BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES 3.1. Absorber Kode : AB : untuk menyerap NH3 dan CO2 oleh H2O Material Kondisi Operasi : Menara bahan isian (packed tower) : Low alloy steel SA 204 grade C : T = 40 o C P = 6.5 bar Diameter kolom Tinggi kolom Tebal kolom head Tebal head Tinggi head bahan isian Material bahan isian Tinggi packing Tinggi ruang kosong atas Tinggi ruang kosong bawah : 3,33 m : 12,83 m : 0,01 m : Torispherical dished head : 0,01 m : 0,58 m : Raschig ring : keramik : 9,5 m : 1 m : 1,18 m 45
46 3.2. Reaktor 01 Kode : R-01 : Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara reaktan utama amonium karbonat dengan gypsum membentuk amonium sulfat. : Reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) Volume : 87,71 m 3 Kondisi Operasi : Adiabatis, isotermis T = 55 ºC P = 1 atm Waktu Tinggal : 5 jam Material : Stainless steel SA 280 grade 3 Diameter Tinggi Tinggi cairan Tebal shell Jenis head Tebal head Tinggi head Tinggi Total : 4,52 m : 4,52 m : 4,08 m : 0,3750 in : torispherical dished head : 0,3750 in : 1,04 m : 6,61 m Dimensi Pengaduk : Diameter impeller (Di) Lebar impeller (W) : 4,94 ft : 0,99 ft
47 Panjang impeller (L) Lebar baffle (J) Jarak impeller ke dasar tangki (C) Kecepatan putar Daya pengaduk : 1,24 ft : 1,24 ft : 4,95 ft : 70,41 rpm : 75 HP Dimensi isolasi Jenis Tebal isolasi : asbestos : 0,08 m 3.3. Reaktor 02 Kode : R-02 : Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara reaktan sisa (amonium karbonat dengan gypsum) membentuk amonium sulfat.. : Reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) Volume : 87,70 m 3 Kondisi Operasi : Adiabatis, isotermis T out = 56 ºC P = 1 atm Waktu Tinggal : 5 jam Material : Stainless steel SA 280 grade 3 Diameter Tinggi : 4,52 m : 4,52 m
48 Tinggi cairan Tebal shell Jenis head Tebal head Tinggi head Tinggi Total : 4,08 m : 0,3750 in : torispherical dished head : 0,3750 in : 1,04 m : 6,61 m Dimensi Pengaduk : Diameter impeller (Di) Lebar impeller (W) Panjang impeller (L) Lebar baffle (J) Jarak impeller ke dasar tangki (C) Kecepatan putar Daya pengaduk : 4,94 ft : 0,99 ft : 1,24 ft : 1,24 ft : 4,94 ft : 70,98 rpm : 75 HP Dimensi isolasi Jenis Tebal isolasi : asbestos : 0,08 m 3.4. Rotary Drum Filter (RDF) Kode : F : untuk memisahkan padatan (gipsum sisa, kalsium karbonat) dari cairan keluaran reaktor. : Rotary drum filter (RDF).
