sidang tugas akhir program studi d3 teknik kimia · didapatkan dari pegunungan kapur yang ada di...
Post on 08-Apr-2019
225 Views
Preview:
TRANSCRIPT
LOGO
SIDANG TUGAS AKHIRProgram Studi D3 Teknik Kimia Fakultas Teknologi IndustiITS - Surabaya
Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering
Oleh :
Palupi Nisa 2310 030 014Hikmatul Auliyah 2310 030 016
Dosen Pembimbing :Ir. Dr. Lily Pudjiastuti, MT
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Semen
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Fly AshPLTU
Pertumbuhan Penduduk
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Pembangunan
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Bahan baku semen berupa batu kapur dan Tanah Liat.Batu kapur didapatkan dari pegunungan kapur yang ada diIndonesia. Cadangan kapur di Jawa Barat menurut DinasPertambangan dan Energi adalah sebesar 1.223.400.323 m3
yang tersebar di beberapa daerah Kabupaten di Jawa Barat,seperti Kabupaten Bandung, kabupaten Majalengka,Kabupaten Cirebon, dll. sedangkan Tanah Liat didapatkandari lahan tanah liat di sekitar daerah padalarang.
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Kecamatan Padalarang, Bandung Jawa-Barat
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
BAHAN BAKU TRANSPORTASI
TENAGA KERJA PENYEDIAAN UTILITAS
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Gambar I.2. Proyeksi Pertumbuhan Semen Tahun 2010 - 2020
y = -213.044,90x + 432.420.162,90
y = -14.600,80x + 30.416.171,20
0
1.000.000
2.000.000
3.000.000
4.000.000
5.000.000
6.000.000
7.000.000
2004,5 2005 2005,5 2006 2006,5 2007 2007,5 2008 2008,5 2009 2009,5
Jum
lah
(ton)
Tahun
Data Ekspor
Data Impor
Gambar I.3. Perkembangan Ekspor dan Impor
Semen Nasional
Kebutuhan Pasar= (Ekspor + Konsumsi) - (Impor + Produksi)= (2.495.555 + 61.000.000) – (951.757+61.500.000)= 1.043.798 ton/tahunKapasitas Produksi= 20% x kebutuhan pasar = 20% x 1.043.798 ton/tahun = 208.760 ton/tahun ≈ 210.000 ton /tahun
Dari perhitungan diatas, maka pada tahun 2018 akan didirikan pabrik Semen dengan kapasitas sebesar 210.000 ton/tahun
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Bahan Utama
Batu KapurTanah Liat
BAHAN PENYUSUN
Bahan tambahan
Fly ashGypsum
Bahan koreksi
Pasir besiPasir silika
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
MACAM PROSESProses Kering Proses Basah
Perbedaan Kedua Prosesterletak pada
Proses penggilingan dan homogenisasi.
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Seleksi ProsesKriteria
Pertimbangan Proses Basah Proses Kering
Kandungan air pada raw
material
Banyak
( campuran berupa
slurry )
Sedikit
( campuran berupa padatan
dengan ukuran 170 mesh )
Pasokan air di Pabrik Banyak Sedikit
Biaya bahan bakarBanyak
(rotary kiln ±500ft)
Sedikit
(rotary kiln ±150ft)
Power Supply Banyak Sedikit
Banyaknya debu yang
diakibatkanSedikit Banyak
Keseragaman campuran
untuk umpan kilnBaik Kurang baik
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Tanah Liat
F-111
J-112
Batu Kapur
C-110
J-113 A
J-114 AF-121 A
F-121 B
C-120
J-122
C-130
J-123
J-124
Lime stone clay
mix
J-131 B
J-132
J-133
J-131 A
J-125
Pasir Silika
1
1
30
2
1
30
4
1
30
3
1
30
5
1
307
1
30
9
1
11
6
1
30
8
1
30
10
1
30
11
1
30
13
1
30
30
J-133
J-131 C
F-135 D F-135 A
J-211 BJ-211 A
J-212 A
TCFCTCFC
Pasir Silika
F-135 B
TCFC
Pasir Besi
Batu Kapur High grade
1
F-135 C
TCFC
12
1
30
13
1
30
14
30
15
1
30
16
1
18
C-210
J-213 B
J-212 B
J-212 C
J-212 D
B-214
G-215
H-216
H-217
X-218
J-221
J-212 EUdara panas dari
Q-313
17
1
3020
1
160
22
1
24
1
19
1
160
18
1
30
21
1
150
23
1
25
1
160
31
1
349
J-222
M-220
G-223
F-312
X-224
26
1
25
27
1
160
TCLC
TCFC
Pulvurized coal
J-311
Q-310
Q-314
G-316 A
G-316 B
G-316 C
G-316 D
G-316 E
J-315
Udara panas ke
C-210
Pulvurized Coal
Q-313
28
1
160
30
1
349
H-317
Udara excess
Gas buang kiln
Udara excess
29
1
900
31
33
1
900
1
30
TCFC
TCTC
32
Pulvurized coal
39
1
1300
34
1
1450
35
1
30
41
1
90
37
1
37
38
1
1400
40
1
30
TCTC
TCFC
Udara excess
36
J-411 A
J-412 A
F-413
C-415
F-412 B
J-411 B
F-416 F-418
J-412 CJ-419 A
J-419 B
C-417
C-410
Semen
gypsum
46
1
30
J-411 C
TCFCTCFC
Fly Ash
F-420
47
1
30
41
1
90
40
1
30
44
1
30
45
1
30
46
1
30
48
1
30
50
1
30
TCFCTCFC
49
1
30
51
1
30
42
1
30
43
1
30
Semen
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Yield = 0,5827Sehingga untuk memproduksi semen 640.000 kg/hari, maka
dibutuhkan bahan baku sebesar 1.098.416,24 kg/hari.
