Fungsi : Untuk mengangkut bauksit dari Open yard menuju Bucket Elevator (J-112)
Tipe : Troughed belt on 45° idlers with rolls equal length
Jumlah : 1 buah
Kapasitas : 115.76 ton/jam Kecepatan Belt : 73.55 m/min Power motor : 3 hp
Jumlah : 1 unit 2. Bucket Elevator (J-112)
Fungsi : Untuk mengangkut bauksit dari J- 111 menuju C-110
Tipe : Bucket elevator for continuous Kapasitas : 11578.02 kg
Bahan Konstruksi: Carbon Steel Ukuran Bucket : 14 x 8 x 11 ¾ in Bucket Spacing : 12 in
Tinggi Elevator : 75 ft Power Motor : 31 hp Jumlah : 2 unit 3. Ball Mill (C-110)
Fungsi : Memperkecil ukuran bauksit Tipe : Marcy Ball Mill
Kapasitas : 2546.68 ton
V-2 BAB V Spesifikasi Alat
Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi ITS Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) Dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer Dengan Lime-Sintering Bahan Konstruksi: Carbon Steel SA-283 C
Ukuran : 10 x 10 ft Berat : 56.5 ton Power Motor : 700 - 750 hp Kecepatan : 18 rpm Jumlah : 1 unit 4. Vibrating Screen (H-113)
Fungsi : Untuk menyaring Bauksit agar sesuai dengan spesifikasi Tipe : Electrically Vibrated Screens Luas total : 69.4 ft2
5. Tangki Penyimpan NaOH (F-121)
Fungsi : Untuk mereaksikan bauksit dengan NaOH
Kapasitas : 315941.75 ft3
Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup atas konis
Diameter : 56 ft
Tinggi tangki : 56 ft Tebal Tangki : 0.84 in Tebal tutup atas : 0.22 in Tebal tutup bawah : 0.25 in
Bahan : Carbon steel SA-283 g C Welding : Double welded butt joint
Jumlah : 2 buah
6. Pompa (L-122)
Fungsi : Untuk memompa liquor
Tipe : Centrifugal pump
Kapasitas : 0.024 ft3
V-3 BAB V Spesifikasi Alat
Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi ITS Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) Dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer Dengan Lime-Sintering
Jumlah : 1 buah
Ukuran : 8 in sch 40
Dengan perhitungan yang sama, untuk pompa lainnya, didapatkan :
Nama Alat Tipe Kapasitas Ukuran
L-124 Centrifugal
pump 0.0354 m3/s 8 in sch 80 L-126 Centrifugal
pump 0.167 m3/s 9 in sch 80 L-131 Centrifugal
pump 0.020 m3/s 6 in sch 80 L-135 Centrifugal
pump 0.043 m3/s 8 in sch 40 L-211 Screw pump 0.043 m3/s 10 in sch
40 L-221 Screw pump 0.0177 m3/s 6 in sch 80
7. Mixer (M-123)
Fungsi : Melarutkan NaOH 50%
hingga berkonsentasi 20%
Tipe : Silinder vertikal dengan tutup dan dasar standard dished head
Volume tangki : 2918.79 ft3 Volume liquid : 2189.10 ft3 Diameter Tangki : 16 ft
V-4 BAB V Spesifikasi Alat
Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi ITS Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) Dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer Dengan Lime-Sintering Tinggi tangki : 16 ft
Tinggi Liquid : 11.62 ft
Bahan : Carbon steel SA-283 gradeC Welding : Double welded butt joint Pengaduk
Jenis : Propeler
Baffle : 4 buah
Power motor : 286.25 hp
Dengan perhitungan yang sama, untuk mixer M-125 &
M-134, didapatkan :
Tabel V.1 Spesifikasi Alat M-126 dan M-136 Spesifikasi
Alat
Nama Alat
M-125 M-134
Umum
Jumlah: 1 unit 1 unit Bentuk:
Silinder vertical, tutup
Silinder vertical, tutup
dan dasar standard dan dasar standard
dished head dished head
V. t : 8423.34 ft3 7189.52 ft3 V. l : 6317.51 ft3 5392.14 ft3
D. t : 24 ft 24 ft
T. t : 22.06 ft 20.92 ft T. l : 16.54 ft 15.69 ft
Bahan : Carbon steel SA-283 grade C
Carbon steel SA-283 grade C
V-5 BAB V Spesifikasi Alat
Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi ITS Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) Dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer Dengan Lime-Sintering Welding: Double welded
