Pabrik Silika dari Fly Ash Batu Bara dengan Proses Presipitasi Disusun oleh : Dina Febriarista 2310 030 015 Fixalis Oktafia 2310 030 085 Dosen Pembimbing : Ir. Imam Syafril, MT 19570819 198601 1 001
Pemanfaatan sumber daya alam yang belum maksimal Silika (SiO 2 ) Limbah Batu Bara melimpah Manfaat Silika Banyak Fly Ash melimpah Membahayakan Lingkungan Kandungan silika dalam fly ash 60%
MANFAAT SILIKA Industri Pemakai Karet dan Plastik Cat dan Tinta Karet Silikon Pasta gigi dan Farmasi Kosmetik Fungsi Sebagai bahan penguat Sebagai bahan pemadat, pengental dan peningkat adsorbs Sebagai reinforcing filler untuk menggantikan silica pyrogenic yang harganya mahal Sebagai bahan aktif tambahan dan penarik daya abrasi Pemadat, anticaking
Data Produksi, Impor, dan Ekspor Silika di Indonesia Tahun Produksi (ton) Impor (ton) Ekspor (ton) 2000 7.579 9.940,526 2.030 2001 7.100 10.352,214 2.600 2002 7.400 10.618,551 3.400 2003 16.000 10.578,714 3.900 (Sumber : CIC 323 1 Agustus 2003)
Lokasi pendirian Pabrik: Probolinggo, Jawa Timur Lokasi Pabrik Silika Kapasitas Pabrik 4.540 ton/tahun atau 13757,6 kg/hari Bahan Baku fly ash 32756,13 kg/hari
SPESIFIKASI BAHAN BAKU UTAMA Komposisi Jumlah (%) Kimia SiO 2 60 Al 2 O 3 25,05 Fe 2 O 3 5,3 CaO 5 MgO 3,3 Na 2 O 0,60 K 2 O 0,75 FLY ASH BATU BARA Warna : Abu-abu bercampur kecoklatan Tidak mudah larut dalam air Berbentuk padatan serbuk
NaOH BM : 40 Larut dalam air Density: 2,126 gr/cm 3 (25 o C) SPESIFIKASI BAHAN BAKU PENDUKUNG Kelarutan: 111 g/100 ml H 2 O (20 o C) NaCl BM : 58,44 Densitas : 2,16 g/cm 3 H 2 SO 4 BM : 98 Korosif Spesifikasi Gravity : 1,839 (14,5 o C) Kemurnian: 98% Kelarutan dalam air : 35,9 g/100 ml (25 C)
MACAM PROSES PEMBUATAN SILIKA Proses Aldcroft Proses Chevallier Proses Esch (United States Patent, 1978)
Perbandingan Tiap Proses Parameter Aldcroft Chevallier Esch Waktu Proses Presipitasi Kemungkinan terbentuk gel 2 jam 50 menit - ALDCROFT Tidak ada ada Ada Energi yang dibutuhkan kecil Besar Besar Koagulan Ada (NaCl) Tidak ada Tidak ada
Neraca Massa ALAT MASUK (KG/HARI) KELUAR (KG/HARI) Tangki Pelarutan NaOH 4.0243,71 4.0243,71 Tangki Pencampuran 72.999,85 72.999,85 Reaktor I 72.999,85 72.999,85 Clarifier 72.999,85 72.999,85 Tangki Pelarutan NaCl 36.131 36.131 Tangki Pelarutan H 2 SO 4 17.919,22 17.919,22 Reaktor II 105.669,3 105.669,3 Tangki Penampung Slurry 105.669,3 105.669,3 RVF 112.360,48 112.360,48 Rotary Dryer 27.193,41 27.193,41 Cyclone 13.434,12 13.434,12 Ball Mill 14.483,46 14.483,46 Screen 14.483,46 14.483,46 Storage Tank 14.483,46 14.483,46
Neraca Panas ALAT MASUK (KG/HARI) KELUAR (KG/HARI) Heater Reaktor 4.612.169,01 4.612.169,01 Reaktor I 4.687.204,33 4.687.204,33 Tangki Pengendapan 4.188.449,24 4.188.449,24 Heater NaCl 1.777.616,60 1.777.616,60 Heater H 2 SO 4 1.088.722,23 1.088.722,23 Reaktor II 6.070.844,61 6.070.844,61 Tangki Penampung Slurry 5.874.884,34 5.874.884,34 RVF 2.073.789,74 2.073.789,74 Air Heater 223.115,15 223.115,15 Rotary Dryer 1.018.910,52 1.018.910,52 Cyclone 95.733,93 95.733,93 Ball Mill 108.607,9 108.607,9 Screen 103.167,3 103.167,3
