Lampiran Perhitungan Neraca Massa di plant 10
Gambar 1. Diagram Alir Massa Unit Burning dan Cooling Plant 10
Tabel .1. Keterangan Diagram Alir Massa Unit Burning dan Cooling Plant 10
No
|
Aliran
Proses
|
No
|
Aliran
Proses
|
1
|
SP Feed
|
11
|
Udara Sekunder
|
2
|
Batubara SP
|
12
|
Udara Primary Fan kiln
|
3
|
Udara Pendorong Batubara SP
|
13
|
Udara Nose Ring
|
4
|
Udara Tersier
|
14
|
Cooler
Feed
|
5
|
Gas Buang Kiln
|
15
|
Udara Pendingin
|
6
|
Dust
Return
|
16
|
Udara Cooler menuju EP
|
7
|
Gas Buang SP
|
17
|
Debu Terbuang
|
8
|
Kiln Feed
|
18
|
Clinker
|
9
|
Batubara Kiln
|
19
|
Udara Primary Fan SP
|
10
|
Udara Pendorong Kiln
|
Efisiensi panas
dihitung dari neraca panas dengan data aliran massa dari neraca massa yang
telah didapatkan dengan rumus berikut :
Mass Loss :
x 100 %
Effisiensi Mass :
x 100 %
A.
Neraca Massa Burnning Mill dan cooler
A.a. Neraca massa material di SP
1. Neraca massa material di Suspension
Preheater (Aliran 1)
Tabel
2. Komposisi SP feed
Komposisi
|
%
Berat
|
SiO2
|
14,05
|
Al2O3
|
3,70
|
Fe2O3
|
2,18
|
CaO
|
43,16
|
MgO
|
1,00
|
IL
|
35,4157
|
·
CaO dan MgO dalam SP
feed berbentuk CaCO3 dan MgCO3
Reaksi
yang terjadi :
CaCO3 CaO
+ CO2
% CaO =
43,16 %
% CaCO3 =
x % CaO
=
x 43,16 %
=
77,0714 = 77 %
MgCO3 MgO
+ CO2
% MgO = 1,00 %
% MgCO3 =
x %MgO
=
x 1,00 %
=
2,1 %
·
Pada basis 100 kg,
komposisi feed menjadi
Tabel 3.
Komposisi SP Feed pada basis 100 kg
Komposisi
|
% Berat
|
SiO2
|
14,05
|
Al2O3
|
3,70
|
Fe2O3
|
2,18
|
CaCO3
|
77,07
|
MgCO3
|
2,1
|
Sehingga
komposisi menjadi
SiO2 =
x 100 %
=
x 100 %
=
14,18 %
Dengan cara yang
sama, diperoleh komposisi untuk senyawa lain dalam SP feed
Tabel
4. Komposisi dan laju massa SP feed
Komponen
|
Komposisi
(% Berat)
|
Laju
massa (Kg/Jam)
|
SiO2
|
14,18
|
42681,8
|
Al2O3
|
3,73
|
11,2273
|
Fe2O3
|
2,19
|
6591,9
|
CaCO3
|
77,77
|
234087,7
|
MgCO3
|
2,12
|
6381,2
|
Total
|
99,99
|
289753,8273 ≈ 289754
|
1.
