26
BAB IV NERACA PANAS
Kapasitas produksi = 45.000 tonth
Waktu operasi = 24 jam proses per hari ; 330 hari kerja per tahun
Satuan massa = kilogramjam
Satuan panas = kilokalorijam
1. TANGKI PENGENCER H
3
PO
4
M - 140
Fungsi : Mengencerkan phosphoric acid sampai dengan kadar 30. Phosphoric acid 85
30 C Phosphoric acid
30 Air proses
47,39 C 30 C
H Solution Neraca energi total :
Entalpi bahan masuk + H Solution = H bahan keluar
Komponen Masuk kkalj
Komponen Keluar kkalj
- Phosphoric acid dr F-130 - Phosphoric acid ke M-142
H
3
PO
4
8833,6610 H
3
PO
4
39557,1340 H
2
O 1177,0906 H
2
O 69826,1905
10010,7516 109383,3245
- Air proses dr utilitas H
2
O 14386,6619
H Solution 84985,9110
109383,3245 109383,3245
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
27
2. TANGKI PENGUMPAN M - 142
Fungsi : Pencampur dan pengumpan campuran menuju ke rotary kiln. Phosphate rock
30 C Campuran
46,17 C Phosphoric acid 30
47,39 C
Neraca energi total :
Entalpi bahan masuk = Entalpi bahan keluar
Komponen Masuk kkalj
Komponen Keluar kkalj
- Phosphate rock dr H-121 - Campuran ke B-210
Ca
3
PO
4 2
1136,9483 Ca
3
PO
4 2
4813,8677 Fe
2
O
3
177,8133 Fe
2
O
3
756,1791 Al
2
O
3
193,3676 Al
2
O
3
821,0901 MgO
126,2587 MgO 535,0352
SiO
2
78,3028 SiO
2
333,2480 TiO
2
20,4314 TiO
2
86,8868 H
2
O 111,1641 H
3
PO
4
37401,7207 1844,2862 H
2
O 66479,5831
- Phosphoric acid dr M-140 111227,6107
H
3
PO
4
39557,1340 H
2
O 69826,1905
109383,3245 111227,6107
111227,6107
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
28
3. ROTARY KILN B - 210
Fungsi : Mereaksikan phosphate rock dan phosphoric acid membentuk superphosphate.
Udara panas + padatan terikut Udara panas, 430 C
360 C Feed masuk, 46,17 C
Produk bawah, 360 C
Neraca energi total :
Entalpi bahan masuk + H Udara masuk = Entalpi bahan keluar + H reaksi +
H udara keluar
Reaksi yang terjadi : Phosphate Manual : 108
Reaksi 1. Ca
3
PO
4 2S
+ 4 H
3
PO
4L
+ 3 H
2
O
L
3 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O
S
Reaksi 2. Ca
3
PO
4 2S
+ H
3
PO
4L
+ 6 H
2
O
L
3 CaHPO
4
.2H
2
O
S
Reaksi 3. Al
2
O
3S
+ 2 H
3
PO
4L
2 AlPO
4
.H
2
O
S
+ H
2
O
L
Reaksi 4. Fe
2
O
3S
+ 2 H
3
PO
4L
2 FePO
4
.H
2
O
S
+ H
2
O
L
Reaksi 5. 2 MgO
S
+ 2 H
3
PO
4L
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O
S
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
29
Komponen Masuk kkalj
Komponen Keluar kkalj
- Campuran dr M-142 - Superphosphate ke F-220
Ca
3
PO
4 2
4813,8677 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 397136,3424
Fe
2
O
3
756,1791 CaHPO
4
.2H
2
O 6605,3831
Al
2
O
3
821,0901 AlPO
4
.H
2
O 44928,9094
MgO 535,0352 FePO
4
.H
2
O 51243,0606
SiO
2
333,2480 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 12428,0310
TiO
2
86,8868 SiO
2
5799,0451 H
3
PO
4
37401,7207 TiO
2
1488,4366 H
2
O 66479,5831 H
2
O 190723,7936
111227,6107 710353,0018
- Campuran ke H-211 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 399,3044
CaHPO
4
.2H
2
O 7,6562
- Udara panas AlPO
4
.H
2
O 46,1046
Udara 80821064,2814 FePO
4
.H
2
O 53,2650
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 13,2660
SiO
2
6,0006 TiO
2
1,5398 H
2
O 3866838,2570
Udara 66581149,4741
70448514,8677 - H Reaksi
9773424,0226 80932291,8921
80932291,8921
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
30
4. CURING PILE F - 220 Fungsi : Mendinginkan dan menyempurnakan proses agglomerasi
Uap air, 100 C Superphosphate 360 C
Superphosphate, 30 C
Neraca energi total :
Entalpi bahan masuk = Entalpi bahan keluar + Q loss
Komponen Masuk kkalj
Komponen Keluar kkalj
- Superphosphate dr B-210 - Superphosphate ke B-310
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 397136,3424 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 5723,8659
CaHPO
4
.2H
2
O 6605,3831 CaHPO
