Manfaat dari kajian ini adalah tersedianya analisa performa saturator Manfaat dari kajian ini adalah tersedianya analisa performa saturator dalam jangka waktu tertentu. Dengan adanya kajian ni tentunya akan dalam jangka waktu tertentu. Dengan adanya kajian ni tentunya akan bermanfaat
bermanfaat bagi bagi bagian bagian produksi produksi agar agar dapat dapat mengetahui mengetahui sejauh sejauh apa apa alat alat iniini bekerja d
bekerja dan masih an masih dalam rdalam range optimuange optimum kah m kah alat yang alat yang ditinjau, dditinjau, dalam hal alam hal iniini adalah saturator.
adalah saturator.
BAB II BAB II
TINJAUAN PUSTAKA TINJAUAN PUSTAKA
1. Macam-Macam Proses Pembuatan Ammonium Sulfat 1. Macam-Macam Proses Pembuatan Ammonium Sulfat
Proses pembuatan pupuk ammonium sulfat (pupuk ZA) dapat dilakukan Proses pembuatan pupuk ammonium sulfat (pupuk ZA) dapat dilakukan dengan dua proses yang sangat terkenal dalam pembuatan ammonium sulfat, yaitu dengan dua proses yang sangat terkenal dalam pembuatan ammonium sulfat, yaitu proses
proses netralisasi netralisasi langsung langsung dan dan proses proses merseburg. merseburg. Kedua Kedua proses proses ini ini digunakan digunakan didi PT Petrokimia Gresik dalam memproduksi Pupuk ZA.
PT Petrokimia Gresik dalam memproduksi Pupuk ZA.
1.1
1.1 Proses Pembuatan dengan Netralisasi LangsungProses Pembuatan dengan Netralisasi Langsung
Pembuatan ammonium sulfat dengan proses ini menggunakan bahan Pembuatan ammonium sulfat dengan proses ini menggunakan bahan baku
baku gas gas ammonia ammonia bersuhu bersuhu 7070ooC dan asam sulfat cair dengan suhu 32C dan asam sulfat cair dengan suhu 32ooC. PTC. PT Petrokimia Gresik memanfaatkan proses netralisasi langsung ini untuk Petrokimia Gresik memanfaatkan proses netralisasi langsung ini untuk memproduksi Pupuk ZA I/III di Unit Produksi I. Proses ini dilakukan di memproduksi Pupuk ZA I/III di Unit Produksi I. Proses ini dilakukan di reaktor bernama Saturator. Saturator ini bekerja pada suhu maksimal 110 reaktor bernama Saturator. Saturator ini bekerja pada suhu maksimal 110ooCC dengan tekanan atmosferis.
dengan tekanan atmosferis.
Pada saturator ini terjadi reaksi sekaligus kristalisasi dari ammonium Pada saturator ini terjadi reaksi sekaligus kristalisasi dari ammonium sulfat. Hal ini dikarenakan ammonium sulfat yang sudah lewat jenuh di dalam sulfat. Hal ini dikarenakan ammonium sulfat yang sudah lewat jenuh di dalam saturator menyebabkan sebagian ammonium sulfat akan membentuk kristal.
saturator menyebabkan sebagian ammonium sulfat akan membentuk kristal.
Langkah-langkah yang terjadi di proses netralisasi ini yaitu : Langkah-langkah yang terjadi di proses netralisasi ini yaitu :
Reaksi dan KristalisasiReaksi dan Kristalisasi
Gas ammonia direaksikan dengan asam sulfat cair di dalam Saturator Gas ammonia direaksikan dengan asam sulfat cair di dalam Saturator dengan bantuan udara sebagai pengaduknya. Reaksi yang terjadi di dalam dengan bantuan udara sebagai pengaduknya. Reaksi yang terjadi di dalam saturator adalah sebagai berikut :
saturator adalah sebagai berikut : 2 NH
2 NH3(g)3(g) + H + H22SOSO4 (l)4 (l) (NH (NH44))22SOSO4 (s)4 (s)
Reaksi di atas merupakan reaksi eksotermis, sehingga reaktan dan produk Reaksi di atas merupakan reaksi eksotermis, sehingga reaktan dan produk yang dihasilkan akan naik suhunya sampai 105
yang dihasilkan akan naik suhunya sampai 105ooC. Panas reaksi yangC. Panas reaksi yang dihasilkan sebesar -271,591 kJ/mol. Untuk menjaga agar suhu reaksi yang dihasilkan sebesar -271,591 kJ/mol. Untuk menjaga agar suhu reaksi yang tidak terlalu tinggi maka dibutuhkan pendingin yang menyerapa panas reaksi tidak terlalu tinggi maka dibutuhkan pendingin yang menyerapa panas reaksi
untuk menguapkan air kondensat yang masuk ke saturator. Uap yang untuk menguapkan air kondensat yang masuk ke saturator. Uap yang dihasilkan kemudian dikondensasi kembali di Condenser.
