SIDANG TUGAS AKHIR Program Studi D3 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industi ITS - Surabaya LOGO

Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering Oleh : Palupi Nisa 230 030 04 Hikmatul Auliyah 230 030 06 Dosen Pembimbing : Ir. Dr. Lily Pudjiastuti, MT

SIDANG - TA Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering D3 Teknik Kimia FTI-ITS

Pertumbuhan Penduduk Pembangunan PLTU Fly Ash 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 di Indonesia. Cadangan kapur di Jawa Barat menurut Dinas Pertambangan dan Energi adalah sebesar.223.400.323 m 3 yang tersebar di beberapa daerah Kabupaten di Jawa Barat, seperti Kabupaten Bandung, kabupaten Majalengka, Kabupaten Cirebon, dll. sedangkan Tanah Liat didapatkan dari lahan tanah liat di sekitar daerah padalarang. 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

BAHAN BAKU TRANSPORTASI TENAGA KERJA PENYEDIAAN UTILITAS SIDANG - TA Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering D3 Teknik Kimia FTI-ITS

7.000.000 6.000.000 5.000.000 y = -23.044,90x + 432.420.62,90 Jumlah (ton) 4.000.000 3.000.000 Data Ekspor Data Impor 2.000.000 y = -4.600,80x + 30.46.7,20.000.000 0 2004,5 2005 2005,5 2006 2006,5 2007 2007,5 2008 2008,5 2009 2009,5 Gambar I.2. Proyeksi Pertumbuhan Semen Tahun 200-2020 Tahun Gambar I.3. Perkembangan Ekspor dan Impor Semen Nasional

Kebutuhan Pasar = (Ekspor + Konsumsi) - (Impor + Produksi) = (2.495.555 + 6.000.000) (95.757+6.500.000) =.043.798 ton/tahun Kapasitas Produksi = 20% x kebutuhan pasar = 20% x.043.798 ton/tahun = 208.760 ton/tahun 20.000 ton /tahun Dari perhitungan diatas, maka pada tahun 208 akan didirikan pabrik Semen dengan kapasitas sebesar 20.000 ton/tahun SIDANG - TA Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering D3 Teknik Kimia FTI-ITS

BAHAN PENYUSUN Bahan Utama Batu Kapur Tanah Liat Bahan tambahan Fly ash Gypsum Bahan koreksi Pasir besi Pasir silika

Proses Kering MACAM PROSES Proses Basah Perbedaan Kedua Proses terletak pada Proses penggilingan dan homogenisasi. SIDANG - TA Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering D3 Teknik Kimia FTI-ITS

Kriteria Pertimbangan Kandungan air pada raw material Proses Basah Banyak ( campuran berupa slurry ) Seleksi Proses Proses Kering Sedikit ( campuran berupa padatan dengan ukuran 70 mesh ) Pasokan air di Pabrik Banyak Sedikit Biaya bahan bakar Banyak (rotary kiln ±500ft) Sedikit (rotary kiln ±50ft) Power Supply Banyak Sedikit Banyaknya debu yang diakibatkan Keseragaman campuran untuk umpan kiln Sedikit Baik Banyak Kurang baik SIDANG - TA Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering D3 Teknik Kimia FTI-ITS

30 Tanah Liat F- 30 J-2 2 30 C-0 30 6 Batu Kapur 3 30 F-2 A J-22 30 7 30 0 J-3 A J-4 A 30 4 J-3 A 5 F-2 B 30 30 8 C-20 C-30 J-32 J-24 J-23 J-3 B 9 30 3 J-25 J-33 Lime stone clay mix 30 Pasir Silika

30 3 J-33 30 Pasir Silika 4 30 5 Batu Kapur High grade 30 2 J-3 C Pasir Besi F-35 C F-35 B F-35 A F-35 D FC TC FC TC FC TC FC TC J-22 A J-2 A J-2 B 6 8

J-22 23 50 H-27 2 X-28 60 H-26 B-24 J-22 B 30 7 30 8 20 24 J-22 C 22 349 Udara panas dari Q-33 3 G-25 C-20 J-22 E 25 J-22 D 9 60 J-23 B 60

J-222 X-224 FC TC M-220 LC TC 60 27 G-223 F-32 26 25

Pulvurized coal J-3 Q-30 Q-34 G-36 A G-36 B G-36 C G-36 D G-36 E J-35 Udara panas ke C-20 Pulvurized Coal Q-33 28 60 30 349 H-37 Udara excess Gas buang kiln Udara excess 29 900 3 33 900 30 TC FC TC TC 32 Pulvurized coal 39 300 34 450 35 30 4 90 37 37 38 400 40 30 TC TC TC FC Udara excess 36

30 gypsum 45 30 47 J-4 A 30 42 Fly Ash J-42 A J-4 B C-47 46 F-46 F-420 F-48 30 F-43 J-4 C 30 43 FC TC FC TC J-49 B J-49 A J-42 C 48 C-45 30 C-40 30 44 46 F-42 B 49 30 5 Semen 30 50 Semen 30

Yield = 0,5827 Sehingga untuk memproduksi semen 640.000 kg/hari, maka dibutuhkan bahan baku sebesar.098.46,24 kg/hari.