Spesifikasi Alat Pompa Nama alat : Pompa Centrifugal (L-216B) Bahan : Commersial Steel Kapasitas : 8,678 gpm Power Pompa : 2 hp Perpipaan : inlet = outlet dengan nominal size 1 in sch 40 Jumlah : 1
Spesifikasi Alat Reaktor Batch Reaktor Bentuk = Silinder vertical dengan tutup dan dasar Flanged & Dished Head Volume tangki = 6.415,4 ft 3 Volume liquid = 5.132,3 ft 3 /jam Diameter Tangki = 168 in Tinggi Tangki = 252 in Tebal Tangki = 0,364 in Tebal Tutup Atas = 0,343 in Tebal Tutup Bawah = 0,343 in Jenis Las = Double welded butt joint Bahan Konstruksi = Carbon Steel SA-212 grade A Jumlah = 3 Tipe Pengaduk = Propeller dengan 4 buah baffel Jumlah Pengaduk = 1 Diameter Pengaduk = 56 in Putaran Pengaduk = 30 rpm Power motor = 1 Hp Tebal Jaket = 0,269 in Tinggi Jaket = 230,1 in Spasi Jaket = 2 in
Tangki Penampung Slurry Spesifikasi Alat Bentuk : Tangki silinder tegak dengan tutup atas standard dished head dan tutup bawah berbentuk konis Kapasitas : 171,23 ft 3 Diameter Tangki : 5,03 ft Tinggi Tangki : 7,55 ft Tebal Tutup Atas : 3/16 in Tebal Tutup Bawah : 3/16 in Tinggi Tutup Atas : 0,88 ft Tinggi Tutup Bawah : 3,54 ft Spasi Jaket : 2 in Tebal Jaket : 3/16 in Tinggi Jaket : 6,35 ft Macam Las : Double welded butt joined Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C Jumlah : 1
Utilitas No. Air yang digunakan Kebutuhan Air (m 3 /hari) 1. Air Sanitasi 26,32 2. Air Pendingin 453,26 3. Air Umpan Boiler 13,85 4. Air Proses 73,55 5. Air Make Up 53,82 Total 620,80
Limbah Pabrik Silika Limbah Padat : komponen fly ash Limbah Cair : H 2 SO 4, NaCl, Na 2 SO 4 Limbah Gas : debu cyclone
Pengendalian Proses dan Instrumentasi No. Nama Alat Kode Alat Instrumentasi 1. Tangki Penyimpanan Bahan Kimia 2. Heat Exchanger F-111B F-213B F-213C F-213A E-117 E-217A E-217B E-314 Level Indikator (LI) Temperatur Control (TC) 3. Reaktor I R-110 Level Control (LC) 4. Reaktor Presipitasi R-210 Level Control (LC) Temperatur Control (TC) Level Indikator (LI) 5. Tangki Penampung F-211 F-222 F-213A Level Indikator (LI) Temperatur Control (TC) Flow Control (FC) 6. Rotary Dryer B-310 Temperatur Control (TC) 7. Tangki Pelarutan Bahan Kimia M-113 M-215A Flow Control (FC) M-215B 8. Air Heater G-313 Temperatur Control (TC)
Kesehatan dan Keselamatan Kerja ALAT Tangki Penyimpanan Bahan Kimia Masker Sarung Tangan Cattle Pack Sepatu Safety Ear Plug/Ear Muff Googles Helmet V V V V - - V Reaktor V V V V - - V Heat Exchanger - V V V - - V RVF V V V V - - V Rotary Dryer V V V V V V V Ball Mill V V V V V V V Screen V V V V V V V
Kesimpulan Pabrik Silika ini direncanakan beroperasi selama 330 hari operasi/tahun dan 24 jam/hari. Kapasitas pabrik ini sebesar 4.540 ton/tahun. Bahan baku yang utama diperlukan ialah sebesar 32.756,13 kg/hari fly ash batubara. Bahan pembantu pada pabrik Silika ini terdiri dari : NaOH = 7.940,88 kg/hari H 2 SO 4 = 6.809,3 kg/hari Na 2 O.3,3SiO 2 = 18.065,5 kg/hari NaCl = 13.007,16 kg/hari Kebutuhan utilitas pada pabrik Silika ini sebagian besar berasal dari air (water treatment) yang digunakan untuk : Air sanitasi Air pendingin Air umpan boiler Air proses Make up water Total = 26,32 m 3 /hari = 453,26 m 3 /hari = 13,85 m 3 /hari = 73,55 m 3 /hari = 53,82 m 3 /hari = 620,80 m 3 /hari
Terima Kasih