dihasilkan kemudian dikondensasi kembali di Condenser.
Hasil dari reaksi ini merupakan campuran antara kristal ZA dan mother Hasil dari reaksi ini merupakan campuran antara kristal ZA dan mother liquor. Hasil reaksi dan sisa asam sulfat yang tidak bereaksi akan keluar dari liquor. Hasil reaksi dan sisa asam sulfat yang tidak bereaksi akan keluar dari Saturator melalui lubang pengeluaran yang ada di bawah Saturator.
Saturator melalui lubang pengeluaran yang ada di bawah Saturator.
Suhu di dalam Saturator dijaga antara 105
Suhu di dalam Saturator dijaga antara 105ooC – 110C – 110ooC denganC dengan acidityacidity 0,2% berat. Selain itu perbandingan antara kristal dan
0,2% berat. Selain itu perbandingan antara kristal dan mother liquormother liquor kurangkurang lebih 1:1.
lebih 1:1.
Pemisahan Kristal ZA TerbentukPemisahan Kristal ZA Terbentuk
Kristal ZA yang terbentuk dan larutan induknya (
Kristal ZA yang terbentuk dan larutan induknya (mother liquor)mother liquor) dipisahkan dengan alat
dipisahkan dengan alat centrifuge.centrifuge. Diharapkan keluar dariDiharapkan keluar dari centrifugecentrifuge makamaka kadar air di dalam kristal maksimal 2% berat.
kadar air di dalam kristal maksimal 2% berat.
Kristal yang tersaring kemudian diproses lanjut ke pengeringan di
Kristal yang tersaring kemudian diproses lanjut ke pengeringan di rotaryrotary dryer
dryer . Adapun. Adapun mother liquor mother liquor yang terpisah dari kristal ZA diumpankan yang terpisah dari kristal ZA diumpankan kembali ke Saturator. Komposisi ammonium sulfat jenuh dan kadar air di kembali ke Saturator. Komposisi ammonium sulfat jenuh dan kadar air di mother liquor kurang lebih 50% : 50%. Dengan adanya ammonium sulfat mother liquor kurang lebih 50% : 50%. Dengan adanya ammonium sulfat jenuh
jenuh yang yang dikembalikan dikembalikan ke ke Saturator Saturator diharapkan diharapkan dapat dapat membantu membantu prosesproses kristalisasi di Saturator karena menyebabkan ammonium sulfat dalam kristalisasi di Saturator karena menyebabkan ammonium sulfat dalam keadaan lewat jenuh.
keadaan lewat jenuh.
Pengeringan ProdukPengeringan Produk
Peralatan utama pada proses pengeringan produk yaitu
Peralatan utama pada proses pengeringan produk yaitu rotary dryerrotary dryer yangyang berfungsi
berfungsi untuk untuk mengeringkan mengeringkan kristal kristal ammonium ammonium sulfat sulfat hingga hingga kandungankandungan airnya maksimal 1% berat dan kandungan asam bebas maksimal 0,1% berat.
airnya maksimal 1% berat dan kandungan asam bebas maksimal 0,1% berat.
Kristal ZA basah dialirkan ke
Kristal ZA basah dialirkan ke rotary dryerrotary dryer dan dikontakkan dengan udaradan dikontakkan dengan udara panas
panas secara secara searah searah ((co-current co-current ). Anti-caking agent ditambahkan ke kristal). Anti-caking agent ditambahkan ke kristal ZA basah sebelum dimasukkan ke
ZA basah sebelum dimasukkan ke rotary dryerrotary dryer untuk mencegahuntuk mencegah penggumpalan ZA.
penggumpalan ZA.