Batubara SP ( Aliran 2)
Feed
Batubara masuk SP = 16.723,8
kg/jam
Kandungan
air = 6,8307% x
16.723,8 kg/jam
=
1.142,35 kg/jam
Feed batubara kering = (16.723,8 - 1.142,35) kg/jam
=
15.581,45 kg/jam
Kandungan ash bartubara SP = 13,16% x
15.581,45 kg/jam
=
2.050,52 kg/jam
Laju massa komponen = komposisi x
Feed batubara kering
Tabel
5. Komposisi dan laju massa umpan
batubara SP
Komponen
|
Komposisi
(% Berat)
|
Laju
massa (kg/jam)
|
C
|
65,4
|
10.149,75653
|
H
|
3,84
|
598,32768
|
O
|
16,28
|
2.536,66006
|
S
|
0,65
|
101,279425
|
N
|
0,93
|
144,907485
|
Ash
|
13,16
|
2.050,51882
|
Total
|
100
|
15.581,45
|
Pada basis 100 kg,
komposisi Ash batubara menjadi :
Tabel
6. Komposisi Ash Batubara
Komponen
|
Komposisi
(% Berat)
|
SiO2
|
31,31
|
Al2O3
|
14,74
|
Fe2O3
|
4,33
|
CaO
|
33,43
|
MgO
|
2,14
|
SO3
|
5,39
|
IL
|
6,73
|
Komposisi untuk Ash
batubara SP tanpa IL
SiO2 =
100%
=
100%
= 31,93%
Tabel
7. Komposisi dan laju massa ash batubara
SP tanpa IL
Komponen
|
Komposisi
(%Berat)
|
Laju
massa (kg/jam)
|
SiO2
|
31,93
|
645,73
|
Al2O3
|
15,03
|
308,19
|
Fe2O3
|
4,42
|
90,63
|
CaO
|
34,09
|
699,02
|
MgO
|
2,18
|
44,70
|
SO3
|
5,49
|
112,57
|
Total
|
93,14
|
1909,84
|
Laju
massa dan komposisi batubara total
-
Komposisi SiO2
=
x komposisi ash
=
x 13,16 %
=
4,5
Begitu
pula untuk komposisi penyususn ash yang lain.
Tabel 8. Komposisi dan laju
massa batubara SP
Komponen
|
Komposisi (% Berat)
|
Laju
massa (kg/jam)
|
C
|
65,14
|
10149,75653
|
H
|
3,84
|
598,32768
|
O
|
16,28
|
2536,66006
|
S
|
0,65
|
101,279425
|
N
|
0,93
|
144,907485
|
SiO2
|
4,51
|
654,73
|
Al2O3
|
2,12
|
308,19
|
Fe2O3
|
0,62
|
90,63
|
CaO
|
4,82
|
699,02
|
MgO
|
0,31
|
44,70
|
SO3
|
0,78
|
112,57
|
Total
|
100
|
15440,77
|
·
Reaksi pembakaran
Batubara di SP
a)
C + ½ O2
CO
(tidak terbentuk CO
pada SP, sumber dari CCR plant 10 )
b)
C + O2
CO2
C yang bereaksi : C
umpan Batubara masuk SP = 10149,75653 kg/jam
O2 yang dibutuhkan :
x
C yang bereaksi
=
x 10149,75653 kg/jam
=
27066,02 kg/jam
CO2 yang
terbentuk :
x
C yang bereaksi
=
x
10149,75653 kg/jam
=
37215,77 kg/jam
c)
S + O2
SO2
S yang bereaksi : S
umpan batubara SP = 101,279425 kg/jam
O2 yang
dibutuhkan :
x 101,279425 kg/jam
=
101,28 kg/jam
SO2 yang
terbentuk :
x 101,279425 kg/jam
=
202,56 kg/jam
d)
H2O(g) H2O(g)
H2O yang
terbentuk : kandungan air = 1142,3526 kg/jam
e)
H2 + ½ O2 H2O
H2 yang bereaksi
: H umpan Batubara SP = 598 kg/jam
O2 yang
dibutuhkan :
x 598 kg/jam = 4784 kg/jam
H2O yang
terbentuk =
x 598 kg/jam = 5382 kg/jam
f)
N + O2
NO2
N yang bereaksi : N
umpan batubara SP = 144,907485 kg/jam
O2 yang
dibutuhkan :
x 144,907485 kg/jam =
331,22 kg/jam
NO2 yang
terbentuk :
x 144,907485 kg/jam =
476,12 kg/jam
Jadi kebutuhan O2
secara teoritis di SP : kebutuhan O2 pembakaran - O2
umpan batubara
=
(27066,02 – 101,28 + 331,22) kg/jam – (2536,66006) kg/jam
=
29745,86 kg/jam
2.
Udara Pendorong Batubara SP (Aliran 3)
Berat udara masuk : 33276,5 kg
Udara
kering :
x 33276,5 kg = 32560,18
kg
Laju H2O : (33276,5 kg -
32560,18 kg ) = 716,32 kg/jam
Laju O2 : 0,21 x
x 32 = 7586,84 kg/jam
Laju N2 : 0,79 x
x 28 = 24973,34 kg/jam
Tabel 9.