49 Volume : 375,9810 m 3 Kondisi Operasi : T masuk = 55,79 ºC T keluar = 49,97 o C P = 1 atm Pembentukan Cake (Cake deposition) a. Waktu pembentukan cake : 13,77 s b. Sudut pembentukan cake (θ 1) : 67,44 o c. Waktu putar per siklus : 73,31 s Putaran drum (N) Diameter (D) Panjang (L) : 0,82 rpm : 1,18 m : 2,36 m Daerah Dewatering ( Penghisapan I) a. Sudut penghisapan (θ2) : 82,35 o b. Waktu penghisapan I : 16,77 s Daerah Pencucian (Washing) a. Sudut pencucian (θ3) : 98 o Daerah Second Dewatering (Penghisapan II) a. Sudut penghisapan II : 97,36 o b. Waktu penghisapan II : 19,82 s Tekanan pompa vacuum Ukuran cloth : 0,8663 atm : 40 mesh Kapasitas blower (Q) : 211,0630 ft 3 /s Daya motor : 2 HP
50 3.5. Evaporator (EV) Kode : EVA : Memekatkan produk dari RDF dengan menguapkan air dan amonium karbonat dalam larutan amonium sulfat. Bentuk Jumlah efek : Vertical long Tube Evaporator : Silinder tegak : tripel effect Effect 1 Bentuk : Silinder tegak Kondisi operasi : T masuk = 326,62 K T keluar P = 417,87 K = 0.98 atm Tinggi Tebal head : 8,2809 m : 0,1875 in Diameter displacement : 0,7730 m Diameter : 0.6953 m Pipa umpan masuk : ID : 7,9810 in : 8,6250 in : 8 in Schedule number : 40 Pipa keluar uap : ID : 21.25 in : 22 in
51 : 22 in Schedule number : 20 Pipa keluar cair : ID : 7.981 in : 8.625 in : 8 in Schedule number : 40 Pipa masuk steam : ID : 23,25 in : 24 in : 24 in Schedule number : 20 Pipa keluar steam : ID : 3,068 in : 3,5 in : 3 in Schedule number : 40 Material : Stainless steel SA 167 grade 3 Jenis pemanas : saturated steam Effect 2 Bentuk : Silinder tegak Kondisi operasi : T masuk = 417,87 K T keluar P = 405,84 K = 0,98 atm Tinggi : 8,3305 m Tebal head : 0,1875 in
52 Diameter displacement : 0,8227 m Diameter : 0.6953 m Pipa umpan masuk : ID : 10,02 in : 10,75 in : 10 in Schedule number : 40 Pipa keluar uap : ID : 23,25 in : 24 in : 24 in Schedule number : 20 Pipa keluar cair : ID : 7,981 in : 8.625 in : 8 in Schedule number : 40 Pipa masuk steam : ID : 19,25 in : 20 in : 20 in Schedule number : 20 Pipa keluar steam : ID : 3,068 in : 3,5 in : 3 in Schedule number : 40 Material : Stainless steel SA 167 grade 3
53 Jenis pemanas : produk vapor (uap) yang keluar dari effect 1 Effect 3 Bentuk : Silinder tegak Kondisi operasi : T masuk = 405,84 K T keluar P = 390.53 K = 0,98 atm Tinggi Tebal head : 8,2920 m : 0,1875 in Diameter displacement : 0,7419 m Diameter : 0.6953 m Pipa umpan masuk : ID : 7,9810 in : 8,6250 in : 8 in Schedule number : 40 Pipa keluar uap : ID : 17.25 in : 18 in : 18 in Schedule number : 20 Pipa keluar cair : ID : 5.7610 in : 6.625 in : 6 in Schedule number : 80 Pipa masuk steam : ID : 21.25 in
54 : 22 in : 22 in Schedule number : 20 Pipa keluar steam : ID : 3,068 in : 3,5 in : 3 in Schedule number : 40 Material : Stainless steel SA 167 grade 3 Jenis pemanas : produk vapor (uap) yang keluar dari effect 2 3.6. Kristaliser (CR) Kode : CR : Mengkristalkan (NH4)2SO4 dari larutannya dengan mendinginkan larutan sampai diperoleh kristal (NH4)2SO4. Jumlah : Swenson Walker Crystallizer : 5 unit besar (1 unit besar maksimum tersusun dari 4 unit kristaliser). Kondisi operasi : T = 80 o C P = 1 atm Tinggi Lebar Panjang total : 0,6604 m : 0,6096 m : 15 m