Debu ZA ditarik dengan
Debu ZA ditarik dengan blower/exhaust fanblower/exhaust fan dan masuk kedan masuk ke cyclonecyclone
ditampung dalam tangki sebagai umpan Saturator. Sedangkan udara yang ditampung dalam tangki sebagai umpan Saturator. Sedangkan udara yang lolos dibuang ke udara bebas.
lolos dibuang ke udara bebas.
Proses ini yang kemudian akan dibahas lebih lanjut dan pada unit Saturator Proses ini yang kemudian akan dibahas lebih lanjut dan pada unit Saturator ini penulis akan mengevaluasi neraca panas dan seberapa besar panas yang ini penulis akan mengevaluasi neraca panas dan seberapa besar panas yang terbuang ke lingkungan.
terbuang ke lingkungan.
1.2
1.2 Proses MerseburgProses Merseburg
Pembuatan ammonium sulfat dengan proses ini menggunakan bahan baku Pembuatan ammonium sulfat dengan proses ini menggunakan bahan baku ammonia (NH
ammonia (NH33), karbon dioksida (CO), karbon dioksida (CO22), dan gypsum (CaSO), dan gypsum (CaSO44.2H.2H22O). Proses iniO). Proses ini diterapkan di PT Petrokimia Gresik di unit Pabrik Pupuk ZA II Departemen III.
diterapkan di PT Petrokimia Gresik di unit Pabrik Pupuk ZA II Departemen III.
Proses pembuatannya melalui beberapa tahapan berikut : Proses pembuatannya melalui beberapa tahapan berikut :
KarbonasiKarbonasi
Peralatan utamanya adalah carbonation tower yang berfungsi untuk Peralatan utamanya adalah carbonation tower yang berfungsi untuk membuat ammonium carbonat/carbonat liquor. Pada tahap ini terjadi reaksi membuat ammonium carbonat/carbonat liquor. Pada tahap ini terjadi reaksi antara ammonia gas dengan gas CO
antara ammonia gas dengan gas CO22. Reaksi ini merupkan reaksi eksotermis,. Reaksi ini merupkan reaksi eksotermis, adapun reaksi yang terjadi di dalam carbonation tower adalah sebagai berikut : adapun reaksi yang terjadi di dalam carbonation tower adalah sebagai berikut :
2 NH
2 NH33 + CO + CO22 + H + H22OO (NH (NH44))22COCO33 + Q + Q
Produk larutan ini kemudian dikirim ke unit selanjutnya.
Produk larutan ini kemudian dikirim ke unit selanjutnya.
Reaksi dan Penyerapan GasReaksi dan Penyerapan Gas
Pada proses ini terjadi reaksi lanjutan antara (NH
Pada proses ini terjadi reaksi lanjutan antara (NH44))22COCO33 dengan dengan fosfo fosfo gypsum
gypsum membentukmembentuk reaction magma (slurry.reaction magma (slurry. Gipsum ini masuk ke atas reaktorGipsum ini masuk ke atas reaktor dengan suhu 65
dengan suhu 65ooC. Reaksi yang terjadi antara carbonat liquor dengan gypsumC. Reaksi yang terjadi antara carbonat liquor dengan gypsum adalah sebagai berikut :
adalah sebagai berikut : (NH
(NH44))22COCO33+ CaSO+ CaSO44.2H.2H22OO (NH (NH44))22SOSO44 + CaCO + CaCO33 + 2H + 2H22OO
Reaksi di atas merupakan reaksi endotermis yang membutuhkan panas dari Reaksi di atas merupakan reaksi endotermis yang membutuhkan panas dari lingkungan.
lingkungan.
FiltrasiFiltrasi
Hasil reaksi di atas menghasilkan CaCO
Hasil reaksi di atas menghasilkan CaCO33 yang mengendap sehingga perlu yang mengendap sehingga perlu filtrasi untuk memisahkan CaCO
filtrasi untuk memisahkan CaCO33 dengan larutan.ZA. dengan larutan.ZA.