Komposisi dan Laju massa udara pembawa Batubara (Aliran 3)
Komponen
|
Komposisi (%Berat)
|
Laju
massa (kg/jam)
|
H2O
|
2,2
|
716,32
|
O2
|
22,8
|
7586,84
|
N2
|
75,0
|
24973,34
|
Total
|
100
|
33276,5
|
Menghitung
neraca massa di SP, harus mengetahui terlebih dahulu jumlah dan komponen gas
buang Kiln.
3.
Udara Tersier
(Aliran 4 )
Untuk
mengetahui udara tersier dapat
diketahui dengan menghitung komposisi gas buang SP
Komposisi
Gas Buang SP
·
CO -Reaksi 1 =
0
·
CO2 -Reaksi 2 =
37215,77 kg/jam
-Kalsinasi CaCO3 =
83010,28045 kg
-Kalsinasi MgCO3 =
2693,868283 kg
-Aliran 5 =
34265,5871 kg
-Total CO2 =
157185,5058 kg
·
SO2 -Reaksi 3 =
202,56 kg/jam
-Aliran 5 =
134,8174 kg
Total SO2 =
337,3774 kg
·
H2O -Reaksi 4 = 1142,3526 kg
-Reaksi 5 =
5382 kg
-Aliran 19 =
748,32 kg
-Aliran 3 =
716,32 kg
-Aliran 4 =
0,022A kg
-Aliran 5 =
10272,1659 kg/jam
Total H2O =
18261,1585 + 0,022 A
·
NO2 -Reaksi 6 =
476,12 kg
-Aliran 5 =
316,8953 kg
Total NO2 =
793,0153 kg
·
N2 -Aliran 19 =
26088,84 kg
-Aliran 3 =
24973,34 kg
-Aliran 4 =
0,75A
-Aliran 5 =
203530,8975
-Total N2 =
254593,0775 + 0,75 A
● O2 -Aliran 19 =
7925,72 kg
-Aliran 3 =
7586,84 kg
-Aliran 4 =
0,228 A
-Aliran 5 =
2360,6834 kg
-Kelebian O2
secara teoritis di SP = 29745,86 kg
Total O2 = 0,228 A +
47619,1034
Total Gas Buang SP =
383551,0311 + A
Data CCR kadar O2
SP = 0,8857%
Sehingga O2
SP outlet =
0,08857 =
33971,1148 + 0,08857
A = 0,228 A – 47619,1034
81590,2182 = 0,13943 A
A =
585169,7497 kg/jam (udara tersier)
Jadi udara tersier yang terhitung adalah
585169,7497 kg/jam dengan komposisi dan laju massa dapat di lihat pada table 10 berikut.
Tabel
10.
Kompisisi dan Laju Massa Udara Tersier (Aliran 4)
Komponen
|
Komposisi (% Berat)
|
Laju Massa (kg / jam)
|
H2O
|
2,2
|
12.873,7345
|
O2
|
22,80
|
133.418,7029
|
N2
|
75
|
438.877.3123
|
Total
|
100
|
585.169,7497
|
1. Gas Buang SP
(Aliran 7)
Tabel 11.
Komposisi dan Laju Massa Gas Buang SP (Aliran 7)
Komponen
|
Komposisi (% Berat)
|
Laju Massa (kg / jam)
|
CO2
|
16,23
|
157.185,5058
|
SO2
|
0,035
|
337,3774
|
NO2
|
0,082
|
793,0153
|
H2O
|
3,21
|
31.134,8929
|
N2
|
71,59
|
693.470,3898
|
O2
|
8,86
|
85.799,5995
|
Total
|
100
|
968.720,7807
|
2.
Udara Primary
Fan SP (Aliran 19)
Berat
udara masuk : 34.762,88 kg
Udara kering :
x
34.762,88 kg = 34014,56 kg
Laju H2O : 34.762,88 kg -
34014,56 kg = 748,32 kg/jam
Laju O2 : 0,21 x
x 32 = 7925,72 kg/jam
Laju N2 : 0,79 x
x 28 = 26088,84 kg/jam
Sehingga komposisi dan laju massa udara
primary fan SP dapat di lihat pada
tabel 11.