55 Tebal jaket : 0,1875 in Pengaduk : Jenis :Spiral agitator Kecepatan Daya Diameter : 50 rpm : 2 HP : 0,6046 m Pipa umpan masuk : ID : 6.065 in : 6.625 in : 6 in Schedule number : 80 Pipa produk keluar : ID : 3,826 in : 4,5 in : 4 in Schedule number : 80 Pipa pendingin masuk : ID : 5,761 in : 6,625 in : 4 in Schedule number : 80 Pipa pendingin keluar : ID : 5,761 in : 6,625 in : 4 in Schedule number : 80 Material : Stainless steel SA 167 grade 3 Jenis pendingin : Jaket
56 Media pendingin : Air 3.7. Centrifuge (CF) Kode : CF : Memisahkan kristal amonium sulfat dari mother liquor-nya. : Basket Panjang basket (b) : 1,73m Daya motor Diameter basket : 20 HP : 40 in R2 ( jari jari dalam keranjang) Ri (jari jari dalam permukaan ampas) R1 ( jari jari dalam permukaan zat cair) Kecepatan putar : 20 in : 12 in : 10,1075 in : 600 rpm 3.8. Rotary Dryer Kode : RD : Mengurangi kadar air yang terikut pada hasil kristal amonium sulfat : Rotary Dryer Kondisi operasi : T masuk = 80 o C T keluar Tekanan = 97,27 o C = 1 atm
57 Pemanas : Media = udara Suhu masuk = 145 o C Suhu keluar = 102.27 o C Diameter rotary dryer : 2.6 m Panjang rotary dryer Kecepatan putar Kemiringan (slope) Waktu tinggal : 30 m : 2,6 rpm : 0,005 m/m : 39 menit Jumlah flight : 8 Lebar flight : 0,3 m ( Untuk material free flowing dipilih radial flight dengan lengkungan 90 o ) Tebal Motor pengaduk : 0.25 in : 60 HP Blower : mengalirkan udara yang akan dipakai sebagai pemanas dalam dryer Jenis : centrifugal blower Tujuan : menentukan power yang digunakan untuk blower Tekanan Suhu masuk Power blower : 1 atm : 30 o C : 25 HP
58 3.9. Condenser Parsial Kode : CP : Mengkondensasikan hasil atas evaporator : Shell and Tube Exchanger Tube side Fluida Suhu tube : Air : 35 o C : 0.75 in BWG : 16 Susunan PT Panjang Jumlah : Triangular pitch : 1 in : 12 ft : 316 buah Shell side Passes : 2 Material : Stainless steel SA 167 grade 3 Fluida Tekanan Suhu ID Shell Jarak baffle : overhead evaporator : 0,9288 atm : 117,5 o C : 19.25 in : 12 in Passes : 1 Material : Stainless steel SA 167 grade 3
59 3.10. Separator Kode : S : Menampung dan memisahkan fase gas dan fase cair : Horisontal Drum Elliptical Falnged and Dished Head Suhu Tekanan Diameter drum Panjang drum Tebal head Lebar head Panjang total Tinggi total : 50 o C : 0,91 atm : 21,68 in : 106,30 in : 0,1875 in : 6,18 in : 3,01 m : 0,61 m Jumlah : 1 Material : Carbon steel SA 285 C 3.11. Tangki Amonia Kode : T 01 Jumlah : Menyimpan bahan baku ammonia selama 30 hari : Silinder tegak flat bottom dan doom roof : 1 buah Kondisi operasi : T = 40 o C