Netralisasi Netralisasi
Evaporasi dan KristalisasiEvaporasi dan Kristalisasi
Larutan ammonium sulfat kemudian dipekatkan sekaligus dilakukan Larutan ammonium sulfat kemudian dipekatkan sekaligus dilakukan kristalisasi dengan evaporator crystallizer. Larutan yang menjadi pekat kristalisasi dengan evaporator crystallizer. Larutan yang menjadi pekat menyebabkan ZA jenuh dan terbentuk kristal ZA. Kristal kemudian dipisahkan menyebabkan ZA jenuh dan terbentuk kristal ZA. Kristal kemudian dipisahkan dengan centrifuge dan dikeringkan dnegan
dengan centrifuge dan dikeringkan dneganrotary dryer rotary dryer ..
3. Konservasi energi 3. Konservasi energi
Setiap industri pasti menggunakan energi untuk menjalankan produksinya.
Setiap industri pasti menggunakan energi untuk menjalankan produksinya.
Energi merupakan salah satu faktor yang harus dipertimbangkan di dalam industri Energi merupakan salah satu faktor yang harus dipertimbangkan di dalam industri karena dengan menggunakan energi yang cukup, proses produksi akan berjalan karena dengan menggunakan energi yang cukup, proses produksi akan berjalan dengan lancar. Akan tetapi pada umumnya, pengguanaan energi selalu lebih besar dengan lancar. Akan tetapi pada umumnya, pengguanaan energi selalu lebih besar dari batasan minimal dikarenakan terdapat banyak energi yang terbuang begitu dari batasan minimal dikarenakan terdapat banyak energi yang terbuang begitu saja ke lingkungan tanpa dimanfaatkan dengan baik.
saja ke lingkungan tanpa dimanfaatkan dengan baik.
Masih banyak peralatan dalam industri yang tidak dilengkapi dengan Masih banyak peralatan dalam industri yang tidak dilengkapi dengan isolator yang baik sehingga nilai panas yang hilang atau terbuang ke lingkungan isolator yang baik sehingga nilai panas yang hilang atau terbuang ke lingkungan cukup besar. Selain itu, integrasi panas di industri juga tidak selalu dilakukan cukup besar. Selain itu, integrasi panas di industri juga tidak selalu dilakukan dengan baik sehingga panas yang dihasilkan dari suatu alat seringkali tidak dengan baik sehingga panas yang dihasilkan dari suatu alat seringkali tidak dimanfaatkan untuk memanaskan peralatan/unit yang lainnya sehingga lebih dimanfaatkan untuk memanaskan peralatan/unit yang lainnya sehingga lebih menghemat penggunaan energi.
menghemat penggunaan energi.
Sehingga upaya-upaya untuk melakukan konservasi energi sangat penting Sehingga upaya-upaya untuk melakukan konservasi energi sangat penting untuk dikaji guna menurunkan penggunaan energi yang sebetulnya bisa untuk dikaji guna menurunkan penggunaan energi yang sebetulnya bisa diminimalkan. Menurut Peraturan Pemerintah No. 70 tahun 2009, konservasi diminimalkan. Menurut Peraturan Pemerintah No. 70 tahun 2009, konservasi energi diartikan sebagai upaya sistematis, terencana, dan terpadu guna energi diartikan sebagai upaya sistematis, terencana, dan terpadu guna melestarikan sumber daya energi dalam negeri serta meningkatkan efisiensi melestarikan sumber daya energi dalam negeri serta meningkatkan efisiensi pemanfaatannya.
