15. Coal Furnace dan Burner (22-B – 301 )
2.3.2 Detail Alat Utama dan Cara Kerjanya .1 Tujuan Tangki Pre Neutralizer
Alat ini bertujuan sebagai tempat reaksi netralisasi antara Amoniak dengan Asam Fosfat yang menghasilkan Monoammonium Phosphate dan Amoniak dengan Asam Sulfat yang menghasilkan Ammonium Sulfat.
2.3.2.2 Prinsip Kerja Pre Neutralizer
Tangki Pre Neutralizer merupakan tempat reaksi netralisasi antara Ammonia dengan Asam Fosfat dan Ammonia dan Asam Sulfat.
1. Reaksi Pembentukan Ammonium Sulfat
NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 2. Reaksi Pembentukan Monoammonium Fosfat
NH3 + H3PO4 NH4H2PO4
Tangki dilengkapi dengan pengaduk (agitator) yang berfungsi mengaduk bahan-bahan baku cair sehingga dapat meningkatkan efisiensi reaksi. Produk dari Tangki Pre Neutralizer ini adalah slurry yang berupa Monoammonium fosfat dan Ammonium Sulfat dan dengan temperatur operasi 115 ºC. Steam bertekanan sedang digunakan untuk membersihkan tangki. Di dalam pipa terdapat tiga swith interlock yang secara otomatis akan menghentikan aliran asam fosfat dan ammonia. Produk dari pipe reactor akan dispray ke granulator dengan sparger yang dipasang di granulator.
a. Cara Kerja
Asam Sulfat dan Asam Fosfat dinetralkan dengan Ammonia hingga mencapai nisbah molar N/P = 0,8-0,9, tergantung grade yang diinginkan. Proses neutralisasi ini berlangsung di dalam Pre Neutralizer 26-R-303 yang dipasang sedemikian rupa sehingga slurry Ammonium Fosfat (mengandung sedikit Sulfat) yang dihasilkan langsung tertuang ke
dalam granulator. Temperatur slurry berkisar antara 100-125 0C sedangkan kadar air dalam slurry mencapai 8-17 %. Kadar yang lebih rendah dapat tercapai apabila terdapat asam fosfat konsentrasi tinggi.
Pre Neutralizer 26-R-303 memiliki pengontrol laju alir Fosfat dan Ammonia cair. Asam Fosfat yang diumpankan ke dalam Pre Neutralizer 26-R-303 berasal dari unit scrubbing. Asam ini dicampurkan dengan Asam Fosfat konsentrasi tinggi yang diumpankan ke dalam Pre Neutralizer 26-R-303. Air proses kadang-kadang juga ditambahkan ke dalam Pre Neutralizer 26-R-303 untuk mengencerkan Asam Fosfat tersebut. Ammonia yang digunakan adalah Ammonia cair agar volum pipa yang digunakan lebih kecil.
Untuk melengkapi proses netralisasi asam agar mencapai nisbah N/P 0,8-0,9 (tergantung grade yang diinginkan), dan/atau untuk menetralkan Asam Sulfat yang diumpankan ke dalam granulator, dipasang ammoniation system sparger. Jenis sparger yang digunakan adalah ploughshare yang dipasang di dasar granulator, sehingga Ammonia yang terbawa ke dalam scrubber dapat diminimalkan. Penggunaan Ammonia cair dilakukan untuk memudahkan pengontrolan temperatur pada granulator. Pengontrolan temperatur ini sangat penting agar produk yang diinginkan memiliki kandungan Urea yang tinggi. Produk keluar dari granulator dengan kandungan NPK yang sesuai diharapkan MR di Granulator 1,6 – 1,7.
1. N/P mol ratio 2. Suhu slurry ºC
3. Kadar air slurry 8-17%, kadar air akan lebih rendah jika digunakan Asam Fosfat lebih pekat.
2.3.2.3 Tujuan Granulator Rotary Drum
Alat ini bertujuan untuk membuat produk berbentuk granular. 2.3.2.4 Prinsip Kerja Granulator Rotary Drum
Pembentukkan granul oleh raw material dengan bantuan spray slurry hasil dari pipe reactor beserta umpan produk yang di recycle akan sangat membantu proses granulasi. Dengan adanya putaran yang dibenturkan dengan grizzly yang berada ditengah-tengah granulator menjadikan granulator tidak mudah menggumpal dengan gumpalan - gumpalan keras karena adanya benturan tersebut, dan proses aliran produk granul bisa didorong oleh adanya grizzly tersebut disamping juga memanfaatkan proses gravitasi karena produk selanjutnya akan dikirim ke dryer yang posisi nya berada di bawah granulator.
a. Cara Kerja
Granulator merupakan drum yang berputar tempat pembentukkan granul atau butiran NPK. Bahan masuk melalui feeder yang terletak pada sudut atas granulator, bahan- bahan yang masuk antara lain ZA, Urea dan KCL dan juga hasil reaksi dari tangki Pre-Neutralizer yaitu MAP dan Ammonium Sulfat. Bahan-bahan tersebut diatas diaduk dan dicampur melalui perputaran granulator sehingga nantinya dihasilkan NPK yang berupa granul atau butiran.