60 P = 15,5 atm Material Diameter Tinggi Tinggi head Tinggi total : Carbon steel SA 283 Grade C : 30,48 m : 18,29 m : 5,55 m : 23,84 m Kapasitas : 359484,48 ft 3 Tebal Head : 0.4556 m Tebal Tangki course 1 course 2 course 3 course 4 course 5 course 6 course 7 course 8 course 9 : 17.4375 in : 17.3750 in : 17.3125 in : 17.1875 in : 17.1250 in : 17.0000 in : 16.9375 in : 16.8125 in : 16.6250 in 3.12. Tangki CO2 Kode : T 02 : Menyimpan bahan baku karbon dioksida selama 15 hari
61 Jumlah : Silinder tegak flat bottom dan doom roof : 1 buah Kondisi operasi : T = 40 o C P = 9 atm Material Diameter Tinggi Tinggi head Tinggi total : Carbon steel SA 283 Grade C : 27,43 m : 12,80 m : 4,99 m : 17,79 m Kapasitas : 261.132,78 ft 3 Tebal Head : 9,375 in Tebal Tangki course 1 course 2 course 3 course 4 course 5 course 6 course 7 : 9,3125 in : 9,2500 in : 9,1250 in : 9,0625 in : 9,0000 in : 8,8750 in : 8,8125 in 3.13. Tangki Gipsum Jumlah : Menyimpan bahan baku gipsum selama 15 hari. : 3 buah
62 Kondisi operasi : T = 30 o C P = 1 atm Panjang Lebar Tinggi : 12,1684 m : 12,1684 m : 24,3368 m Kapasitas : 127.253,19 ft 3 3.14. Expansion valve 01 (V-01) ` Kode : EV-01 : Menurunkan tekanan amonia yang masuk tee (tee- 01) Kondisi operasi : throttle valve sebagai expander cairan : Tin = 40 o C Tout = 27,12 o C Pin = 15,5 atm Pout = 6,5atm 3.15. Tee 01 (Te-01) ` Kode : Te-01 : Mencampur Amonia dan Carbon dioksida yang akan di recycle ke Absorber Kondisi operasi : sambungan tee : P = 6,5 atm
63 Tin dari K-01 Tin dari absorber = 217,95 o C = 40,46 o C Tout = 93,88 o C 3.16. Tee 02 (Te-02) ` Kode : Te-02 : Mencampur Amonia dan Carbon dioksida dari tangki bahan baku dan piping line CO2 sebelum masuk ke Absorber Kondisi operasi : sambungan tee : P = 6,5 atm Tin dari EV-01 Tin dari piping line = 27,12 o C = 55 o C Tout = 37,07 o C 3.17. Tee 03 (Te-03) ` Kode : Te-03 : Mencampur Amonia dan Carbon dioksida dari tee 01 dan tee 02 sebelum masuk ke Absorber Kondisi operasi : sambungan tee : P = 6,5 atm Tin dari Tee 01 Tin dari Tee 02 = 93,88 o C = 37,07 o C
64 Tout = 39,75 o C 3.18. Tee 04 (Te-04) ` Kode : Te-04 : Mencampur keluaran filter dan keluaran centrifuge untuk diumpankan ke evaporator Kondisi operasi : sambungan tee : P = 1 atm Tin dari filter Tin dari centrifuge = 49,98 o C = 80 o C Tout = 53,62 o C 3.19. Tee 05 (Te-05) ` Kode : Te-05 Kondisi operasi : Mencampur air fresh feed dan air dari separator : sambungan tee : P = 6,5 atm Tin dari fresh feed Tin dari separator = 35 o C = 50 o C Tout = 40 o C 3.20. Expansion valve 02 (V-02) ` Kode : V-02
65 : Menurunkan tekanan keluaran tangki co2 sebelum masuk absorber Kondisi operasi : throttle valve sebagai expander cairan : Tin = 40 o C Tout = 40 o C Pin = 9 atm Pout = 6,5 atm 3.21. Expansion valve 03 (V-03) ` Kode : V-03 : Menurunkan tekanan keluaran absorber sebelum masuk R-01 Kondisi operasi : throttle valve sebagai expander cairan : Tin = 40,57 o C Tout = 32,20 o C Pin = 6,5 atm Pout = 2 atm 3.22. Kompesor ` Kode : K-01 : Menaikkan tekanan NH3 dan CO2 dari separator untuk direcycle ke absorber : centrifugal compressor