Tabel 11.
Komposisi dan laju massa udara Primary
Fan SP (Aliran 19)
Komponen
|
Komposisi (% Berat)
|
Laju
massa (kg/jam)
|
H2O
|
2,2
|
748,32
|
O2
|
22,8
|
7925,72
|
N2
|
75,0
|
26088,84
|
Total
|
100
|
34726,88
|
3.
Dust Return (Aliran 6)
-
Rasio ideal SP feed
terhadap clinker = 1,73 ton/jam
-
Kenyataan SP feed = 301.000 kg/jam
-
klinker =
= 173988,4393 = 174.000 kg/jam
-
klinker
teoritis = Umpan SP feed ( 1 - IL SP feed)
= 301.000kg/jam (1 – 35,4157%)
=
194398,743 kg/jam
-
Dust
Return =
x 100 %
x 100 %
=
10,49 %
-
Laju Dust Return
= % Dust Return x SP feed kering
=
10,49 % x 300.608,7 kg/jam
=
31533,85263 ≈ 31534 kg/jam
Dust Return
adalah bagaian dari SP feed yang terikat dalam gas buang SP, sehingga
komposisinya sama dengan feed
Tabel
12.
Komposisi dan Laju massa Dust Return
(Aliran 6)
Komponen
|
Komposisi (% Berat)
|
Laju massa (kg/jam)
|
SiO2
|
14,18
|
4445,9972
|
Al2O3
|
3,73
|
1176,2182
|
Fe2O3
|
2,19
|
690,5946
|
CaCO3
|
77,77
|
24523,9918
|
MgCO3
|
2,12
|
668,5208
|
Total
|
99,99
|
31505,3226 ≈ 31505
|
-
SP feed yang menjadi klinker, yaitu SP feed
setelah dikurangi dust return.
Tabel 13. Komposisi SP feed yang
menjadi klinker.
Komponen
|
Komposisi (% Berat)
|
Laju massa (kg/jam)
|
SiO2
|
14,18
|
38210,0818
|
Al2O3
|
3,73
|
10051,0818
|
Fe2O3
|
2,19
|
5901,3054
|
CaCO3
|
77,77
|
209563,7082
|
MgCO3
|
2,12
|
5712,6792
|
Total
|
99,99
|
269439,0534 ≈
269439
|
SP feed yang dikalsinasi sebesar 90,025
%
a)
CaCO3 CaO + CO2
CaCO3
yang bereaksi = 0,90025 x 209563,7082
=
188659,7283 kg/jam
CaO
yang terbentuk =
x CaCO3 yang bereaksi
=
x 188659,7283
=
105649,4478 kg/jam
CO2
yang terbentuk =
x
CaCO3 yang bereaksi
=
x 188659,7283
=
83010,28045 kg/jam
CaCO3
sisa =
(209563,7082 - 188659,7283) kg/jam
=
20903,9799 kg/jam
b)
MgCO3
MgO
+ CO2
MgCO3
yang bereaksi = 0,90025 x
5.712,6792 kg/jam
=
5.142,83945 kg/jam
MgO yang terbentuk =
x MgCO3 yang
bereaksi
=
x 5.142,83945 kg/jam
=
2.448,971167 kg/jam
CO2 yang
terbentuk =
x MgCO3 yang
bereaksi
=
5.142,83945
kg/jam
=
2.693,868283 kg/jam
MgCO3 sisa = (5.712,6792 - 5.142,83945)
kg/jam
=
569,83975 kg/jam
4.