pemanfaatannya. Konservasi Konservasi energi energi dilakukan dilakukan karena karena cadangan cadangan energi energi fosil fosil yangyang terbatas, pentingnya menjaga lingkungan hidup, pengurangan subsidi pemerintah terbatas, pentingnya menjaga lingkungan hidup, pengurangan subsidi pemerintah untuk energi fosil, dan memberikan keuntungan bagi pengguna energi. Sehingga untuk energi fosil, dan memberikan keuntungan bagi pengguna energi. Sehingga sangat diperlukan upaya melakukan efisiensi energi sebagai suatu langkah sangat diperlukan upaya melakukan efisiensi energi sebagai suatu langkah
BAB III BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada pabrik ZA III di PT. Petrokimia Gresik diproduksi pupuk ammonium Pada pabrik ZA III di PT. Petrokimia Gresik diproduksi pupuk ammonium sulfat dengan kapasitas produksi sebesar 677,78 ton/hari. Dimana bahan baku sulfat dengan kapasitas produksi sebesar 677,78 ton/hari. Dimana bahan baku ammonia gas dikirim dari Ammonia Plant dengan laju 7,752 ton/jam dan asam ammonia gas dikirim dari Ammonia Plant dengan laju 7,752 ton/jam dan asam sulfat cair dialirkan dengan laju 21,96 ton/jam. Ammonia gas dan asam sulfat cair sulfat cair dialirkan dengan laju 21,96 ton/jam. Ammonia gas dan asam sulfat cair bereaksi
bereaksi membentuk membentuk ammonium ammonium sulfat sulfat mengikuti mengikuti reaksi reaksi netralisasi. netralisasi. ReaksiReaksi tersebut terjadi di unit Saturator dengan konversi sebesar kurang lebih sebesar tersebut terjadi di unit Saturator dengan konversi sebesar kurang lebih sebesar 99,5%. Nilai konversi tersebut diestimasi nilainya dengan softwere ASPEN Plus, 99,5%. Nilai konversi tersebut diestimasi nilainya dengan softwere ASPEN Plus, dimana pada volume Saturator sebesar 47 m
dimana pada volume Saturator sebesar 47 m33, ammonia masuk Saturator hanya, ammonia masuk Saturator hanya bereaksi sebesar 99,5% d
bereaksi sebesar 99,5% dan sisanya akan terbawa an sisanya akan terbawa udara dan uap air ke atas.udara dan uap air ke atas.
A.
A. Perhitungan Neraca MassaPerhitungan Neraca Massa
Perhitungan neraca massa di sekitar Saturator dihitung berdasarkan Perhitungan neraca massa di sekitar Saturator dihitung berdasarkan perhitungan
perhitungan dari dari neraca neraca massa massa saturator-centrisaturator-centrifuge-kondensor. fuge-kondensor. Hal Hal ini ini dilakukandilakukan karena pengecekan kandungan arus baru dilakukan ketika keluar
karena pengecekan kandungan arus baru dilakukan ketika keluar centrifugecentrifuge dan dan kandungan di
kandungan di mother liquor mother liquor . Begitu juga menghitung berapa uap air yang. Begitu juga menghitung berapa uap air yang terbentuk maka harus dicari juga neraca massa sekitar kondenser.
terbentuk maka harus dicari juga neraca massa sekitar kondenser.
Perhitungan neraca massa di sekitar Saturator menggunakan beberapa asumsi Perhitungan neraca massa di sekitar Saturator menggunakan beberapa asumsi berikut ini :
berikut ini : 1.
1. Sisa ammonia yang tidak bereaksi akan terbawa udara dan uap air ke atasSisa ammonia yang tidak bereaksi akan terbawa udara dan uap air ke atas Saturator dan semua ammonia akan terserap oleh air yang telah Saturator dan semua ammonia akan terserap oleh air yang telah terkondensasi dan akan diumpankan kembali ke Saturator.
terkondensasi dan akan diumpankan kembali ke Saturator.
2.
2. Ammonia yang lepas ke lingkungan baik karena kebocoran maupunAmmonia yang lepas ke lingkungan baik karena kebocoran maupun lossloss bersama udara sangat ke
bersama udara sangat kecil sekali sehingga biscil sekali sehingga bisa diabaikan nilaina diabaikan nilainya.ya.
3.
3. Diasumsikan nilai asam sulfat yang terbawa udara dan uap air ke atasDiasumsikan nilai asam sulfat yang terbawa udara dan uap air ke atas sangat sedikit sekali sehingga nilainya bisa diabaikan.
sangat sedikit sekali sehingga nilainya bisa diabaikan.
4.
4. Diasumsikan nilai asam sulfat yang terbawa keDiasumsikan nilai asam sulfat yang terbawa ke mother liquormother liquor setelahsetelah dipisahkan di centrifuge
dipisahkan di centrifuge nilainya kecil dibandingkan dengan nilainilainya kecil dibandingkan dengan nilai ammonium sulfat jenuh dan air sehingga bisa diabaikan.
ammonium sulfat jenuh dan air sehingga bisa diabaikan.
