12
BAB III NERACA MASSA
Kapasitas produksi = 45.000 tonth
Waktu operasi = 24 jam proses per hari ; 330 hari kerja per tahun
Satuan massa = kilogramjam
1. BALL MILL - 1 C - 120
Fungsi : Menghaluskan phosphate rock sampai 100 mesh. Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer Suhu operasi = 30
o
C suhu kamar Sistem kerja = kontinyu
Feed keluar Produk
Feed masuk , F
100 mesh
F’ P
Recycle R
Neraca massa total : Feed masuk + Recycle = Feed keluar
F + R = F’ F’ = P + R
P = F’ – R Ball mill
Screen
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
Neraca massa Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
- Phosphate rock dr F-110 - Phosphate rock ke H-121
Ca
3
PO
4 2
1784,5677 Ca
3
PO
4 2
1873,7961 Fe
2
O
3
192,5997 Fe
2
O
3
202,2297 Al
2
O
3
159,1968 Al
2
O
3
167,1566 MgO
90,0220 MgO 94,5231
SiO
2
69,6486 SiO
2
73,1310 TiO
2
23,2162 TiO
2
24,3770 H
2
O 49,7490 H
2
O 52,2365
2369,0000 2487,4500
- Recycle dr H-121 Ca
3
PO
4 2
89,2284 Fe
2
O
3
9,6300 Al
2
O
3
7,9598 MgO
4,5011 SiO
2
3,4824 TiO
2
1,1608 H
2
O 2,4875
118,4500 2487,4500
2487,4500
2. SCREEN - 1 H - 121
Fungsi : Menyaring phosphate rock ukuran 100 mesh. Kondisi operasi :
- Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer - Suhu operasi = 30
o
C suhu kamar - Sistem operasi = kontinyu
Feed keluar Produk
Feed masuk , F
100 mesh
F’ P
Recycle R
Ball mill Screen
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
Neraca massa total : Feed masuk + Recycle = Feed keluar
F + R = F’ F’ = P + R
P = F’ – R
Neraca massa Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
- Phosphate rock dr C-120 - Phosphate rock ke M-142
Ca
3
PO
4 2
1873,7961 Ca
3
PO
4 2
1784,5677 Fe
2
O
3
202,2297 Fe
2
O
3
192,5997 Al
2
O
3
167,1566 Al
2
O
3
159,1968 MgO
94,5231 MgO 90,0220
SiO
2
73,1310 SiO
2
69,6486 TiO
2
24,3770 TiO
2
23,2162 H
2
O 52,2365 H
2
O 49,7490
2487,4500 2369,0000
- Recycle ke C-120 Ca
3
PO
4 2
89,2284 Fe
2
O
3
9,6300 Al
2
O
3
7,9598 MgO
4,5011 SiO
2
3,4824 TiO
2
1,1608 H
2
O 2,4875
118,4500 2487,4500
2487,4500
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
3. TANGKI PENGENCER H
3
PO
4
M - 140
Fungsi : Mengencerkan phosphoric acid sampai dengan kadar 30. Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer Suhu operasi = Suhu pengenceran
Waktu operasi = 1 jam proses
Phosphoric acid 85 Phosphoric acid
30 Air proses
Neraca massa Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
- Phosphoric acid dr F-130 - Phosphoric acid ke M-142
H
3
PO
4
2985,1616 H
3
PO
4
2985,1616 H
2
O 526,7932 H
2
O 6965,3771
3511,9548 9950,5387
- Air proses dr utilitas H
2
O 6438,5839
9950,5387 9950,5387
4. TANGKI PENGUMPAN M - 142
Fungsi : Pencampur dan pengumpan campuran menuju ke rotary kiln. Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer Suhu operasi = Suhu campuran
Waktu operasi = 1 jam proses
Phosphate rock Campuran
Phosphoric acid 30 Feed masuk = Campuran keluar
Feed masuk = Feed dari tangki pengencer + Feed dari screen
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
Neraca massa Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
- Phosphate rock dr H-121 - Campuran ke B-210
Ca
3
PO
4 2
1784,5677 Ca
3
PO
4 2
1784,5677 Fe
2
O
3
192,5997 Fe
2
O
3
192,5997 Al
2
O
3
159,1968 Al
2
O
3
159,1968 MgO
90,0220 MgO 90,0220
SiO
2
69,6486 SiO
2
69,6486 TiO
2
23,2162 TiO
2
23,2162 H
2
O 49,7490 H
3
PO
4
2985,1616 2369,0000 H
2
O 7015,1261
- Phosphoric acid dr M-140 12319,5387
H
3
PO
4
2985,1616 H
2
O 6965,3771
9950,5387 12319,5387
12319,5387
5. ROTARY KILN B - 210
Fungsi : Mereaksikan phosphate rock dan phosphoric acid membentuk superphosphate.