4
.2H
2
O 97,0367
AlPO
4
.H
2
O 44928,9094 AlPO
4
.H
2
O 658,9799
FePO
4
.H
2
O 51243,0606 FePO
4
.H
2
O 765,5850
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 12428,0310 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 185,6745
SiO
2
5799,0451 SiO
2
78,2960 TiO
2
1488,4366 TiO
2
20,4243 H
2
O 190723,7936 H
2
O 1697,6742
710353,0018 9227,5365
- Superphosphate dr H-211 - Uap air
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 394,6067 H
2
O 265653,9850
CaHPO
4
.2H
2
O 7,6562
AlPO
4
.H
2
O 44,6639 - Q loss
435990,3479 FePO
4
.H
2
O 51,1344
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 13,2660
SiO
2
6,0006 TiO
2
1,5398 518,8676
710871,8694 710871,8694
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
31
5. ROTARY DRYER B - 310 Fungsi : Mengeringkan superphosphate
Udara panas + padatan terikut Udara panas, 125 C
105 C Feed masuk, 30 C
Produk bawah, 105 C
Neraca energi total :
Entalpi bahan masuk + H Udara masuk = Entalpi bahan keluar + H udara
keluar
Komponen Masuk kkalj
Komponen Keluar kkalj
- Superphosphate dr F-220 - Superphosphate ke J-320
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 5723,8659 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 91419,8898
CaHPO
4
.2H
2
O 97,0367 CaHPO
4
.2H
2
O 1543,1964
AlPO
4
.H
2
O 658,9799 AlPO
4
.H
2
O 10482,5140
FePO
4
.H
2
O 765,5850 FePO
4
.H
2
O 12126,7392
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 185,6745 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 2941,2240
SiO
2
78,2960 SiO
2
1270,1878 TiO
2
20,4243 TiO
2
330,0417 H
2
O 1697,6742 H
2
O 4058,7210
9227,5365 124172,5139
- Campuran ke H-311 - Udara panas
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 923,7364
Udara 2437446,8470 CaHPO
4
.2H
2
O 15,7930
AlPO
4
.H
2
O 106,1718
FePO
4
.H
2
O 122,6208
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 29,8320
SiO
2
12,9318 TiO
2
3,4464 H
2
O 373615,6391
Udara 1947671,6983
2322501,8696 2446674,3835
2446674,3835
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
32
6. HEATER E - 313
Fungsi : Memanaskan udara menjadi udara panas pada suhu 125
o
C
Steam , 148 C Udara bebas 30 C
Udara panas 125 C
Steam condensate , 148 C
Neraca energi total : H bahan masuk + Q supply = H bahan keluar + Q loss
Komponen Masuk kkalj
Komponen Keluar kkalj
Udara bebas dr G-312 Udara panas ke B-310
Udara 121193,7526 Udara
2437446,8470 Q supply
2438161,1520 Q loss 121908,0576
2559354,9046 2559354,9046
7. COOLING CONVEYOR J - 320
Fungsi : Mendinginkan superphosphate. Air pendingin masuk, 30 C
Superphosphate Superphosphate
105 C 32 C
Air pendingin keluar, 45 C
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
33
Neraca energi total :
H bahan masuk = H bahan keluar + Q serap
Komponen Masuk kkalj
Komponen Keluar kkalj
- Superphosphate dr B-310 - Superphosphate ke C-330
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 91419,8898 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 8014,4689
CaHPO
4
.2H
2
O 1543,1964 CaHPO
4
.2H
2
O 135,8666
AlPO
4
.H
2
O 10482,5140 AlPO
4
.H
2
O 922,5956
FePO
4
.H
2
O 12126,7392 FePO
4
.H
2
O 1071,7300
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 2941,2240 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 259,9212
SiO
2
1270,1878 SiO
2
109,6746 TiO
2
330,0417 TiO
2
28,6109 H
2
O 4058,7210 H
2
O 352,2253
124172,5139 10895,0931
- Superphosphate dr H-311 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 914,4608 - Q serap
114480,0423 CaHPO
4
.2H
2
O 15,7930
AlPO
4
.H
2
O 105,1542
FePO
4
.H
2
O 121,6032
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 29,5680
SiO
2
12,7108 TiO
2
3,3315 1202,6215
125375,1354 125375,1354
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
34
BAB V SPESIFIKASI ALAT
Kategori