling tank, elutriasi, klasifikasi dan sizing, serta type hindered settling (batch dan kontinyuthickener).

Alat sedimentasi berdasarkan gerakan descrete particle/free settling. Sedimentasi batch dan

Ceramah singkat, kerja kelompok, dan diskusi.

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

Sedimentasi secara kontinyu dalam thickener. Perancangan thickener

16 Mahasiswa dapat merancang alat, menjelaskan prinsip kerja alat, dan merancang ukuran alat sedimentasi yang berdasarkan type free settling, gravity settling tank, elutriasi, klasifikasi dan sizing, serta type hindered settling (batch dan kontinyuthickener).

Alat sedimentasi berdasarkan gerakan descrete particle/free settling. Sedimentasi batch dan Sedimentasi secara kontinyu dalam thickener. Perancangan thickener

Ceramah singkat, kerja kelompok, dan diskusi.

Internet, buku pustaka, OHP/ viewer.

17 Memahami dan menguasi materi peralatan transportasi bahan padat dan sedimentasi

Bahasan kuantitatif dan kuantitatif peralatan transportasi bahan padat dan sedimentasi

UAS 25% Ujian tulis buku tertutup. Tabel, lembar jawaban disediakan

IV. Evaluasi Hasil Pembelajaran Mahasiswa dan Penilaian

Evaluasi terhadap hasil pembelajaran mahasiswa (subtantif) dilaksanakan secara formatif dan sumatif dengan menggunaan Penilaian Acuan Patokan (PAP), berdasarkan ujian tulis tengah semester (UTS), ujian tulis akhir semester (UAS), tugas-tugas kelompok, dan aktivitas mahasiswa dikelas. Penilaian terhadap aspek kepemimpinan, kreativitas, dan inovasi dilakukan secara formatif melalui aktivitas tugas-tugas kelompok dan aktivitas mahasiswa di kelas. Bobot penilaian ditetapkan saat kontrak pembelajaran. Penilaian dikelompokkan menjadi 3 yaitu, nilai UTS, UAS, kuis, dan tugas-tugas dengan distribusi sekitar 30%, 30%, 20%,

dan 20%. Ujian tengah dan akhir semester dilaksanakan secara terjadwal pada minggu ke 8 dan ke 16. Penentuan nilai akhir didasarkan atas distribusi total nilai sebagai berikut:

lebih dari atau sama dengan 75 Akurang dari 75 lebih dari atau sama dengan 65 Bkurang dari 65 lebih dari atau sama dengan 55 Ckurang dari 55 lebih dari atau sama dengan 45 Dkurang dari 45 E

V. Daftar Pustaka

Brown, G.G., 1953, ”Unit Operations, 4 ed., John Wiley & Sons, New York.Foust, A.S., 1979, “Principles of Unit Operations”, 2 ed., John Wiley & Sons, New York.McCabe, W.L., Smith, J.L, and Harriot, P., 2001, “Unit Operations of Chemical Engineering”,

6 ed., Mc GrawHill Book Co, New York.Pery, “Chemical Engineering Hand Book”Edia Rahayuningsih, 2002, Diktat Kuliah OTK1, jurusan Teknik Kimia FT-UGM.

VI.VI. PERENCANAAN MONITORING DAN UMPAN-BALIKPERENCANAAN MONITORING DAN UMPAN-BALIK

Monitoring dan umpan-balik dibedakan menjadi dua yaitu terhadap hasilMonitoring dan umpan-balik dibedakan menjadi dua yaitu terhadap hasil pembelajaran mahasiswa (subtantif) dan proses pembelajaran (manajerial). pembelajaran mahasiswa (subtantif) dan proses pembelajaran (manajerial). AdapunAdapun monitoring dan umpan-balik dilaksanakan pada saat proses berlangsung sehingga usahamonitoring dan umpan-balik dilaksanakan pada saat proses berlangsung sehingga usaha koreksi dapat dilakukan dengan segera.koreksi dapat dilakukan dengan segera.

Monitoring dan umpan-balik terhadap hasil pembelajaran mahasiswa (subtantif)Monitoring dan umpan-balik terhadap hasil pembelajaran mahasiswa (subtantif) dilaksanakan berdasarkan hasil kuis, kerja kelompok, pekerjaan rumah, dan diskusi. Pekerjaandilaksanakan berdasarkan hasil kuis, kerja kelompok, pekerjaan rumah, dan diskusi. Pekerjaan secara tertulis dikoreksi oleh mahasiswa senior yang berfungsi sebagai grader. secara tertulis dikoreksi oleh mahasiswa senior yang berfungsi sebagai grader.

Adapun monitoring dan umpan-balik dalam proses pembelajaran (manajerial) dilakukan oleh TK2A atau TKS dalam skema penjaminan mutu jurusan. Dokumen monitoring yang digunakan adalah Borang JMFT-01 (terlampir) yang telah diisi selama proses pembelajaran. Umpan-balik ke dosen oleh mahasiwa dilakukan dengan menggunakan borang evaluasi yang disediakan oleh jurusan (terlampir).

TUGAS ke I untuk DISKUSI KELOMPOK

Aliran fluida di sekitar kita

1. Sebutkan dan fahami fluida yang ada (Apa dan jelaskan)2. Kenali parameter sifat fluida apa yang berpengaruh terhadap aliran fluida. (apa

dan jelaskan)

3. Ceritakan aliran fluida (bagaimana)

4. Kenali dan sebutkan nama alat/bagian dalam aliran fluida (Apa, bagaimana, dan jelaskan)

5. Kenali dan sebutkan penyebab fluida bisa mengalir (Apa, bagaimana, dan jelaskan)

Ambil Industri kimia dengan bahan baku cair-cair (jangan sampai judul pabrik sama)