Contoh Perhitungan Neraca Massa
Cooler A41A34
Debu terak
Komponen
Input Output
A34 (kg/hari)Debu Terak
(kg/hari)A41 (kg/hari)
MgO 3.894,25 - 3.699,54
SO3 83,04 - 78,89K2O 15,82 - 15,03Na2O 35,59 - 33,81
C3S 328.950,50 - 312.502,97
C2S 139.358,15 - 132.390,25
C3Al 47.881,77 - 45.487,69
C4AF 75.961,60 - 72.163,52
Debu terak - 29.809,04 -
Total29.809,04 566.371,68
596.180,72 596.180,72
Nama AlatInput Output
(kg/hari) (kg/hari)Clay Cutter (C-110) 52.723,98 52.723,98
Crusher (C-120) 1.000.657,19 1.000.657,19Belt Conveyor (J-140) 1.098.416,24 1.098.416,24
Roller Mill (C-210) 1.208.457,83 1.208.457,83Blending Silo (M-220) 1.000.378 1.000.378
Preheater (Q-313) 1.000.378,12 1.000.378,12Rotary Kiln (Q-310) 735.899,15 735.899,15
Cooler (Q-314) 596.180,72 596.180,72Ball Mill (C-420) 640.000,00 640.000,00
Tabel neraca massa overall
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Contoh Perhitungan Neraca Panas
Q A37
T = 32 °C
Clinker CoolerH A34
T = 1300°C
H A41
T = 79°C
Q A38
T = 507°C °C
Q dust
Q in = Q outQ in = Q A34 + Q A37 + Q dust Q out = Q A41 + Q A38
Komponen Massa Cp ΔT H = m.Cp. ΔT
MgO 3.894,25 0,2237 1275 1.110.894,11
SO3 83,04 0,1529 1275 16.189,04
K2O 15,82 0,1322 1275 2.666,07
Na2O 35,59 0,1320 1275 5.989,58
C3S 328.950,50 0,7326 1275 307.275.630,42
C2S 139.358,15 0,5488 1275 97.526.185,42
C3Al 47.881,77 0,7385 1275 45.089.938,00
C4AF 75.961,60 0,7642 1275 74.017.832,54
Jumlah 525.045.325,17
Komponen Massa Cp ΔT H = m.Cp. ΔT
MgO 3.699,54 0,2237 54 44.697,15
SO3 78,89 0,1529 54 651,37
K2O 15,03 0,1322 54 107,27
Na2O 33,81 0,1320 54 240,99
C3S 312.502,97 0,7326 54 12.363.325,37
C2S 132.390,25 0,5488 54 3.923.994,75
C3Al 45.487,69 0,7385 54 1.814.206,92
C4AF 72.163,52 0,7642 54 2.978.129,26
Jumlah 21.125.353,08
Aliran 37Q A37 (primary air) = m.Cp. ΔT = m 0,2399 (32°C-25°C) = 1,6799 m
Aliran 38 Q A38 (secondary air) = m.Cp. ΔT = m 0,306 (507°C-25°C) = 147,492 m
Aliran 34 Aliran 41
Komponen Massa Cp ΔT H = m.Cp. ΔT
MgO 194,71 0,2237 482 20.998,08
SO3 4,15 0,1529482
306,00
K2O 0,79 0,1322482
50,39
Na2O 1,78 0,1320482
113,21
C3S 16.447,52 0,7326482
5.808.111,92
C2S 6.967,91 0,5488482
1.843.436,13
C3Al 2.394,09 0,7385482
852.288,24
C4AF 3.798,08 0,7642482
1.399.082,17
TOTAL 9.924.386,15
Heat BalanceQ in = H A34 + H A37 + Q dust
= 525.045.325,17 + 1,6799 m + 9.924.386,15
= 534.969.711,32 + 1,6799 mQ out = Q A41 + Q A38
= 21.125.353,08 + 147,492 m
Q in = Q out534.969.711,32 + 1,6799 m = 21.125.353,08 + 147,492 m
m = 3.524.018,4 kg
Maka Q A38 = m.Cp. ΔT = 3.524.018,4. 0,306 (507°C-25°C) = 519.764.520,59 kcal
Maka Q A37 = m.Cp. ΔT = 3.524.018,4 0,2399 (32°C-25°C) = 5.920.162 kcal
Q dust
Komponen Panas masuk (kcal)
Panas keluar (kcal)
H A34 (feed) 525.045.325,17H A41 (produk) 21.125.353,08
Q A37 (fan) 5.920.162Q A38 (gas buang cooler) 519.764.520,59
Q dust 9.924.386,15Jumlah 540.889.873,32 540.889.873,32
Neraca panas pada cooler (C-420)
Nama AlatPanas masuk Panas Keluar
(kcal) (kcal)
Roller Mill (C-210) 378.552.021,59 378.552.021,59
Preheater (Q-313) 880.800.748,65 880.800.748,65
Rotary Kiln (Q-310) 1.476.024.868,10 1.476.024.868,10
Cooler (Q-314) 540.889.873,32 540.889.873,32
Tabel neraca panas overall