butt joint
Double welded butt joint
Pengaduk
Jenis : Propeler Propeler Baffle : 4 buah 4 buah
Power
motor : 543.43 Hp
322.91 Hp
8. Reaktor Digester (R-120)
Fungsi : Untuk mereaksikan bauksit dengan NaOH
Tipe : Batch Reactor
Jumlah : 4
Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup flat head
Volume tangki : 1977.29 ft3 Volume liquid : 1384.10 ft3 Diameter Tangki : 16 ft Tinggi tangki : 12 ft Tinggi Liquid : 8.4 ft
Bahan : Carbon steel SA-7 Welding : Double welded butt joint Pengaduk
Jenis : Propeler
Baffle : 4 buah
Power motor : 808.45 hp 9. Clarifier (H-127)
Fungsi : Mengendapkan natrium aluminat
Tipe : Silinder vertikal dengan
V-6 BAB V Spesifikasi Alat
Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi ITS Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) Dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer Dengan Lime-Sintering dasar conical
Volume tangki : 148107.86 ft3 Volume liquid : 118486.29 ft3 Diameter Tangki : 56 ft
Tinggi tangki : 56 ft Tinggi Liquid : 45 ft
Baffle : 1 buah
Bahan : Carbon steel SA-283 g C Welding : Double welded butt joint 10. Reaktor Digester (R-130)
Fungsi : Untuk mereaksikan bauksit dengan NaOH
Tipe : Batch Reactor
Jumlah : 4
Bentuk : Silinder vertikal dengan tutup flat head
Volume tangki : 559.46 ft3 Volume liquid : 391.62 ft3 Diameter Tangki : 8 ft Tinggi tangki : 16 ft Tinggi Liquid : 11.2 ft
Bahan : Carbon steel SA-7 Welding : Double welded butt joint Pengaduk
Jenis : Propeler
Baffle : 4 buah
Power motor : 27.26 hp 11. Clarifier (H-133)
Fungsi : Mengendapkan natrium
V-7 BAB V Spesifikasi Alat
Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi ITS Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) Dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer Dengan Lime-Sintering aluminat
Tipe : Silinder vertikal dengan dasar conical
Volume tangki : 81172.00 ft3 Volume liquid : 64937.60 ft3 Diameter Tangki : 48 ft Tinggi tangki : 48 ft Tinggi Liquid : 38 ft
Baffle : 1 buah
Bahan : Carbon steel SA-283 g C Welding : Double welded butt joint 12. Cooler (E-132)
Fungsi : Menurunkan suhu produk dari natrium aluminat Jenis : Shell and tube (1-2 HE)
Jumlah : 1 buah
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 g C Luas area : 2122.6 ft2
Tube
OD, BWG : 1 ½ in, 14 BWG
Length : 16 ft
Jumlah tube : 338
Pitch : 1 7/8 in triangular Shell
ID Shell : 1 ½ in, 14 BWG 13. Precipitation tank (H-210)
Fungsi : Untuk membentuk aluminium trihidrat
Tipe : Batch
V-8 BAB V Spesifikasi Alat
Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi ITS Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) Dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer Dengan Lime-Sintering
Jumlah : 4
Bentuk :Silinder vertikal dengan tutup dished head Volume tangki : 93517.87 ft3 Volume liquid : 70138.40 ft3 Diameter Tangki : 56 ft Tinggi tangki : 48 ft Tinggi Liquid : 36 ft
Bahan : Carbon steel SA-7 Welding : Double welded butt joint Pengaduk
Jenis : Propeler
Baffle : 4 buah
Power motor : 72.68 hp 14. Rotary Vacuum Filter (H-220)
Fungsi : Mencuci cake yang telah terbentuk menggunakan wp
Tipe : Rotary drum filter
Luas filter : 44 m2 Diameter filter : 2.65 m Tinggi filter : 5.29 m
Jumlah : 2 buah
15. Screw conveyor (J-222)
Fungsi : Untuk mengangkut aluminium trihidrat
Tipe : C-26
Jumlah : 1 buah
Kapasitas : 8748.65 ft³/jam
Diameter : 20 in
V-9 BAB V Spesifikasi Alat
Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi ITS Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) Dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer Dengan Lime-Sintering Max lump size : 3 ½ in (25%)
