6
BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES
II.1. Macam Macam Proses
Untuk skala pabrik, pembuatan superphosphate dapat dibuat dengan beberapa macam proses :
1. Proses Pan Mixing 2. Proses Meyers
3. Proses TVA sigma blade II.1.A. Proses Pan Mixing
Pada proses ini, phosphoric acid dengan kadar 51 dipanaskan pada suhu 60 C untuk kemudian dicampur dengan phosphate rock berukuran 100 mesh
dalam sebuah mixer berbentuk pan pan mixer. Konversi reaksi berkisar 94. Setelah beberapa jam, slurry superphosphate yang agak lengket dan basah,
kemudian diumpankan pada storage pile dan didiamkan selama 3 minggu untuk menyempurnakan reaksi yang terjadi pada slurry superphosphate.
Superphosphate dari storage pile dengan kandungan air 15 kemudian dikeringkan pada dryer sehingga kadar air pada superphosphate tinggal 2
– 5 dan kemudian dihaluskan dengan hammer mill serta disaring untuk siap
dipasarkan.
COOLING AREA
DRYER MILL
SCREEN
PRODUK MIXING
TANK PHOSPHATE ROCK
PHOSPHORIC ACID
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
II.1.B. Proses Meyers
Pada proses ini, digunakan phosphoric acid dengan kadar 70 dipanaskan pada suhu 63 C untuk kemudian dicampur dengan phosphate rock berukuran 100
mesh dalam sebuah rotary kiln. Konversi reaksi berkisar antara 94 sampai dengan 96 dengan suhu operasi pada kiln mencapai 360 C. Slurry
superphosphate kemudian diumpankan pada storage pile dan didiamkan selama beberapa jam untuk menyempurnakan reaksi yang terjadi pada slurry
superphosphate. Superphosphate dari storage pile dengan kandungan air 18 kemudian
dikeringkan pada dryer sehingga kadar air pada superphosphate tinggal 10 – 12
dan kemudian dihaluskan dengan hammer mill serta disaring untuk siap dipasarkan.
II.1.C. Proses TVA sigma blade
KILN COOLING
AREA DRYER
MILL SCREEN
PRODUK MIXING
TANK PHOSPHATE ROCK
PHOSPHORIC ACID
COOLING AREA
DRYER MILL
SCREEN PRODUK
MIXING TANK
PHOSPHATE ROCK PHOSPHORIC ACID
TVA sigma
blade
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8 Pada proses ini, phosphoric acid dengan kadar 80 dumpankan pada suhu
kamar untuk kemudian dicampur dengan phosphate rock berukuran 100 mesh dalam sebuah mixer berbentuk conical dengan dilengkapi pengaduk jenis sigma
blade TVA sigma blade. Konversi reaksi berkisar antara 94 sampai dengan 96. Setelah beberapa jam, slurry superphosphate yang agak lengket dan basah,
kemudian diumpankan pada storage pile dan didiamkan selama 12 minggu untuk menyempurnakan reaksi yang terjadi pada slurry superphosphate.
Superphosphate dari storage pile dengan kandungan air 15 kemudian dikeringkan pada dryer sehingga kadar air pada superphosphate tinggal 2
– 5 dan kemudian dihaluskan dengan hammer mill serta disaring untuk siap
dipasarkan. II.2. Pemilihan Proses
Dari uraian diatas, maka dapat ditabelkan perbedaan masing-masing proses pada tabel berikut :
PARAMETER NAMA PROSES
PAN MIXER MEYERS
TVA SIGMA BLADE
Kadar Phosphoric acid 51
70 80
Suhu Phosphoric acid 60
o
C 63
o
C 30
o
C Suhu reaksi
60
o
C 360
o
C 30
o
C Konversi reaksi
94 96
96 Waktu penimbunan
3 minggu 8 jam
12 minggu Instalasi peralatan
Sederhana Sederhana
Rumit
Berdasarkan tabel diatas, maka dipilih pembuatan superphosphate dengan proses Meyers, dengan beberapa pertimbangan :
a. Waktu yang dibutuhkan proses lebih pendek karena dapat berlangsung kontinyu.
b. Pada proses Meyers tidak membutuhkan perlakuan khusus pada produk jadi.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9 c. Produk yang dihasilkan lebih memenuhi kebutuhan pasar.