Gas Buang Rotary Kiln (Aliran 5)
Komposisi
Gas Keluar Sistem Kiln
*
CO -Reaksi 1 =
0 kg/jam
-Total CO =
0 kg/jam
*
CO2 -Reaksi 2 =
24769,7883 kg/jam
-Kalsinasi
CaCO3 =
9197,7512 kg/jam
-Kalsinasi MgCO3
=
298,0476 kg/jam
-Total CO2 =
34265,5871 kg/jam
*
SO2 -Reaksi 3 = 134,8174 kg
-Total SO2
=
134,8174 kg
*
H2O-Reaksi 4 =
760,3184 kg aliran 13 = 994,22
-Reaksi
5 =
3584,0727 kg aliran 11 = 0,022B
Aliran
10 = 748,32
Aliran
12 = 131,61
*NO2
-Reaksi 6 = 316,8953
-Total
NO2 =
316,8953
*N2 Aliran
10 = 26088,84
Aliran
12 = 4588,44
Aliran
13 = 34661,86
Aliran
11 = 0,750B kg/jam
Total
N2 =
65399,14 + 1,75 B
*O2
-
Aliran 10 = 7925,72
-
Aliran 12 = 4588,44
-
Aliran 13 = 10530,18
-
Aliran 11 = 0,228B
Kebutuhan
O2 secara teoritis di Kiln =
19799,7609
Total
O2 =
0,228B – 39649,6109
Total
Gas Keluar Sistem
Kiln : 66625,37 + B
Sedangkan
komposisi dan laju massa gas buang kiln dapat dilihat pada tabel berikut
Tabel
14. Komposisi dan Laju Massa Gas Buang
Kiln (Aliran 5)
Komponen
|
Komposisi
(% Berat)
|
Laju
Massa (kg/jam)
|
CO2
|
13,66
|
34265,5871
|
SO2
|
0,054
|
134,8174
|
NO2
|
0,13
|
316,8953
|
H2O
|
4,09
|
10272,1659
|
N2
|
81,13
|
203530,8975
|
O2
|
0,94
|
2360,6834
|
Total
|
100
|
250881,0466
|
Setelah diketahui komposisi dan gas
buang Kiln, neraca massa SP kembali
dapat dihitung
Tabel
15. Neraca Massa di SP
Aliran
|
Input (kg / jam)
|
Output (kg / jam)
|
SP Feed
|
289.754
|
-
|
Batubara SP
|
16.723,8
|
-
|
Udara Primary Fan SP
|
34.762,88
|
-
|
Udara Pendorong Batubara
SP
|
33.276,5
|
-
|
Udara Tersier
|
585.169,7497
|
-
|
Gas Buang Kiln
|
250.881,0466
|
-
|
Gas Buang SP
|
-
|
968.720,7807
|
Kiln Feed
|
-
|
138.896,8764
|
Dust Return
|
-
|
31.505,3226
|
Massa yang Hilang
|
-
|
71.444,9963
|
Total
|
1.461.449,023
|
1.210.567,976
|
Massa yang hilang
|
71.444,9963
|
|
Mass Loss :
x 100 %
: x 100 %
: 4. 88 %
Effisiensi Mass :
x 100 %
: x 100 %
: 95,11 %
A.b. Neraca Massa Material di Rotary Kiln
1. Komposisi dan
Laju Massa Kiln feed (Aliran 8)
Komposisi
dan laju massa Kiln feed (SP feed yang menjadi clinker ditambah dengan ash
batubara)
Tabel 16. Komposisi dan laju massa
Kiln feed (Aliran 8)
Komponen
|
Komposisi (% Berat)
|
Laju massa (kg/jam)
|
SiO2
|
13,86
|
19251,1071
|
Al2O3
|
3,75
|
5208,6329
|
Fe2O3
|
2,04
|
2833,4963
|
CaCO3
|
15,05
|
20903,9799
|
MgCO3
|
0,004097
|
569
|
CaO
|
43,25
|
60072,899
|
MgO
|
0,99
|
1375,0791
|
SO3
|
21,0559
|
29245,9874
|
Total
|
100
|
138896,8764
|
2. Batubara di Kiln
(Aliran 9)
·
Reaksi yang terjadi
kiln adalah reaksi kalsinasi lanjutan
a.
CaCO3 CaO + CO2
CaCO3 yang
bereaksi : 20903,9799 kg/jam
CaO yang terbentuk :
x 20903,9799 kg/jam
=
11706,2287 kg/jam
CO2 yang
terbentuk :
x 20903,9799 kg/jam
=
9197,7512 kg/jam
b.