Kondisi operasi : Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer
Suhu operasi = 360
o
C TVA : 200 Waktu operasi = kontinyu
Udara panas + padatan terikut Udara panas, 430 C
360 C Feed masuk, 46,17 C
Produk bawah, 360 C
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
Neraca massa Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
- Campuran dr M-142 - Superphosphate ke F-220
Ca
3
PO
4 2
1784,5677 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4260,7370
Fe
2
O
3
192,5997 CaHPO
4
.2H
2
O 59,3492
Al
2
O
3
159,1968 AlPO
4
.H
2
O 436,5738
MgO 90,0220 FePO
4
.H
2
O 406,4599
SiO
2
69,6486 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 310,2653
TiO
2
23,2162 SiO
2
69,5790 H
3
PO
4
2985,1616 TiO
2
23,1930 H
2
O 7015,1261 H
2
O 1221,8394
12319,5387 6787,9966
- Campuran ke H-211 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4,2650
CaHPO
4
.2H
2
O 0,0594
AlPO
4
.H
2
O 0,4370
FePO
4
.H
2
O 0,4069
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 0,3106
SiO
2
0,0696 TiO
2
0,0232 H
2
O 5525,9704
5531,5421 12319,5387
12319,5387
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
18
6. CYCLONE - 1 H - 211 Fungsi : Memisahkan padatan dan udara panas.
Kondisi operasi : Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer
Suhu operasi = suhu kiln Waktu operasi = kontinyu
Udara panas, 360 C Udara panas
Padatan, 360 C + Padatan terikut , 360 C
Neraca massa
Komponen Masuk kgj
Komponen Keluar kgj
- Campuran dr B-210 - Superphosphate ke F-220
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4,2650 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4,2223
CaHPO
4
.2H
2
O 0,0594 CaHPO
4
.2H
2
O 0,0588
AlPO
4
.H
2
O 0,4370 AlPO
4
.H
2
O 0,4326
FePO
4
.H
2
O 0,4069 FePO
4
.H
2
O 0,4028
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 0,3106 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 0,3075
SiO
2
0,0696 SiO
2
0,0689 TiO
2
0,0232 TiO
2
0,0230 H
2
O 5525,9704
5,5159 5531,5421 - Limbah gas
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 0,0427
CaHPO
4
.2H
2
O 0,0006
AlPO
4
.H
2
O 0,0044
FePO
4
.H
2
O 0,0041
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 0,0031
SiO
2
0,0007 TiO
2
0,0002 H
2
O 5525,9704
5526,0262 5531,5421
5531,5421
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
7. CURING PILE F - 220
Fungsi : Mendinginkan dan menyempurnakan proses agglomerasi. Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer Suhu operasi = 30
o
C suhu kamar Waktu operasi = 24 jam TVA : 200
Uap air, 100 C Superphosphate 360 C
Superphosphate, 32 C
Feed masuk = Feed dari kiln B-210 + Feed dari cyclone H-211 Neraca massa
Komponen Masuk kgj
Komponen Keluar kgj
- Superphosphate dr B-210 - Superphosphate ke B-310
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4260,7370 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4264,9593
CaHPO
4
.2H
2
O 59,3492 CaHPO
4
.2H
2
O 59,4080
AlPO
4
.H
2
O 436,5738 AlPO
4
.H
2
O 437,0064
FePO
4
.H
2
O 406,4599 FePO
4
.H
2
O 406,8627
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 310,2653 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 310,5728