Contoh Perhitungan Neraca Massa Debu terak A34 Cooler A4

Input Output Komponen A34 (kg/hari) Debu Terak (kg/hari) A4 (kg/hari) MgO 3.894,25-3.699,54 SO 3 83,04-78,89 K 2 O 5,82-5,03 Na 2 O 35,59-33,8 C 3 S 328.950,50-32.502,97 C 2 S 39.358,5-32.390,25 C 3 Al 47.88,77-45.487,69 C 4 AF 75.96,60-72.63,52 Debu terak - 29.809,04 - Total 29.809,04 566.37,68 596.80,72 596.80,72

Tabel neraca massa overall Input Output Nama Alat (kg/hari) (kg/hari) Clay Cutter (C-0) 52.723,98 52.723,98 Crusher (C-20).000.657,9.000.657,9 Belt Conveyor (J-40).098.46,24.098.46,24 Roller Mill (C-20).208.457,83.208.457,83 Blending Silo (M-220).000.378.000.378 Preheater (Q-33).000.378,2.000.378,2 Rotary Kiln (Q-30) 735.899,5 735.899,5 Cooler (Q-34) 596.80,72 596.80,72 Ball Mill (C-420) 640.000,00 640.000,00

Contoh Perhitungan Neraca Panas Q A 38 T = 507 C C H A 34 T = 300 C Q dust Clinker Cooler H A 4 T = 79 C Q A 37 T = 32 C Q in Q in = Q out = Q A 34 + Q A 37 + Q dust Q out = Q A 4 + Q A 38

Aliran 34 Aliran 4 Komponen Massa Cp ΔT H = m.cp. ΔT MgO 3.894,25 0,2237 275.0.894, SO 3 83,04 0,529 275 6.89,04 K 2 O 5,82 0,322 275 2.666,07 Na 2 O 35,59 0,320 275 5.989,58 C 3 S 328.950,50 0,7326 275 307.275.630,42 C 2 S 39.358,5 0,5488 275 97.526.85,42 C 3 Al 47.88,77 0,7385 275 45.089.938,00 C 4 AF 75.96,60 0,7642 275 74.07.832,54 Komponen Massa Cp ΔT H = m.cp. ΔT MgO 3.699,54 0,2237 54 44.697,5 SO 3 78,89 0,529 54 65,37 K 2 O 5,03 0,322 54 07,27 Na 2 O 33,8 0,320 54 240,99 C 3 S 32.502,97 0,7326 54 2.363.325,37 C 2 S 32.390,25 0,5488 54 3.923.994,75 C 3 Al 45.487,69 0,7385 54.84.206,92 C 4 AF 72.63,52 0,7642 54 2.978.29,26 Jumlah 525.045.325,7 Jumlah 2.25.353,08 Aliran 37 Q A 37 (primary air) = m.cp. ΔT = m 0,2399 (32 C-25 C) =,6799 m Aliran 38 Q A 38 (secondary air) = m.cp. ΔT = m 0,306 (507 C-25 C) = 47,492 m

Q dust Komponen Massa Cp ΔT H = m.cp. ΔT MgO 94,7 0,2237 482 20.998,08 SO 3 4,5 0,529 482 306,00 K 2 O 0,79 0,322 482 50,39 Na 2 O,78 0,320 482 3,2 482 C 3 S 6.447,52 0,7326 5.808.,92 482 C 2 S 6.967,9 0,5488.843.436,3 482 C 3 Al 2.394,09 0,7385 852.288,24 482 C 4 AF 3.798,08 0,7642.399.082,7 TOTAL 9.924.386,5 Heat Balance Q in = H A 34 + H A 37 + Q dust = 525.045.325,7 +,6799 m + 9.924.386,5 = 534.969.7,32 +,6799 m Q out = Q A 4 + Q A 38 = 2.25.353,08 + 47,492 m Q in = Q out 534.969.7,32 +,6799 m = 2.25.353,08 + 47,492 m m = 3.524.08,4 kg Maka Q A 38 = m.cp. ΔT = 3.524.08,4. 0,306 (507 C-25 C) = 59.764.520,59 kcal Maka Q A 37 = m.cp. ΔT = 3.524.08,4 0,2399 (32 C-25 C) = 5.920.62 kcal