MgCO3
MgO + CO2
MgCO3 yang
bereaksi : 569 kg/jam
MgO yang terbentuk :
x 569 kg/jam = 270,9524
kg/jam
CO2 yang
terbentuk :
x 569 kg/jam = 298,0476
kg/jam
·
Feed Batubara masuk
kiln :
11130,9 kg/jam
Kandungan
air : 6,8307% x 11130,9
kg/jam = 760,3184 kg/jam
Feed
Batubara kering : 11130,9 kg/jam -
760,3184 kg/jam
=
10370,5816 kg/jam
Kandungan
umpan batubara kiln : 13,16 % x 11130,9 kg/jam
=
1464,8264 kg/jam
Tabel
17. Komposisi dan Laju Massa Umpan
Batubara kering di Kiln
Komponen
|
Komposisi (% Berat)
|
Laju Massa (kg/jam)
|
C
|
65,14
|
6755,3968
|
H
|
3,84
|
398,2303
|
O
|
16,28
|
1688,3306
|
S
|
0,65
|
67,4087
|
N
|
0,93
|
96,4464
|
Ash
|
13,16
|
1364,7685
|
Total
|
100
|
10370,5816
|
Pada
basis 100 kg, komposisi Ash Batubara menjadi
Tabel
18.
Komposisi Ash Batubara di Kiln
Komponen
|
Komposisi (% Berat)
|
SiO2
|
31,31
|
Al2O3
|
14,74
|
Fe2O3
|
4,33
|
CaO
|
33,43
|
MgO
|
2,14
|
SO3
|
5,39
|
IL
|
6,73
|
Komposisi
SiO2 :
x 100 %
=
x 100 % = 34,28 %
Tabel
19. Komposisi dan Laju Massa Ash Batubara
di Kiln
Komponen
|
Komposisi
(% Berat)
|
Laju
Massa (kg/jam)
|
SiO2
|
34,28
|
467,8426
|
Al2O3
|
16,14
|
220,2736
|
Fe2O3
|
4,74
|
64,69
|
CaO
|
36,60
|
499,5053
|
MgO
|
2,34
|
31,9356
|
SO3
|
5,90
|
80,5213
|
Total
|
100
|
1364,7685
|
Tabel 20.
Komposisi dan laju Massa Batubara Total di
Kiln
Komponen
|
Komposisi
(% Berat)
|
Laju
massa (kg/jam)
|
C
|
65,14
|
6755,3968
|
H
|
3,84
|
398,2303
|
O
|
16,28
|
1688,3306
|
S
|
0,65
|
67,4087
|
N
|
0,93
|
96,4464
|
SiO2
|
4,51
|
467,8426
|
Al2O3
|
2,12
|
220,2736
|
Fe2O3
|
0,62
|
64,69
|
CaO
|
4,82
|
499,5053
|
MgO
|
0,37
|
31,9356
|
SO3
|
0,78
|
80,5213
|
Total
|
100
|
10370,5816
|
·
Reaksi pembakaran
Batubara di Kiln
a.
C + ½ O2
CO
Tidak terbentuk CO di
SP (data CCR)
b.
C + O2 CO2
C yang bereaksi : C umpan batubara kiln = 6755,3968
kg/jam
O2 yang
dibutuhkan :
x 6755,3968 kg/jam =
18014,3915 kg/jam
CO2 yang
terbentuk :
x 6755,3968 kg/jam =
24769,7883 kg/jam
c.
S + O2
SO2
S yang bereaksi : S umpan batubara kiln = 67,4087
kg/jam
O2 yang dibutuhkan
:
x67,4087 kg/jam = 67,4087 kg/jam
SO2 yang
terbentuk :
x 67,4087 kg/jam = 134,174 kg/jam
d.
H2O
H2O
H2O yang
terbentuk = kandungan air = 760,3184 kg/jam
e.
H2 + ½ O2 H2O
H2 yang
bereaksi : umpan batubara di kiln = 398,2303 kg/jam
O2 yang
dibutuhkan :
x 398,2303 = 3185,8424 kg/jam
H2O yang
terbentuk :
x 398,2303 = 3584,0727 kg/jam
f.
