NERACA ENERGI
SPESIFIKASI PERALATAN
5.8 Olivine Screw Conveyor (C-103)
Fungsi : Mengalirkan umpan MgO dan Olivine menuju Char Combustor (R-202)
Bahan konstruksi : Carbon steel
Kondisi operasi
Temperatur : T = 30°C (303,15 K) Tekanan operasi : P = 1,7 atm (101,325 kPa)
Jarak angkut : L = 10 m
Densitas bahan : ρ = 1,6 kg/L = 1601,85 kg/m3 = 1,6 gr/cm3 Spesifikasi
Daya conveyor : P = 0,6205 hp
Kapasitas conveyor : Q = 1,356 m3/jam = 0,00038 m3/s Daya motor : Pm = 1 hp
5.9 Gasifier (R-201)
Fungsi : Mengubah umpan cangkang kelapa sawit (CKS) menjadi gas sintesa (gasifikasi)
Bahan konstruksi : Carbon steel
Bentuk : Fliudized Bed Reactor
Jumlah : 2 unit
Kondisi operasi
Tekanan : P = 1,701 atm
Temperatur : T = 870 oC
Densitas gas : ρg = 0,68905 kg/m3 Densitas char : ρchar = 970 kg/m3 Densitas partikel : ρp = 2566 kg/m3 Percepatan gravitasi : g = 9,8 m/s2
Diameter partikel char : dpchar = 0,5 mm = 0,0005 m Diameter partikel olivine : dpolivine = 0,2 mm = 0,0002 m Viskositas gas : μg = 0,0000099793 Ns/m2 (Pa-s) Massa gas : mg = 38778,19183 kg/jam
Massa char : mchar = 17169,313 kg/jam Massa olivine : molivine = 986040 kg/jam Massa partikel total : mp = 103209,313 kg/jam Densitas olivine : ρolivine = 2600 kg/m3
Spesifikasi
tinggi bed pada Umf : Lmf = 16,952 m Tinggi gasifier : Ht = 19,752 m Tinggi dense phase : Hd = 17,523 m
Kecepatan gas melalui orifice : Uor = 247,560 m/s Jumlah tuyere per area distributor : Nor = 100 tuyere/m2 Diameter orifice pada inlet gas tuyere : dor = 10,71007 mm Jumlah lubang per tuyere : Nh = 6
Diameter lubang tersebut : dh = 4,372 mm Jumlah tuyere total : ntuyere = 5026 tuyeres Jumlah lubang total : nhole = 30160 holes
Waktu tinggal : τ = 8,173 s
5.10 Cyclone (S-201)
Fungsi : Memisahkan mayoritas 99,9% olivine dan char yang berasal dari gasifier (R-201)
Bahan konstruksi : Carbon steel
Bentuk : Lapple Conventional Cyclone with 4 inch insulation
(Vesuvius Cercast 3300 castable refractory)
Jumlah : 2 unit
Kondisi operasi
Massa gas : mg = 38778,192 kg/jam Massa char : mchar = 17169,313 kg/jam Massa olivine : molivine = 986040 kg/jam Massa total : mtotal = 1041987,505 kg/jam Densitas char : ρchar = 520,6 kg/m3
Densitas olivine : ρolivine = 1601,846251 kg/m3
Densitas campuran partikel : ρp = 1524,416381 kg/m3 Densitas campuran gas : ρg = 0,254087297 kg/m3 Diameter partikel char : dpchar = 200 μm
Diameter partikel olivine : dpolivine = 200 μm
laju alir volumetric : Q = 153275,680 m3/jam = 42,576 m3/s
Efisiensi pemisahan : η = 99,9%
Spesifikasi
Lebar inlet cyclone : W = 0,737 m Kecepatan aliran masuk cyclone : V = 31,367 m/s
= 112922,1601 m/jam
Tinggi inlet cyclone : H = 1,842 m Panjang badan cyclone : Lb = 5,526 m Panjang kerucut cyclone : Lc = 9,211 m Jumlah putaran di dalam vorteks terluar : Ne = 5,5 Diameter badan cyclone : D = 1,637 m Diameter outlet gas : De = 0,818 m Diameter pemecah vorteks : S = 0,819 m Diameter outlet partikel : Dd = 0,614 m
5.11 Cyclone (S-202)
Fungsi : Memisahkan mayoritas 100% olivine dan char yang berasal dari gasifier (R-201)
Bahan konstruksi : Carbon steel
Bentuk : Lapple Conventional Cyclone with 4 inch insulation
(Vesuvius Cercast 3300 castable refractory)
Jumlah : 2 unit
Kondisi operasi
Massa gas : mg = 7369,034 kg/jam Massa char : mchar = 17,169 kg/jam Massa olivine : molivine = 986,040 kg/jam Massa total : mtotal = 8372,243 kg/jam
Densitas campuran partikel : ρp = 1524,416381 kg/m3 Densitas campuran gas : ρg = 0,254087297 kg/m3 Diameter partikel char : dpchar = 200 μm