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Clinker CoolerNama Alat = Clinker coolerFungsi = Menurunkan suhu clinker yang keluar dari rotary kiln.Bentuk = Ruangan berbentuk balok yang didalamnya terdapat belt conveyor.Kapasitas = 24,841 ton/jamlebar = 1,5 mpanjang = 60 mtinggi = 2 mjumlah fan = 7 buah flowrate fan = 18500 m3/jam
Belt ConveyorNama Alat = Belt conveyorFungsi = Memindahkan clinker dari rotary kiln hingga keluar dari clinker cooler setelah mengalami proses heat transfer.Kapasitas = 24,841 ton/jamLebar = 0,4064 mPanjang = 50 mKecepatan = 56,457 ft/minDaya motor = 1 hp
CycloneNama Alat = CycloneFungsi = Memisahkan debu-debu (clinker) dari gas yang keluar dari clinkeer coolerRate massa debu terak = 29809,04 kg/hari = 1242,043 kg/jamLuas inlet = 71,4718 ft2Diameter = 23,9118 ftTinggi cyclone = 95,6472 ftPipa pengeluaran debu = 5,9779ftJumlah = 1 buah
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Sistem utilitas pada pabrik semen ini meliputi :1. Penyediaan Air
2. Penyediaan Tenaga Listrik
3. Penyediaan Udara Tekan
4. Penyediaan Bahan bakar
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
KecamatanPadalarang, Bandung
Jawa-Barat
Waduk Saguling
No Kebutuhan Lt/jam
1
2
3
4
5
Karyawan
Laboratorium (50 % kebutuhan
karyawan)
Kebersihan (40 % kebutuhan
karyawan)
Taman (10 % kebutuhan karyawan)
Cadangan (40 % kebutuhan
karyawan)
13.500
6.750
5.400
1.350
5.400
Total 32.400
KEBUTUHAN
BATU BARA198.155 kg/hari
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Unit Helmet KacaMata
Ear plug Masker Catlepack Sarung
TanganSafetyshoes
Crusher √ √ √ √ √ √ √
Raw Mill√ √ √ √ √ √
Rotary Kiln √ √ √ √ √ √ √
Cooler√ √ √ √ √
Ball Mill√ √ √ √ √
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Sistem Control yang Dipakaidalam PabrikSemen
No. Nama Alat Kode Alat Instrumentasi
1. Bin mix F-142 Flow Controller (FC)2. Bin pasir silika F-143 Flow Controller (FC)3. Bin batu kapur
high gradeF-144 Flow Controller (FC)
4. Bin pasir besi F-145 Flow Controller (FC)5. Roller Mill C-210 Temperature Controller
(TC)6. Blending silo M-220 Flow Controller (FC)
Level Controller (LC)
7. Preheater Q-313 Temperature Controller (TC)
8. Kiln Q-310 Temperature Controller (TC)
Flow Controller (FC)8. Clinker cooler Q-314 Temperature Controller
(TC)9. Clinker storage F-413 Level Indicator (LI)
10. Bin clinker F-424 Flow Controller (FC)11. Bin fly ash F-425 Flow Controller (FC)12. Bin gypsum F-422 Flow Controller (FC)
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Limbah pada industri semen
Limbah gas dan debu (partikulat)
penanganan limbah padat dan debu denganmenggunakan cyclone, dust collector dan bag filter
Limbah B3
Limbah yang tergolong B3 yang umumnya berbentuk pelumas bekas.
Pelumas bekas dikelola kembali untuk pelumasan peralatan pabrik ataupun sebagai alternatif bahan bakar
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
SIDANG - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
Produk : Semen Kapasitas produksi:210.000 ton/tahun
640.000 kg/hariOperasi : Kontinyu
330 hari/tahun24 jam/hari
Bahan baku dan tambahan
Batu kapur : 1.000.657,19 kg/hariTanah liat : 52.733,98 kg/hariPasir silika : 21.968,32 kg/hariPasir besi : 23.066,74 kg/hariFly ash : 16.991,15 kg/hariGypsum : 56.637,17 kg/hari
UtilitasAir sanitasi : 32.400 liter/jam
SEKIAN
Seminar - TA “Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering “ D3 Teknik Kimia FTI-ITS
top related