d. Instalasi peralatan yang digunakan sederhana dan mudah. II.3. Uraian Proses
Flowsheet Pengembangan :
Pada pra rencana pabrik super phosphate dengan proses den ini, dapat dibagi menjadi 4 Unit pabrik, dengan pembagian :
1. Unit Pengendalian Bahan Baku Kode Unit : 100
2. Unit Reaksi Kode Unit : 200
3. Unit Pengeringan Kode Unit : 300
4. Unit Pengendalian Produk Kode Unit : 400
Uraian proses dari pabrik superphosphate ini adalah sebagai berikut : Pertama-tama phosphate rock dari supplier ditampung pada silo F-110
dengan bantuan bucket elevator J-111. Phosphate rock kemudian diumpankan dengan belt conveyor J-112 menuju ke ball mill C-120 untuk dihaluskan sampai
dengan 100 mesh. Phosphate rock kemudian disaring pada screen H-121, dimana phosphate rock yang tidak lolos ayak kemudian direcycle menuju ke ball mill C-
120 dengan bucket elevator J-123 dan belt conveyor J-124 , sedangkan phosphate
430 13
30 G-212
FC FC
Fuel Oil Udara
S C W
P W
LI FC
F - 130 L - 141
L - 131 M - 140
H
3
P O
4
FC 3
30 5
30 4
30
6 47,39
Udara
B - 310 J - 321
C - 330 H-331
Udara Beba s
J - 320 J-333
J-332 G-312
E -313 H-311
TC
Supe phosphate
FC
125
TC
32 14
105 15
105 16
17 18
19 32
20 32
21 32 105
7 46,17
H-211
F - 220 J - 221
B - 210 9
360 10
11 8
360 12
30 J - 112
C - 120 J - 123
H-121 1
30 2
30 J - 111
P hosphate Rock G round
F - 110
WC
J - 124
F - 410 J - 122
M - 142 L - 143
360 360
105
WC
S C CW R
W T P 1
1 1
1 1
1 1
1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1
LC LC
TC TC
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10 rock yang lolos ayak kemudian diumpankan ke tangki pengumpan M-142 dengan
screw conveyor J-122. Bahan baku phosphoric acid dengan kadar 85 dari supplier, ditampung pada tangki F-130 dan kemudian diencerkan sampai 30
pada tangki pengencer M-140 dengan penambahan air proses dari utilitas. Phosphoric acid encer dengan kadar 30 kemudian diumpankan ke tangki
pengumpan M-142. Pada tangki pengumpan M-142, terjadi proses pencampuran phosphate
rock dengan phosphoric acid, untuk kemudian diumpankan pada rotary kiln B- 210. Pada rotary kiln B-210 terjadi reaksi antara phosphate rock dengan
phosphoric acid membentuk superphosphate dengan bantuan udara panas secara counter-current berlawanan arah. Kondisi operasi pada rotary kiln berjalan pada
tekanan atmosfer dengan suhu keluar padatan 360 C.
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
Udara panas dihasilkan dengan menghembuskan udara bebas dengan blower G- 212 dan kemudian dibakar pada burner untuk menghasilkan udara panas. Udara
panas dan padatan terikut kemudian dipisahkan pada cyclone H-211, dimana udara panas dibuang ke udara bebas, sedangkan padatan terikut diumpankan ke
curing pile F-220 bersamaan dengan produk rotary kiln. Pada curing pile F-220, superphosphate didinginkan untuk membantu
proses agglomerasi dan menurunkan kadar air. Superphosphate kemudian
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11 dikeringkan pada rotary dryer B-310 dengan belt conveyor J-221. Pada rotary
dryer B-310 terjadi proses pengeringan superphosphate dengan bantuan udara panas secara counter-current berlawanan arah. Udara panas dihembuskan dari
udara bebas dengan blower G-312 dan dipanaskan pada heater E-313 untuk kemudian digunakan sebagai media pengering pada rotary dryer B-310. Udara
panas dan padatan terikut kemudian dipisahkan pada cyclone H-311, dimana udara panas dibuang ke udara bebas, sedangkan padatan terikut, bersamaan
dengan produk rotary dryer diumpankan ke cooling conveyor J-320 untuk didinginkan sampai suhu kamar.
Superhosphate kemudian diumpankan ke ball mill C-330 dengan bucket elevator J-321 untuk dihaluskan sampai dengan ukuran 20 mesh. Superphosphate
kemudian disaring pada screen H-331, dimana superphosphate yang tidak lolos ayak kemudian direcycle ke ball mill C-330 dengan bucket elevator J-332 dan belt
conveyor J-333, sedangkan superphosphate yang lolos ayak kemudian ditampung pada silo F-410 sebagai produk akhir pupuk superphosphate.
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
BAB III NERACA MASSA