Berikut ini merupakan hasil perhitungan neraca massa di sekitar Saturator : Berikut ini merupakan hasil perhitungan neraca massa di sekitar Saturator :
Aliran
Aliran Masuk Masuk Aliran Aliran KeluarKeluar Komponen
Komponen Massa Massa (dalam(dalam ton/jam) ton/jam)
Komponen
Komponen Massa Massa (dalam(dalam ton/jam) ton/jam) Aliran
Aliran Umpan Umpan NH3 NH3 Aliran Aliran Hasil Hasil Keluar Keluar (3)(3) NH3
NH3 7,7442 7,7442 ZA kristal ZA kristal 29,317929,3179 H2O
H2O 0,0078 0,0078 ZA ZA cair cair jenuh jenuh 13,222113,2221 Aliran Umpan H2SO4
Aliran Umpan H2SO4 H2O H2O 16,081416,0814 H2SO4
H2SO4 21,5881 21,5881 H2SO4 H2SO4 0,01440,0144
H2O 0,3719
H2O 0,3719 Aliran Uap ke Atas (1)Aliran Uap ke Atas (1) Aliran Mother Liquor (5)
Aliran Mother Liquor (5) H2O H2O 22,635622,6356 ZA
ZA 13,2221 13,2221 NH3 NH3 0,03890,0389
H2O
H2O 15,8374 15,8374 Udara Udara 0,51670,5167 Aliran Kondensat (2)
Aliran Kondensat (2)
H2O 22,5000
H2O 22,5000
NH3
NH3 0,03890,0389
Aliran Udara Masuk Aliran Udara Masuk
Udara 0,5167
Udara 0,5167
Selain itu dari perhitungan juga didapatkan bahwa uap air yang terbuang ke Selain itu dari perhitungan juga didapatkan bahwa uap air yang terbuang ke lingkungan melalui cerobong atas condenser sebesar 0,1356 ton/jam dan udara lingkungan melalui cerobong atas condenser sebesar 0,1356 ton/jam dan udara semuanya lolos ke udara dengan jumlah 0,5167 ton/jam. Gas ammonia sisa yang semuanya lolos ke udara dengan jumlah 0,5167 ton/jam. Gas ammonia sisa yang tidak bereaksi juga akan terbawa oleh aliran udara dan uap air ke atas, hanya saja tidak bereaksi juga akan terbawa oleh aliran udara dan uap air ke atas, hanya saja diasumsikan bahwa sebagian besar dari ammonia tersebut larut dalam air karena diasumsikan bahwa sebagian besar dari ammonia tersebut larut dalam air karena kelarutan ammonia di air sangat tinggi. Akan tetapi sebagai tindakan pengamanan, kelarutan ammonia di air sangat tinggi. Akan tetapi sebagai tindakan pengamanan, kami menyarankan agar uap yang lolos ke lingkungan di kontrol kandungan- kami menyarankan agar uap yang lolos ke lingkungan di kontrol kandungan- kandungannya, sehingga diharapkan ammonia maupun asam sulfat yang terbuang kandungannya, sehingga diharapkan ammonia maupun asam sulfat yang terbuang sebagai emisi di lingkungan nilainya masih di bawah ambang batas yang sebagai emisi di lingkungan nilainya masih di bawah ambang batas yang ditetapkan oleh pemerintah. Perhitungan ini juga mengasumsikan bahwa tidak ada ditetapkan oleh pemerintah. Perhitungan ini juga mengasumsikan bahwa tidak ada ZA yang terbawa ke arus kondenser, sehingga semua hasil ZA akan terbawa ke ZA yang terbawa ke arus kondenser, sehingga semua hasil ZA akan terbawa ke arus keluar bawah Saturator.
arus keluar bawah Saturator.
Berdasarkan perhitungan yang sudah dilakukan juga didapatkan hasil kristal Berdasarkan perhitungan yang sudah dilakukan juga didapatkan hasil kristal keluar centrifuge dengan jumlah :
keluar centrifuge dengan jumlah : Kristal
Kristal ZA ZA = = 29,3179 29,3179 ton/jamton/jam Kadar H
Kadar H22O/Kadar O/Kadar Asam Asam = = 0,825% 0,825% / / 0,0487%0,0487%
H
H22O O = = 0,244 0,244 ton/jamton/jam H
H22SOSO44 = = 0,0144 0,0144 ton/jamton/jam
Berdasarkan perhitungan di atas terlihat bahwa nilai kristal ZA yang Berdasarkan perhitungan di atas terlihat bahwa nilai kristal ZA yang terbentuk berdasarkan teori masih lebih besar dari nilai yang ada di Control Room terbentuk berdasarkan teori masih lebih besar dari nilai yang ada di Control Room ZA, dimana nilai produksi pupuk ZA yang sesungguhnya sebesar 28,24 ton/jam.