Kondisi Operasi:
1. Kadar air produk granulator % 2. Temperatur granul 85-95ºC 3. pH minimal
4. MR minimal 2.3.2.5 Tujuan Dryer Rotary Drum
Alat ini bertujuan untuk mengurangi kadar air dalam produk dari sekitar 4-5 % hingga mencapai kadar 1-1,5 %.
2.3.2.6 Prinsip Kerja Dryer Rotary Drum
Dryer akan mengeringkan padatan granul dengan bantuan udara pengering yang disuplai dari Furnace dengan arah co-current. Dengan adanya putaran akan mempermudah granul untuk dikeringkan karena proses kontak dengan udara panas terjadi lebih sering, disamping itu proses pengeluaran produk granul dari dryer juga akan lebih mudah.
Kondisi operasi:
1. Temperatur udara masuk tergantung dari jumlah air yang harus diuapkan, dan dikendalikan otomatis berdasarkan temperatur udara keluar. Untuk proses NPK-urea base, temperature udara masuk maksimal ºC. Untuk proses tanpa urea, temperatur udara masuk berkisar ºC (maksimum ºC), dan temperatur udara keluar maksimal ºC. 2. Peralatan perlengkapan dryer adalah Lump Crusher ditengah Shell sisi
keluaran, dan grizzly sepanjang 800 mm yang dilengkapi rangka besi membentuk sudut pengangkat bongkahan produk dan memasukkannya ke Crusher.
3. Gas dari dryer mengalir melalui dryer cyclone (22-D-322 A), gas langsung ke scrubbing system sebelum dibuang ke atmosfer.
a. Cara Kerja
Dryer berbentuk rotary drum, 22-M-362. Dryer ini akan mengeringkan padatan keluaran granulator hingga kadar airnya mencapai 1-1,5 % menggunakan udara pengering dengan arah co-current. Combustion Chamber 22-B-301 menggunakan bahan bakar batubara sebagai media pemanas.
Untuk Furnace 22-B-301 dilengkai dengan fan 26-C-307 yang berguna sebagai bubling pasir silica. Batu bara diinjeksikan diatas silica yang telah dibubling oleh 22-C-307 pada suhu 500°C untuk bisa membakar batubara. Sebelum uap dari panas masuk ke dryer terdapat Delution Air yang berguna sebagai mendinginkan udara yang akan masuk ke dryer agar tidak lebih dari 400°C. Delution air disuplai oleh blower 22-C-304, udara panas hasil pembakaran dihisap oleh fan dryer 26-C-302 ke dryer sebagai pemanas produk dalam dryer.
Drum dryer juga dilengkapi dengan grizzly (pemisah bongkahan) untuk menghancurkan gumpalan yang dapat menyumbat aliran keluaran dryer menuju elevator 22-M-302. Apabila gumpalan sampai keluar, grizzly akan mengangkat dan membuangnya ke dalam hopper lalu diumpankan ke dalam lump crusher 22-Q-302. Gumpalan yang telah hancur akan bergabung dengan keluaran dryer pada konveyor 22-M-328AB.
Udara yang keluar dari dryer mengandung sejumlah amoniak yang lepas dari produk, debu, dan air yang teruapkan dari produk saat dikeringkan. Udara akan dimasukkan ke dalam cyclone 22-D-322 A/B/C/D, untuk memisahkan sebagian besar partikel yang terbawa gas. Cyclone ini dilengkapi dengan rantai pembersih dan bin vibrating 22-BV-322 A/B untuk mencegah penumpukan di dinding cyclone. Setiap cyclone juga dilengkapi dengan sebuah hopper dan valve berjenis discharge flap 22-M-311 A/B, untuk mengeluarkan debu dan digabungkan dengan recycle product pada recycle drag conveyor 22-M-304. Setelah proses pemisahan partikulat, gas dihisap ke dalam dryer scrubber
22-D-302 A/B. Dryer exhaust fan 26-C-22-D-302 dipasang pada aliran keluaran scrubber dan dilengkapi dengan inlet damper untuk mengatur jumlah udara.
Produk kering diumpankan ke exit dryer bucket elevator 22-M-302. Dari situ produk diumpankan dilewatkan drag conveyor 22-M-328AB, yang akan membawa produk ke penyaring 22-F-301 A/B/C/D.