Diameter partikel olivine : dpolivine = 200 μm
Viskositas gas : μg = 0,035925488 kg/m.jam laju alir volumetric : Q = 29007,264 m3/jam
= 8,058 m3/s Efisiensi pemisahan : η = 99,9%
Spesifikasi
Lebar inlet cyclone : W = 0,211 m Kecepatan aliran masuk cyclone : V = 72,301 m/s
= 260285,297 m/jam
Tinggi inlet cyclone : H = 0,528 m Panjang badan cyclone : Lb = 1,584 m Panjang kerucut cyclone : Lc = 2,639 m Jumlah putaran di dalam vorteks terluar : Ne = 5,5 Diameter badan cyclone : D = 0,469 m Diameter outlet gas : De = 0,235 m Diameter pemecah vorteks : S = 0,235 m Diameter outlet partikel : Dd = 0,176 m
5.12 Cyclone (S-203)
Fungsi : Memisahkan 99,9% olivine dari gas pembakaran lalu olivine dikirim kembali ke gasifier (R-201) Bahan konstruksi : Carbon steel
Bentuk : Lapple Conventional Cyclone with 4 inch insulation
(Vesuvius Cercast 3300 castable refractory)
Jumlah : 2 unit
Kondisi operasi
Massa char : mchar = 1,717 kg/jam Massa olivine : molivine = 987124,644 kg/jam Massa total : mtotal = 1089321,207 kg/jam Densitas char : ρchar = 520,6 kg/m3
Densitas olivine : ρolivine = 1601,846251 kg/m3
Densitas campuran partikel : ρp = 1524,416381 kg/m3 Densitas campuran gas : ρg = 0,254087297 kg/m3 Diameter partikel char : dpchar = 200 μm
Diameter partikel olivine : dpolivine = 200 μm
Viskositas gas : μg = 0,035925488 kg/m.jam laju alir volumetric : Q = 289294,874 m3/jam
= 80,360 m3/s Efisiensi pemisahan : η = 99,9%
Spesifikasi :
Lebar inlet cyclone : W = 0,896 m Kecepatan aliran masuk cyclone : V = 40,053 m/s
= 144189,967 m/jam
Tinggi inlet cyclone : H = 2,239 m Panjang badan cyclone : Lb = 6,718 m Panjang kerucut cyclone : Lc = 11,198 m Jumlah putaran di dalam vorteks terluar : Ne = 5,5 Diameter badan cyclone : D = 1,991 m Diameter outlet gas : De = 0,995 m Diameter pemecah vorteks : S = 0,995 m Diameter outlet partikel : Dd = 0,747 m
5.13 Char Combustor (R-202)
Fungsi : Membakar char (arang) CKS hasil dari gasifikasi pada gasifier (R-201)
Kondisi operasi
Tekanan : P = 1,5 atm = 151987,5 Pa Temperatur : T = 1021 oC
Densitas gas : ρg = 1,5 kg/m3 Densitas char : ρchar = 970 kg/m3 Densitas olivine : ρolivine = 160,846 kg/m3 Densitas partikel : ρp = 2566 kg/m3 Percepatan gravitasi : g = 9,8 m/s2
Diameter partikel char : dpchar = 0,2 mm = 0,0002 m Diameter partikel olivine : dpolivine = 0,2 mm = 0,0002 m Viskositas gas : μg = 2,124 x 10-5 Ns/m2 (Pa-s) Massa gas : mg = 149585,977 kg/jam Massa char : mchar = 17169,313 kg/jam Massa olivine : molivine = 987124,644 kg/jam Massa partikel total : mp = 1004293,957 kg/jam
Spesifikasi
Diameter partikel rata-rata : dp” = 0,0002 m Kecepatan sirkulasi solid : Gs = 5,544 kg/m2s Tinggi freeboard : Hf = 2,229 m tinggi bed pada Umf : Lmf = 16,952 m Tinggi gasifier : Ht = 19,752 m Tinggi dense phase : Hd = 17,715 m
Kecepatan gas melalui orifice : Uor = 167,847 m/s Jumlah tuyere per area distributor : Nor = 100 tuyere/m2 Diameter orifice pada inlet gas tuyere : dor = 9,876 mm Jumlah lubang per tuyere : Nh = 6
Diameter lubang tuyere : dh = 4,032 mm Jumlah tuyere total : ntuyere = 5027 tuyeres Jumlah lubang total : nhole = 30159 holes Waktu terbakar penuh : Tbc = 1,597 jam
5.14 Blower (K-201)
Fungsi : Memompa udara menuju pembakar Char
Combustor (R-202) Bahan konstruksi : Carbon steel
Bentuk : Fan Sentrifugal
Jumlah : 2 unit
Kondisi Operasi
Tekanan udara masuk : P1 = 1 atm = 1,013 bar Suhu masuk : T1 = 32,222 oC = 305,372 K Tekanan udara keluar : P2 = 1,497 atm = 1,517 bar