66 Flow Kondisi operasi : 159,30 m 3 /jam : Tin = 50 o C Tout = 135 o C Pin = 0,91 atm Pout = 6,5 atm Kerja kompresor Penggerak : 24,34 kw : multi stage steam turbin 3.23. Pompa 01 ` Kode : P-01 Jumlah Kapasitas Head pompa Daya pompa Daya motor Bahan konstruksi : Mengalirkan air ke absorber : Single Stage Centrifugal Pump : 1 buah : 3 liter/sekon : 10 m : 7 HP : 10 HP : commercial steel Pipa : = 2.5 in SN = 40 ID = 2.88 in = 2.469 in Flow area = 4.79 in 2
67 3.24. Pompa 02 ` Kode : P-02 Jumlah Kapasitas Head pompa Daya pompa Daya motor Bahan konstruksi : Menaikkan cairan hasil filter ke evaporator : Single Stage Centrifugal Pump : 1 buah : 15 liter/sekon : 1,7 m : 1 HP : 2 HP : commercial steel Pipa : = 6 in SN = 40 ID = 6.625 in = 6.065 in Flow area = 28.9 in 2 3.25. Pompa 03 ` Kode : P-03 Jumlah Kapasitas Head pompa : Mengalirkn air dari separator ke tee : Single Stage Centrifugal Pump : 1 buah : 21 liter/sekon : 6 m
68 Daya pompa Daya motor Bahan konstruksi : 2 HP : 3 HP : commercial steel Pipa : = 2.5 in SN = 40 ID = 2.88 in = 2.469 in Flow area = 4.79 in 2 3.26. Pompa 04 ` Kode : P-04 : Menaikkan mother liquor dari centrifuge ke evaporator Jumlah Kapasitas Head pompa Daya pompa Daya motor Bahan konstruksi : Single Stage Centrifugal Pump : 1 buah : 16 liter/sekon : 6 m : 3 HP : 5 HP : commercial steel Pipa : = 6 in SN = 40 = 6.625 in
69 ID = 6.065 in Flow area = 28.9 in 2 3.27. Screw conveyor 01 Kode : SC-01 : Mengangkut kristal basah amonium sulfat dari centrifuge menuju rotary drier Kapasitas screw Diameter flight Diameter pipa Diameter shaft Panjang Speed Daya : 32.523,5366 kg/jam : 14 inch : 3.5 inch : 3 inch : 12 ft : 65 rpm : 2 Hp 3.28. Screw conveyor 02 Kode : SC-02 : Mengangkut kristal amonium sulfat dari rotary drier ke Silo Kapasitas screw Diameter flight Diameter pipa Diameter shaft : 31565,6 kg/jam : 14 inch : 3.5 inch : 3 inch
70 Panjang Speed Daya : 42 ft : 65 rpm : 2 Hp 3.29. Bucket Elevator -01 ` Kode : BE-01 Jumlah Kapasitas Ukuran Bucket Tinggi total Daya : Mengangkut Gypsum ke Reaktor : Countinous bucket elevator : 1 buah : 31565.7 kg/jam : 8 x 5.5 x 7.75 m : 8 m : 1 hp 3.30. Bucket Elevator - 02 ` Kode : BE-02 Jumlah Kapasitas Ukuran Bucket Tinggi total Daya : Mengangkut amonium sulfat ke Silo : Countinous bucket elevator : 1 buah : 31565.7 kg/jam : 8 x 5.5 x 7.75 m : 31 m : 5 hp
71 3.31. Belt Conveyor Kode : BC : mengangkut gypsum dari penyimpanan gypsum ke BE sebelum masuk ke reactor Lebar belt Jumlah Kapasitas alat Besar sudut Panjang Daya : belt conveyor opened : 16 in : 1 buah : 88.000 kg/jam : 20 derajat : 3 m : 1 HP 3.32. Silo ` Kode : SL Jumlah : Menampung produk amonium sulfat : Silinder vertikal dengan dasar berbentuk cone 60 o :2 buah Material : Stainless steel SA 167 grade 3 Kondisi operasi : T = 35 o C P = 1 atm Diameter Tinggi total : 7,19 m : 22,67 m
72 3.33. Hopper Kode Diameter D Tinggi silinder H Tinggi Conical H1 Tinggi Conical H2 : H : tempat menampung ammonium sulfat sebelum dipacking : tangki silinder dengan conical bottom : 2.6949 m : 5.3897 m : 0.3702 m : 0.7780 m Diameter conical Dc : 0.8983 m Tebal shell Tebal bottom Tebal head : 0.25 m : 0.25 m : 0.25 m