SiO
2
69,5790 SiO
2
69,6479 TiO
2
23,1930 TiO
2
23,2160 H
2
O 1221,8394 H
2
O 759,7736
6787,9966 6331,4467
- Superphosphate dr H-211 - Uap air
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4,2223 H
2
O 462,0658
CaHPO
4
.2H
2
O 0,0588
AlPO
4
.H
2
O 0,4326
FePO
4
.H
2
O 0,4028
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 0,3075
SiO
2
0,0689 TiO
2
0,0230 5,5159
6793,5125 6793,5125
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
8. ROTARY DRYER B - 310 Fungsi : Mengeringkan superphosphate.
Kondisi operasi : Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer
Suhu operasi = 105
o
C TVA : 201 Waktu operasi = kontinyu
Udara panas + padatan terikut Udara panas, 125 C
105 C Feed masuk, 32 C
Produk bawah, 105 C
Komponen Masuk kgj
Komponen Keluar kgj
- Superphosphate dr F-220 - Superphosphate ke J-320
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4264,9593 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4222,3097
CaHPO
4
.2H
2
O 59,4080 CaHPO
4
.2H
2
O 58,8139
AlPO
4
.H
2
O 437,0064 AlPO
4
.H
2
O 432,6363
FePO
4
.H
2
O 406,8627 FePO
4
.H
2
O 402,7941
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 310,5728 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 307,4671
SiO
2
69,6479 SiO
2
68,9514 TiO
2
23,2160 TiO
2
22,9838 H
2
O 759,7736 H
2
O 112,5705
6331,4467 5628,5268
- Campuran ke H-311 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 42,6496
CaHPO
4
.2H
2
O 0,5941
AlPO
4
.H
2
O 4,3701
FePO
4
.H
2
O 4,0686
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 3,1057
SiO
2
0,6965 TiO
2
0,2322 H
2
O 647,2031
702,9199 6331,4467
6331,4467
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
9. CYCLONE - 2 H - 311
Fungsi : Memisahkan padatan dan udara panas. Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer Suhu operasi = suhu dryer
Waktu operasi = kontinyu
Udara panas, 105 C Udara panas
Padatan, 105 C + Padatan terikut , 105 C
Neraca massa Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
- Campuran dr B-310 - Superphosphate ke J-320
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 42,6496 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 42,2231
CaHPO
4
.2H
2
O 0,5941 CaHPO
4
.2H
2
O 0,5882
AlPO
4
.H
2
O 4,3701 AlPO
4
.H
2
O 4,3264
FePO
4
.H
2
O 4,0686 FePO
4
.H
2
O 4,0279
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 3,1057 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 3,0746
SiO
2
0,6965 SiO
2
0,6895 TiO
2
0,2322 TiO
2
0,2299 H
2
O 647,2031
55,1596 702,9199 - Campuran ke H-311
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 0,4265
CaHPO
4
.2H
2
O 0,0059
AlPO
4
.H
2
O 0,0437
FePO
4
.H
2
O 0,0407
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 0,0311
SiO
2
0,0070 TiO
2
0,0023 H
2
O 647,2031
647,7603 702,9199
702,9199
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
10. COOLING CONVEYOR J - 320
Fungsi : Mendinginkan superphosphate sampai suhu kamar. Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer Suhu operasi = 32
o
C suhu kamar Waktu operasi = kontinyu
Superphosphate dr dryer Superphosphate
Superphosphate dr cyclone Feed masuk = Feed dari dryer B-310 + Feed dari cyclone H-311
Neraca massa
Komponen Masuk kgj
Komponen Keluar kgj
- Superphosphate dr B-310 - Superphosphate ke C-330
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4222,3097 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4264,5328