Jumlah kmol udara : N = 5587,550 kmol = 5587550,343 mol laju alir volume masuk : Q1 = 114804,322 m3/jam
Spesifikasi
Efisiensi blower : ηp = 0,780
Polytropic head : Hp = 34,622 kN m/kg Jumlah stage : n = 1 stages
kecepatan putaran blower : v = 1690,063 rev/min shaft power : SP = 2005,424 kW Suhu keluar blower aktual : T2 = 94,331 oC
Laju alir volumetrik keluar blower : Q2 = 111419,283 m3/jam
5.15 Reformer (R-203)
Fungsi : Membakar char (arang) CKS hasil dari gasifikasi pada gasifier (R-201)
Bahan konstruksi : Carbon steel
Bentuk : Bubbling Fliudized Bed Reactor Jumlah : 1 unit
Tekanan : P = 1,497 atm
Temperatur : T = 870 oC
Densitas gas : ρg = 0,243 kg/m3 Densitas olivine : ρolivine = 45,360 kg/m3 Percepatan gravitasi : g = 9,8 m/s2
Diameter partikel olivine : dpolivine = 0,2 mm = 0,0002 m Viskositas gas : μg = 9,979 × 10-7 Ns/m2 (Pa-s) Massa gas : mg = 77556,384 kg/jam
Massa olivine : molivine = 197,208 kg/jam Spesifikasi
Operating gas velocity : Uf = 0,259 m/s
tinggi bed pada Umf : Lmf = 0,113 m tinggi bed pada Umf : Lmf = 16,952 m
Tinggi reformer : Ht = 12 m
Tinggi bed yang terekspansi gas : He = 0,183 m Kecepatan gas melalui orifice : Uor = 4,978 m/s Jumlah tuyere per area distributor : Nor = 100 tuyere/m2 Diameter orifice pada inlet gas tuyere : dor = 25,771 mm Jumlah lubang per tuyere : Nh = 6
Diameter lubang tuyere : dh = 10,521 mm Jumlah tuyere total : ntuyere = 707 tuyeres Jumlah lubang total : nhole = 4243 holes
waktu reaksi : trx = 54,110 s
waktu tinggal reaktan gas : tr = 0,957 s
5.16 Cooler (H-201)
Fungsi : Mendinginkan aliran keluar dari Reformer (R-203) sampai dengan 301 oC
Bahan konstruksi : Carbon steel
Bentuk : 1 – 2 BEM fixed-tubesheet exchanger with conical
rear head
Shell :
Diameter dalam (ID) : 15,25 in = 0,387 m
Baffle space (B) : 9,15 in = 0,232 m (0,6 × ID)
Passes (n) : 1
Tube :
Diameter dalam (ID) : 1,152 in = 29,261 mm Diameter luar (OD) : 1 ¼ in = 31,750 mm
BWG : 18
Pitch (triangular) : 1 9/16 in
Passes : 2
Panjang : 2,1 ft = 0,640 m
Fluida panas : Gas sintesis
Temperatur masuk (T1) : 750,556 oC = 1383 oF Temperatur keluar (T2) : 276,667 oC = 530 oF
Fluida dingin : Steam
Temperatur masuk (t1) : 151,581 0C = 305 oF Temperatur keluar (t2) : 301,911 0C = 575 oF
Panas yang diserap (Q) : 26.082.143 kJ/jam = 1.372.243 Btu/jam RD yang diijinkan : 0,002
LMTD : 455,990 oF
Luas permukaan (A) : 26,968 ft2 Jumlah tube standard (Nts) : 38 buah
Design overall coefficient (UD) : 150 btu/jam.ft. °F
5.17 Cooler (H-202)
Fungsi : Mendinginkan aliran keluar dari Reformer (R-203) sampai dengan 301 oC
Bentuk : 3 – 6 BEM fixed-tubesheet exchanger with conical
rear head
Jumlah : 1 unit
Shell :
Diameter dalam (ID) : 39 in = 0,991 m
Baffle space (B) : 23,4 in = 0,594 m (0,6 × ID)
Passes (n) : 3
Tube :
Diameter dalam (ID) : 0,652 in = 16,561 mm Diameter luar (OD) : ¾ in = 19,050 mm
BWG : 18
Pitch (triangular) : 1516in
Passes : 6
Panjang : 3,9 ft = 1,189 m
Fluida panas : Gas Sintesis
Temperatur masuk (T1) : 276,667 oC = 530 oF Temperatur keluar (T2) : 148,889 oC = 300 oF Fluida dingin : Steam
Temperatur masuk (t1) : 110 0C = 230 oF
Temperatur keluar (t2) : 151,581 0C = 305 oF
Panas yang diserap (Q) : 33.113.798 kJ/jam = 31.385.824 Btu/jam RD yang diijinkan : 0,002
LMTD : 132,804 oF
Luas permukaan (A) : 1.998,730 ft2 Jumlah tube standard (Nts) : 1212 buah
Design overall coefficient (UD) : 150 btu/jam.ft. °F