N + O2
NO2
N yang bereaksi : N umpan batubara kiln = 96.4464 kg/jam
O2 yang
dibutuhkan :
x 96.4464 kg/jam =
220,4489 kg/jam
NO2 yang
terbentuk :
x 96.4464 kg/jam =
316,953 kg/jam
·
Kebutuhan O2
secara teoritis di kiln adalah :
Kebutuhan O2
untuk pembakaran batubara kiln - O2 umpan batubara.
= ( 18014,3915 +
67,4087 + 3185,8424 +220,4489)kg/jam(1688,3306)kg/jam
=
19799,7609 kg/jam.
3.
Udara Pendorong Batubara di Kiln (Aliran 10 )
Berat udara masuk : 46186,26 kg
Udara kering :
x 46186,26 kg = 45192,04 kg
Laju H2O : 46186,26
kg - 45192,04 kg = 994,22 kg
Laju O2 : 0,21 x
x 32 = 10530,18 kg
Laju N2 :
0,79 x
x 28 = 34661,86 kg
Tabel 21.
Komposisi Udara Pendorong Batubara Kiln (Aliran 10)
Komponen
|
Komposisi (%Berat)
|
Laju massa (kg/jam)
|
H2O
|
2,2
|
994,22
|
O2
|
22,80
|
10530,18
|
N2
|
75
|
34661,86
|
Total
|
100
|
46186,26
|
4. Udara Sekunder (Aliran 11 )
Data CCR kadar O2 : 0,9436 %
Sehingga
O2 Kiln Outlet :
0,009436 :
628,68 +
0,009436B :
0,228B – 39649,6109
40278,29091 : 0,2186 B
B :
184255,6766 (Udara Sekunder)
Dari perhitungan
diperoleh udara sekunder sebanyak
184255,6766 kg. Dengan komposisi dan laju massanya tersaji pada tabel 22.
Tabel 22. Komposisi dan Laju Massa Udara Sekunder (Aliran 11)
Komponen
|
Komposisi (%Berat)
|
Laju massa (kg/jam)
|
H2O
|
2,2
|
4053,6248
|
O2
|
22,80
|
42010,2943
|
N2
|
75
|
138191,7575
|
Total
|
100
|
184255,6766
|
5. Udara Primary Fan Kiln ( Aliran 12)
Berat udara masuk : 34762,88 kg
Udara kering :
x34762,88 kg =
34014,56 kg
Laju H2O : 34762,88 kg - 34014,56
kg = 748,32 kg
Laju O2 : 0,21
x
x 32 = 7925,72 kg
Laju N2 :
0,79 x
x 28 =
26088,84 kg
Tabel berikut ini
menunjukan komposisi dan laju masaa yang digunakan di kiln.
Tabel 23. Komposisi dan laju
massa udara Primary fan kiln (Aliran 12)
Komponen
|
Komposisi (%Berat)
|
Laju massa (kg/jam)
|
H2O
|
2,2
|
748,32
|
O2
|
22,80
|
7925,72
|
N2
|
75
|
26088,84
|
Total
|
100
|
34762,88
|
6. Udara Nose Ring (Aliran 13)
Berat udara masuk : 6114 kg
Udara kering :
x 6114 kg = 5982,39 kg
Laju H2O : 6114
kg - 5982,39 kg = 131,61 kg
Laju O2 : 0,21 x
x 32 = 1393,95 kg
Laju N2 :
0,79 x
x 28 = 4588,44 kg
Tabel 24.
Komposisi udara Nose Ring (Aliran 13)
Komponen
|
Komposisi (%Berat)
|
Laju massa (kg/jam)
|
H2O
|
2,2
|
131,61
|
O2
|
22,80
|
1393,95
|
N2
|
75
|
4588,44
|
Total
|
100
|
6114
|
7.
Cooler Feed (Aliran 14 )
Clinker
hasil = 174.000 kg /
jam
Debu terbuang = 1,6759 kg / jam
Cooler
feed =
Clinker hasil + Debu terbuang
= (174.000 + 1,6759)
kg / jam
= 171.001,6759 kg /
jam
Tabel
25.