ZA, dimana nilai produksi pupuk ZA yang sesungguhnya sebesar 28,24 ton/jam.
Perbedaan ini bisa disebabkan karena konversi yang sebenarnya terjadi masih jauh Perbedaan ini bisa disebabkan karena konversi yang sebenarnya terjadi masih jauh dibawah 99,5%, selain itu ada kemungkinan ZA (ammonium sulfat) yang terbawa dibawah 99,5%, selain itu ada kemungkinan ZA (ammonium sulfat) yang terbawa udara ke atas bersama uap air dan lolos ke lingkungan.
udara ke atas bersama uap air dan lolos ke lingkungan.
B.
B. Perhitungan Neraca PanasPerhitungan Neraca Panas
Hasil perhitungan neraca massa yang telah dilakukan di atas dapat digunakan Hasil perhitungan neraca massa yang telah dilakukan di atas dapat digunakan
terbuang ke lingkungan sebagai
terbuang ke lingkungan sebagai heat lossheat loss. Nilai panas yang terbuang itu kemudian. Nilai panas yang terbuang itu kemudian dicarikan solusi dan langkah-langkah bagaimana memperkecil nilai panas yang dicarikan solusi dan langkah-langkah bagaimana memperkecil nilai panas yang terbuang. Sehingga diharapkan semua panas semaksimal mungkin dimanfaatkan terbuang. Sehingga diharapkan semua panas semaksimal mungkin dimanfaatkan dan tidak begitu saja terbuang ke lingkungan.
dan tidak begitu saja terbuang ke lingkungan.
Reaksi pembentukan ammonium sulfat menggunakan reaksi netralisasi ini Reaksi pembentukan ammonium sulfat menggunakan reaksi netralisasi ini merupakan reaksi eksotermis yang menghasilkan panas. Panas yang dihasilkan merupakan reaksi eksotermis yang menghasilkan panas. Panas yang dihasilkan dari reaksi akan menyebabkan suhu semua campuran yang ada di dalam Saturator dari reaksi akan menyebabkan suhu semua campuran yang ada di dalam Saturator naik. Untuk menjaga agar suhu tidak terlampau tinggi maka digunakan naik. Untuk menjaga agar suhu tidak terlampau tinggi maka digunakan pendinginan
pendinginan secara secara langsung langsung dengan dengan cara cara menginputkan menginputkan air air kondensat kondensat ke ke dalamdalam Saturator. Sehingga panas reaksi akan digunakan untuk menguapkan air Saturator. Sehingga panas reaksi akan digunakan untuk menguapkan air kondensat yang nantinya uap tersebut akan dikondensasi kembali.
kondensat yang nantinya uap tersebut akan dikondensasi kembali.
Berikut ini hasil perhitungan neraca panas di sekitar Saturator : Berikut ini hasil perhitungan neraca panas di sekitar Saturator :
Panas
Panas Masuk Masuk Panas Panas KeluarKeluar Komponen
Komponen Panas Panas (dalam(dalam kJ/jam) kJ/jam)
Komponen
Komponen Panas Panas (dalam(dalam kJ/jam) kJ/jam) Aliran Umpan NH3, 70
Aliran Umpan NH3, 70ooC C Aliran Aliran Hasil Hasil Keluar Keluar (3), (3), 105105ooCC NH3
NH3 755.180,3437 755.180,3437 ZA kristal ZA kristal 3.731.582,82113.731.582,8211 H2O
H2O 654,7727 654,7727 ZA ZA cair cair jenuh jenuh 1.731.562,95461.731.562,9546 Aliran Umpan H2SO4, 32
Aliran Umpan H2SO4, 32ooCC H2O H2O 5.917.968,11815.917.968,1181 H2SO4
H2SO4 131.622,9140 131.622,9140 H2SO4 H2SO4 1.113,50441.113,5044
H2O 10.789,4018
H2O 10.789,4018 Aliran Uap ke Atas (1), 105Aliran Uap ke Atas (1), 105ooCC Aliran Mother Liquor (5), 70
Aliran Mother Liquor (5), 70ooCC NH3 NH3 6.961,26176.961,2617 ZA
ZA 930.569,6453 930.569,6453 Udara Udara 41.627,366041.627,3660