Max lump size : 2 in (100%) 16. Cyclone (H-311)
Fungsi : Menguapkan air dalam aluminium trihidrat Kecepatan gas : 10 m/s
Dimensi cyclone
Dc : 12.17 m
De : 6.08 m
Hc : 6.08 m
Lc : 24.34 m
Sc : 1.52 m
Zc : 24.34 m
Jc : 3.04 m
17. Blower (G-315)
Jenis : Centrifugal blower
Bahan : Commercial steel Rate Volumetric : 18099.977 kg/jam
Power : 2.5 hp
Jumlah : 8 buah
18. Rotary Kiln (B-310)
Fungsi : Membentuk α-Al2O3
Bahan : Carbon Steel SA-240 g T Kapasitas : 450 ton/hari
Dimensi
Panjang : 475 ft = 144.78 m Diameter : 11.50 ft = 4.88 m
Power : 177.31 hp
V-10 BAB V Spesifikasi Alat
Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi ITS Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) Dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer Dengan Lime-Sintering
Jumlah : 3 unit
19. Cooler (E-314)
Fungsi : Mendinginkan α-Al2O3
Bahan : Carbon Steel SA-283 g C Dimensi
Panjang : 73.15 ft Diameter : 8.27 ft Kemirigan : 0.06 ft Jumlah radial flight : 20 buah Tinggi flight : 1.03 ft
Daya : 91.73 hp
Jumlah : 8 unit
20. Silo (F-316)
Fungsi : Menyimpan produk SGA selama 30 hari
Bentuk : Tangki silinder dengan dasar konis
Diameter : 56 ft
Tinggi tangki : 56 ft Tebal tangki : 1.05 in Tebal konis : 1.96 in
Macam las : Double welded butt joint Bahan : Carbon steel SA-283 g C
Jumlah : 2 buah
VI-1
BAB VI UTILITAS
Dalam suatu industri, unit utilitas merupakan sarana penunjang dari proses utama di pabrik. Oleh karena itu, unit utilitas memegang peranan penting dalam pelaksanaan operasi dan proses. Sarana utilitas pada pabrik Smelter Grade Alumina dari Bauksit dengan proses Bayer dengan lime sintering ini meliputi:
1. Air
Air dalam pabrik Smelter Grade Alumina ini digunakan sebagai air proses, air umpan boiler dan air sanitasi.
2. Steam
Steam digunakan pada proses di digester, heat exchanger.
3. Listrik
Listrik berfungsi sebagai tenaga penggerak dari berbagai peralatan proses dan sumber penerangan.
4. Bahan bakar
Bahan bakar berfungsi untuk bahan bakar kalsiner dan pembangkit tenaga listrik.
6.1 Utilitas secara Umum
Utilitas pada suatu industri meliputi kebutuhan air, steam dan listrik. Air yang digunakan dalam industri memiliki syarat tertentu. Oleh karena itu, air yang diambil dari sumbernya perlu di treatment terlebih dahulu. Beberapa treatment yang dipakai yaitu koagulasi dan flokulasi, sedimentasi dan ion exchange.
VI-2 BAB VI Utilitas
Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer dengan
Lime Sintering Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi
1. Koagulasi dan flokulasi
Proses koagulasi dalam pengolahan air adalah proses pengumpulan partikel kecil menjadi partikel yang lebih besar sehingga selanjutnya dapat dipisahkan dari air melalui proses sedimentasi, filtrasi ataupun membran. Pengumpulan dan perbesaran pratikel dalam proses koagulasi dan flokulasi dilakukan dengan penambahan koagulan. Proses koagulasi dilakukan dengan menambahkan koagulan dan dilakukan pemutaran cepat. Sedangkan proses flokulasi adalah proses pembesaran partikel setelah proses koagulasi. Proses ini dilakukan dengan pengadukan lambat (Pizzi, 1979).
Umumnya koagulan yang dipakai berupa tawas (Al2(SO4)3) atau PAC. Setelah ditambahkan koagulan tawas ataupun PAC pH air akan turun dan suasana menjadi asam sehingga pada proses flokulasi biasanya terdapat proses netralisasi.
2. Sedimentasi
Proses pengendapan padatan yang terbentuk dari proses flokulasi dan koagulasi secara gravitasi. Alat yang digunakan berupa setlling tank (Pizzi, 1979). Alat yang digunakan untuk prose sedimentasi ini disebut clarifier.