Perhitungan Kembali ke Neraca Massa Rotary Kiln
Aliran
|
Input (kg / jam)
|
Output (kg / jam)
|
Kiln feed
|
138.896,8764
|
-
|
Batubara di kiln
|
11.130,9
|
-
|
Udara primary fan kiln
|
34.762,88
|
-
|
Udara pendorong
batubara kiln
|
46.186,26
|
-
|
Udara nose ring
|
6.114
|
-
|
Udara sekunder
|
184.255,6766
|
-
|
Gas buang kiln
|
-
|
250.881,0466
|
Cooler feed
|
-
|
174.001,0759
|
Total
|
421.376,593
|
424.882,1225
|
Massa yang hilang
|
3505,53
|
|
Mass Loss :
x 100 %
: x 100 %
: 0,8319 %
Effisiensi Masss :
x 100 %
: x 100 %
: 99,168 %
A.c. Neraca Massa Material di Air Quenching Cooler
1.
Udara
Pendingin
clinker (Aliran 15)
Dari data CCR untuk
udara pendingin, diperoleh nilai udara pendingin adalah sebesar 834.225,28 kg /
jam
2.
Udara
cooler menuju EP (Aliran 16)
Udara
cooler ke EP = Udara pendingin – Udara sekunder – Udara tersier
=
(834.225,28 – 184.255,6766 – 585.169,7497) kg / jam
=
64.799,8537 kg / jam
Dust emmision = 30 mg / m3
3.
Debu
terbuang ( Aliran 17)
=
=
1,6759 kg / jam
Tabel
26.
Neraca Massa di AQC
Aliran
|
Input (kg / jam)
|
Output (kg / jam)
|
Cooler feed
|
174.001,6759
|
-
|
Udara pendingin
|
834.225,28
|
-
|
Udara sekunder
|
-
|
184.225,6766
|
Udara tersier
|
-
|
585.169,7497
|
Udara cooler ke EP
|
-
|
64.799,8537
|
Debu terbuang
|
-
|
1,6759
|
Clinker
|
-
|
174.000
|
Total
|
1.008.226,956
|
1.024.954,28
|
Massa
yang hilang
|
0
|
|
Mass Loss :
x 100 %
: x 100 %
: 1,66 %
Effisiensi
Masss :
x 100 %
: x 100 %
: 98,340 %
Secara menyeluruh, neraca massa sistem kiln PT. Indocement Tunggal Prakarsa
Tbk. plant 10 Cirebon disajikan dalam
Tabel 27.
Tabel
27.
Neraca Massa pada Sistem SP, Sistem Kiln dan AQC
No. Aliran
|
Input
|
Output
|
SP feed
|
289.753,8273
|
-
|
Batubara SP
|
15.581,45
|
-
|
Udara primary fan
SP
|
34.762,88
|
-
|
Udara pendorong
batubara SP
|
33.276,5
|
-
|
Btubara kilm
|
10.370,5816
|
-
|
Udara primary fan
kiln
|
34.762,88
|
-
|
Udara pendorong
batubara kiln
|
46.186,26
|
-
|
Udara nose ring
|
6.114
|
-
|
Udara pendingin
|
834.225,28
|
-
|
Gas buang SP
|
-
|
968.720,7807
|
Dust return
|
-
|
31.505,3226
|
Udara cooler ke EP
|
-
|
64.799,8537
|
Debu terbuang
|
-
|
1,6759
|
Clinker
|
-
|
174.000
|
Total
|
1.305.033,659
|
1.239.027,633
|
Massa tak terhitung
|
66.006,0261
|
|
Mass loss =
x 100%
= 5,0578 %
Effisiensi Mass
=
x 100%
= 94,942 %
Selamat malam kak, saya indah mahasiswa tingkat akhrir yang sedang mengerjakan tugas akhir prarancangan pabrik magnesium oksida, kebetulan saya menggunakan alat rotary kiln karna saya yang merancang maka saya harus menghitung kebutuhan batubara yang diperlukan. saya ingin bertanya bagaimana ketika diketahui komposisi dalam (%) lalu dikonversi menjadi kg/jam ? mohon bantuannya kak. terima kasih sebelumnya
BalasHapus