CaHPO
4
.2H
2
O 58,8139 CaHPO
4
.2H
2
O 59,4021
AlPO
4
.H
2
O 432,6363 AlPO
4
.H
2
O 436,9627
FePO
4
.H
2
O 402,7941 FePO
4
.H
2
O 406,8220
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 307,4671 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 310,5417
SiO
2
68,9514 SiO
2
69,6409 TiO
2
22,9838 TiO
2
23,2137 H
2
O 112,5705 H
2
O 112,5705
5628,5268 5683,6864
- Superphosphate dr H-311 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 42,2231
CaHPO
4
.2H
2
O 0,5882
AlPO
4
.H
2
O 4,3264
FePO
4
.H
2
O 4,0279
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 3,0746
SiO
2
0,6895 TiO
2
0,2299 55,1596
5683,6864 5683,6864
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
11. BALL MILL - 2 C - 330
Fungsi : Menghaluskan superphosphate sampai 20 mesh. Kondisi operasi :
Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer Suhu operasi = 32
o
C suhu kamar Sistem kerja = kontinyu
Feed keluar Produk
Feed masuk , F
20 mesh
F’ P
Recycle R Neraca massa total :
Feed masuk + Recycle = Feed keluar F + R = F’
F’ = P + R P = F’ – R
Neraca massa Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
- Superphosphate dr J-320 - Superphosphate ke H-331
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4264,5328 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4477,7594
CaHPO
4
.2H
2
O 59,4021 CaHPO
4
.2H
2
O 62,3722
AlPO
4
.H
2
O 436,9627 AlPO
4
.H
2
O 458,8108
FePO
4
.H
2
O 406,8220 FePO
4
.H
2
O 427,1631
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 310,5417 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 326,0688
SiO
2
69,6409 SiO
2
73,1229 TiO
2
23,2137 TiO
2
24,3744 H
2
O 112,5705 H
2
O 118,1990
5683,6864 5967,8706
- Recycle dr H-331 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 213,2266
CaHPO
4
.2H
2
O 2,9701
AlPO
4
.H
2
O 21,8481
FePO
4
.H
2
O 20,3411
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 15,5271
SiO
2
3,4820 TiO
2
1,1607 H
2
O 5,6285
284,1842 5967,8706
5967,8706 Ball mill
Screen
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
24
12. SCREEN - 2 H - 331
Fungsi : Menyaring superphosphate ukuran 20 mesh. Kondisi operasi :
- Tekanan operasi = 1 atm tekanan atmosfer - Suhu operasi = 32
o
C suhu kamar - Sistem operasi = kontinyu
Feed keluar Produk
Feed masuk , F
20 mesh
F’ P
Recycle R
Neraca massa total : Feed masuk + Recycle = Feed keluar
F + R = F’ F’ = P + R
P = F’ – R Ball mill
Screen
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
25
Neraca massa Komponen
Masuk kgj Komponen
Keluar kgj
- Superphosphate dr C-330 - Superphosphate ke F-410
CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4477,7594 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 4264,5328
CaHPO
4
.2H
2
O 62,3722 CaHPO
4
.2H
2
O 59,4021
AlPO
4
.H
2
O 458,8108 AlPO
4
.H
2
O 436,9627
FePO
4
.H
2
O 427,1631 FePO
4
.H
2
O 406,8220
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 326,0688 Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 310,5417
SiO
2
73,1229 SiO
2
69,6409 TiO
2
24,3744 TiO
2
23,2137 H
2
O 118,1990 H
2
O 112,5705
5967,8706 5683,6864
- Recycle ke C-330 CaH
4
PO
4 2
.H
2
O 213,2266
CaHPO
4
.2H
2
O 2,9701
AlPO
4
.H
2
O 21,8481
FePO
4
.H
2
O 20,3411
Mg
2
P
2
O
7
.3H
2
O 15,5271
SiO
2
3,4820 TiO
2
1,1607 H
2
O 5,6285
284,1842 5967,8706
5967,8706
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
26
BAB IV NERACA PANAS
Kategori