3. Filtrasi
Proses ini merupakan proses penyaringan setelah proses sedimentasi menggunakan filter. Pada proses ini terjadi penyaringan pertikel yang belum dapat terendapkan pada clarifier. Pada filter tersusun beberapa adsorben seperti karbon aktif, pasir, pasir silika dan antracit. Adsorben disusun dengan urutan tertentu pada filter agar air yang keluar dari filter merupakan air bersih. Selain memisahkan pertikel yang belum terendapkan, adanya adsorben pada filter mampu memisahkan ion besi dan mangan pada air.
VI-3 BAB VI Utilitas
Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer dengan
Lime Sintering Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi 4. Ion exchange
Proses ini digunakan untuk menghilangkan ion-ion yang tidak diinginkan dalam air seperti : arsen, nitrat, kalsium dan magnesium (hardness). Dalam ion exchange ini digunakan kation dan anion untuk menghilangkan ion-ion dalam air (Pizzi, 1979).
Proses ion exchange ini digunakan untuk air yang akan digunakan untuk boiler. Air umpan boiler memiliki syarat khusus. Keberadaaan ion besi, arsen, nitrat, kalsium dan magnesium dapat merusak boiler dan mempercepat kerak pada boiler. Pada kolom kation ion-ion positif dalam air (Ca2+, Mg2+, Na2+) akan diikat oleh resin kation, sedangkan ion-ion negatif dalam air (HCO3-, Cl-, SO42) selanjutnya akan diikat oleh resin anion. Regenerasi resin kation menggunakan larutan HCl sedangkan untuk regenerasi resin anion menggunakan larutan NaOH (Imafuku, 1999).
6.2 Utilitas di Pabrik Smelter Grade Alumina
Berikut ini kebutuhan utilitas pada pabrik Smelter Grade Alumina:
6.2.1 Air
Kebutuhan air pada pabrik Smelter Grade Alumina dipenuhi dari air sungai Kapuas yang terlebih dahulu di treatment. Air digunakan untuk menghasilkan steam dari unit boiler, pendingin untuk cooler, dan untuk keperluan sanitasi.
a. Air Sanitasi
Air sanitasi digunakan untuk keperluan karyawan, laboratorium, perkantoran, pemadam kebakaran dan keperluan lainnya. Berikut jumlah air sanitasi yang dibutuhkan pada pabrik Smelter Grade Alumina dari Bauksit dengan proses Bayer dan Lime Sintering.
VI-4 BAB VI Utilitas
Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer dengan
Lime Sintering Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi
- Untuk keperluan karyawan Asumsi:
Jumlah karyawan = 500 orang
Kebutuhan tiap orang = 120 liter/hari/kapita
Total kebutuhan air = 120 x 500 = 60000 liter/hari - Untuk laboratorium
Direncanakan kebutuhan air untuk laboratorium adalah 15%
dari kebutuhan karyawan, sehingga kebutuhan air adalah:
15% x 60000 liter/hari = 9000 liter/hari - Untuk hidran kebakaran
Standar kebutuhan air untuk hidran kebakaran menurut SNI 19 6728.1-2002 sebesar 5% dari kebutuhan domestik (kebutuhan air karyawan), sehingga kebutuhan air adalah:
5% x 60000 liter/hari = 3000 liter/hari
Dari rincian di atas, dapat dihitung kebutuhan air sanitasi pada pabrik Smelter Grade Alumina ini sebesar : Total kebutuhan air sanitasi
= (60000 + 9000 + 3000) liter/hari
= 72000 liter/hari = 72 m3/hari b. Air Proses
Kebutuhan air proses pada pabrik Smelter Grade Alumina adalah sebagai berikut:
Tabel 6.1 Kebutuhan Air Proses pada Pabrik
No Nama Alat Kebutuhan Air
(kg/hari)
1 Mixer NaOH (M-123) 2283807,52
2 Mixer NaOH (M-125) 3284200,46
VI-5 BAB VI Utilitas
Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer dengan
Lime Sintering Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi
3 Rotary Vacuum Filter
(H-220) 96704,82
Total 5664712,80
Air proses = 𝑟𝑎𝑡𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟 𝜌
=5664712,80
995,68
= 5689,29 m3/hari c. Air Pendingin
Air pendingin pada pabrik Smelter Grade Alumina dari Bauksit dengan proses bayer adalah untuk pendingin pada cooler dan kondensor. Kebutuhan air pendingin pada pabrik Smelter Grade Alumina adalah sebagai berikut:
Tabel 6.2 Kebutuhan Air Pendingin pada Pabrik
No Nama Alat Kebutuhan air
(kg/hari) 1 Heat Exchanger (E-132) 15737406,78
Total 15737406,78
Air proses yang dibutuhkan:
Air proses = rate masa air ρ
= 15737406,78 995,68
= 15805,69 m3
Karena digunakan sistem sirkulasi untuk menghemat air, maka diasumsikan 90% dari air pendingin kembali ke cooling tower:
Jadi air make up
= 10% x 15805,69 m3 = 1580,57 m3/hari
VI-6 BAB VI Utilitas
Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer dengan
Lime Sintering Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi
d. Air Umpan Boiler
Air umpan boiler adalah air umpan yang dilunakkan dari kandungan mineral yang terdapat dalam air tersebut.