Neraca panas pada cooler (C-420) Komponen Panas masuk (kcal) H A34 (feed) 525.045.325,7 Panas keluar (kcal) H A4 (produk) 2.25.353,08 Q A37 (fan) 5.920.62 Q A38 (gas buang cooler) 59.764.520,59 Q dust 9.924.386,5 Jumlah 540.889.873,32 540.889.873,32

Tabel neraca panas overall Nama Alat Panas masuk (kcal) Panas Keluar (kcal) Roller Mill (C-20) 378.552.02,59 378.552.02,59 Preheater (Q-33) 880.800.748,65 880.800.748,65 Rotary Kiln (Q-30).476.024.868,0.476.024.868,0 Cooler (Q-34) 540.889.873,32 540.889.873,32

Clinker Cooler Nama Alat = Clinker cooler Fungsi = Menurunkan suhu clinker yang keluar dari rotary kiln. Bentuk = Ruangan berbentuk balok yang didalamnya terdapat belt conveyor. Kapasitas = 24,84 ton/jam lebar =,5 m panjang = 60 m tinggi = 2 m jumlah fan = 7 buah flowrate fan = 8500 m 3 /jam

Belt Conveyor Nama Alat = Belt conveyor Fungsi = Memindahkan clinker dari rotary kiln hingga keluar dari clinker cooler setelah mengalami proses heat transfer. Kapasitas = 24,84 ton/jam Lebar = 0,4064 m Panjang = 50 m Kecepatan = 56,457 ft/min Daya motor = hp

Cyclone Nama Alat = Cyclone Fungsi = Memisahkan debu-debu (clinker) dari gas yang keluar dari clinkeer cooler Rate massa debu terak = 29809,04 kg/hari = 242,043 kg/jam Luas inlet = 7,478 ft2 Diameter = 23,98 ft Tinggi cyclone = 95,6472 ft Pipa pengeluaran debu = 5,9779ft Jumlah = buah

Sistem utilitas pada pabrik semen ini meliputi :. 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

Waduk Saguling Kecamatan Padalarang, Bandung Jawa-Barat

No Kebutuhan Lt/jam Karyawan 3.500 2 Laboratorium (50 % kebutuhan 6.750 karyawan) KEBUTUHAN 3 4 5 Kebersihan (40 % kebutuhan karyawan) Taman (0 % kebutuhan karyawan) Cadangan (40 % kebutuhan 5.400.350 5.400 BATU BARA 98.55 kg/hari karyawan) Total 32.400

Unit Helmet Kaca Mata Ear plug Masker Catlepack Sarung Tangan Safety shoes Crusher Raw Mill Rotary Kiln Cooler Ball Mill

Sistem Control yang Dipakai dalam Pabrik Semen No. Nama Alat Kode Alat Instrumentasi. Bin mix F-42 Flow Controller (FC) 2. Bin pasir silika F-43 Flow Controller (FC) 3. Bin batu kapur F-44 Flow Controller (FC) high grade 4. Bin pasir besi F-45 Flow Controller (FC) 5. Roller Mill C-20 Temperature Controller (TC) 6. Blending silo M-220 Flow Controller (FC) Level Controller (LC) 7. Preheater Q-33 Temperature Controller (TC) 8. Kiln Q-30 Temperature Controller (TC) Flow Controller (FC) 8. Clinker cooler Q-34 Temperature Controller (TC) 9. Clinker storage F-43 Level Indicator (LI) 0. Bin clinker F-424 Flow Controller (FC). Bin fly ash F-425 Flow Controller (FC) 2. Bin gypsum F-422 Flow Controller (FC)

Limbah pada industri semen Limbah gas dan debu (partikulat) penanganan limbah padat dan debu dengan menggunakan 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

Produk : Semen Kapasitas produksi: 20.000 ton/tahun 640.000 kg/hari Operasi : Kontinyu 330 hari/tahun 24 jam/hari Bahan baku dan tambahan Batu kapur :.000.657,9 kg/hari Tanah liat : 52.733,98 kg/hari Pasir silika : 2.968,32 kg/hari Pasir besi : 23.066,74 kg/hari Fly ash : 6.99,5 kg/hari Gypsum : 56.637,7 kg/hari Utilitas Air sanitasi : 32.400 liter/jam

SEKIAN Seminar - TA Pabrik Semen menggunakan Bahan Aditif Fly Ash dengan Proses Kering D3 Teknik Kimia FTI-ITS