Walaupun air sudah kelihatan jernih tetapi pada umumnya masih mengandung garam dan asam yang dapat merusak boiler.
Proses pelunakan pada air boiler disebut sebagai proses demineralisasi. Kebutuhan air boiler pada pabrik Smelter Grade Alumina adalah sebagai berikut:
Tabel 6.3 Kebutuhan Air Umpan Boiler pada Pabrik No Nama Alat Kebutuhan air (kg/hari) 1 Reaktor Digester (R-120) 270454,52 2 Reaktor Digester (R-130) 278323,04
Total 548777,56
Air umpan boiler yang dibutuhkan = steam yang dibutuhkan Air proses yang dibutuhkan:
Air proses = 𝑟𝑎𝑡𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑎𝑖𝑟 𝜌
=548777,56
995,68
= 551,16 m3
Karena digunakan sistem sirkulasi untuk menghemat air, maka diasumsikan 80% dari kondensat kembali ke air umpan boiler:
Jadi, make up water boiler = 20% x 551,16 m3
= 110,23 m3/hari
Air sungai yang dibutuhkan untuk strat up pertama adalah:
1. Air sanitasi = 72 m3
2. Air proses = 5689,29 m3
3. Air pendingin = 15805,69 m3
4. Air umpan boiler = 551,16 m3
Total = 22118,14 m3
Air sungai yang dibutuhkan untuk make up setiap hari adalah:
VI-7 BAB VI Utilitas
Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer dengan
Lime Sintering Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi
1. Air sanitasi = 72 m3/hari
2. Air Proses = 5689,29 m3/hari
3. Air pendingin = 1580,57 m3/hari 4. Air umpan boiler = 110,23 m3/hari
Total = 7452,09 m3/hari
6.2.2 Steam
Pada Pabrik Smelter Grade Alumina ini, steam mempunyai peranan yang sangat penting. Steam yang digunakan adalah saturated steam. Kebutuhan steam untuk pabrik SGA adalah sebagai berikut:
Tabel 6.4 Kebutuhan Steam
No Nama Alat Kebutuhan air (kg/hari) 1 Reaktor Digester (R-120) 270454,52 2 Reaktor Digester (R-130) 278323,04
Total 548777,56
6.2.3 Bahan Bakar
Pada pabrik SGA ini terdapat proses kalsinasi yang beroperasi pada suhu tinggi. Panas yang digunakan untuk proses kalsinasi diperoleh dari furnace dengan bahan bakar gas alam (natural gas). Kebutuhan natural gas pada pabrik
SGA sebagai berikut :
Tabel 6.5 Kebutuhan Bahan Bakar
No Nama Alat Kebutuhan Bahan Bakar
(Liter/hari)
1 Rotary Kiln (B-310) 51296,77
Maka natural gas yang dibutuhkan adalah 51296,77 Liter/hari
VI-8 BAB VI Utilitas
Pabrik Smelter Grade Alumina (SGA) dari Bauksit Menggunakan Proses Bayer dengan
Lime Sintering Departemen Teknik Kimia Industri
Fakultas Vokasi 6.2.4 Listrik
Tenaga listrik untuk pabrik ini disuplai oleh jaringan PT. PLN Persero dan sebagai cadangan dipakai generator set untuk mengatasi keadaan bila sewaktu-waktu terjadi gangguan PLN. Kebutuhan listrik untuk penerangan pabrik dapat dihitung berdasarkan kuat penerangan untuk masingmasing ruangan atau halaman di sekitar pabrik yang memerlukan penerangan.
Tenaga listrik untuk pabrik ini disuplai oleh dua sumber, yaitu:
a. Perusahaan Listrik Negara (PLN), merupakan sumber utama dari pabrik Smelter Grade Alumina ini.
b. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD), digunakan untuk cadangan jika listrik dari PLN padam atau apabila daya dari PLN tidak mencukupi.
VII-1