PRA RANCANGAN PABRIK GLISEROL DARI ASAM LEMAK KAPASITAS 2.500 TON/TAHUN

INTISARI 

Prarancangan Pabrik Gliserol dari produk samping asam lemak ini dimaksudkan untuk mengolah kembali hasil buangan dari pabrik asam lemak, dimana hasil buangan ini dapat diolah dan dimanfaatkan kembali misalnya pada industri kosmetik, industri farmasi, dan lain-lain.

Pabrik ini direncanakan terletak di Sulawesi Utara tepatnya di Manado dengan kapasitas produksi 2.500 ton per tahun. Pabrik beroperasi 24 jam per hari dan 330 hari per tahun.
Bentuk perusahaan ini adalah perseroan terbatas (PT), dengan memakai struktur organisasi line dan staf, jumlah karyawan yang dipekerjakan sebanyak 100 orang dengan pembagian kerja menurut sift.

Dari segi utilitas, pra rancangan pabrik gliserol dari produk samping pabrik asam lemak dapat dilanjutkan dengan mempertimbangkan :
1.Kebutuhan air proses :
i.Air pendingin :88625,6509 kg/jam
ii.Air Umpan Boiler :2812,9372 kg/jam
2.Kebutuhan air sanitasi:2812,9372 kg/jam
3.kebutuhan listrik :1536,300 BTU/jam
4.Kebutuhan bahan bakar :1467,0474 ltr/jam

Dari segi ekonomi, prarancangan pabrik gliserol dari produk samping pabrik asam lemak ini cukup menguntungkan dan berpotensi untuk dilanjutkan ke taham perancangan dengan mempertimbangkan hal-hal sebagi berikut :
1.Investasi total :Rp 61.195.642.388,00
2.Hasil penjualan (Laba Bersih) :Rp 16.574.537.042
3.Break event point :38%
4.Pay of Time (POT) :3 Tahun
5.Interest Rate of Return (IRR) :26,42 %

Selengkapnya Download

Read more »

PRA RANCANGAN PABRIK ETYL KHLORIDE KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN

INTISARI

Proses pembuatan Etil Klorid dari Etilen dan Hidrogen Klorid berlangsung pada reaktor fixed bed multitube dengan kondisi non isothermal – non adiabatic menggunakan katalis zirconium oxychloride. Reaksi berlangsung pada fase gas dengan suhu 130 – 167 0C dan tekanan 28,2 atm serta menggunakan. Karena reaksi berjalan eksotermis maka digunakan mineral oil sebagai pendingin.

Pabrik Etil Klorid berkapasitas 20.000 ton / tahun ini akan didirikan di Cilegon, Jawa Barat dengan areal tanah seluas 3,8 Ha dan karyawan 156 orang. Pabrik ini menggunakan bahan baku utama etilen sebanyak 9.207 ton / tahun dan hidrogen klorid sebanyak 33.281 ton / tahun.

Kebutuhan akan utilitas meliputi air sebanyak 840.574 ton / tahun diperoleh dari sungai – sungai di sekitar Cilegon, steam sebanyak 107.037 ton / tahun yang dibangkitkan oleh boiler, fuel oil sebanyak 7.397 ton / tahun dan udara tekan sebanyak 53.228 standar m3 per tahun.

Berdasarkan analisis ekonomi, Pabrilk Etil Klorid ini mempunyai data – data sebagai berikut :
1.Modal tetap : Rp 22.086.978.990,21 + $ 5.409.292,5
2.Laba sebelum pajak : Rp 31.826.631.113,99
3.Laba sesudah pajak : Rp 15.913.315.556,99
4.Modal kerja : Rp 1.911.478.274,82 + $ 2.219.485,12

Analisis Kelayakan Hasil Perhitungan Persyaratan
ROI sebelum pajak 44,97 % minimal 44%
ROI sesudah pajak 22,49 %
POT sebelum pajak 1,82 tahun maksimal 2 tahun
POT sesudah pajak 3,08 tahun
BEP 40,03 % 40 – 60%
SDP 20,02 %
DCF 27,25 % 12%

Berdasarkan data – data di atas maka Pabrik Etil Klorid dari Etilen dan Hidrogen Klorid ini menarik untuk dikaji lebih lanjut.

Selengkapnya Download

Read more »

PRA RANCANGAN PABRIK ETILEN OKSIDA PROSES CELANESS KAPASITAS 100.000 TON/TAHUN

INTISARI

Prarancangan Pabrik Etilen Oksida proses Celaness dengan kapasitas 100.000 ton/tahun ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan etilen oksida, khususnya untuk industri senyawa glikol di dalam negeri. Pabrik ini direncanakan didirikan di Kawasan Industri KIEC, Cilegon, Banten. Bahan baku berupa etilen diperoleh dari PT. Chandra Asih Petrochemical Center, Cilegon dan oksigen diperoleh dari PT. Air Liquid Indosesia, Cilegon. Sedangkan metana diperoleh dari PT. LNG Badak, Bontang.

Reaksi pembuatan etilen oksida dilakukan dengan proses oksidasi katalitik etilen. Dalam hal ini etilen direaksikan dengan oksigen dengan menggunakan katalis perak, sedangkan gas inert yang digunakan adalah metana. Reaksi berlangsung dalam sebuah reaktor fixed bed multitube yang beropersi pada temperatur 132,2 oC dan tekanan 15,7 atm dengan pendingin saturated water. Konversi perpass untuk reaksi pembentukan etilen oksida adalah 80,2 % dan selektivitasnya 82,7 %. Produk reaktor kemudian dipisahkan dalam kolom absorber. Hasil bawah kolom absorber diumpankan ke dalam kolom destilasi untuk dimurnikan. Sedangkan hasil atas dimasukkan ke dalam seksi CO2 removal untuk menghilangkan CO2 sebelum direcycle kembali ke dalam reaktor.

Unit pendukung proses untuk menunjang proses produksi terdiri atas unit penyediaan dan pengolahan air, unit pengadaan brine, unit penyedia steam, unit pembangkit listrik, unit pengadaan bahan bakar, unit pengolahan air limbah, unit penyedia udara tekan serta unit laboratorium.

Pabrik ini direncanakan berbentuk Perseroan Terbatas dengan sistem organisasi line and staff yang dipimpin oleh seorang Manasger. Sistem kerja karyawan yang dipakai adalah shift dan non-shift.

Dari analisa ekonomi diperoleh besarnya Return of Investment sebelum pajak dan sesudah pajak adalah 37,2 % dan 29,7 %. Pay Out Time sebelum dan sesudah pajak adalah 2,2 dan 2,7 tahun. Break Even Point sebesar 52,3% dengan Shut Down Point sebesar 39%. Dengan investasi awal sebesar US$ 39.186.645 , maka berdasarkan analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik Etilen Oksida in layak untuk didirikan.

Selengkapnya Download

Read more »

PRA RANCANGAN PABRIK ETHYLBENZEN PROSES MOBIL BADGER KAPASITAS 700.000 TON/TAHUN

INTISARI

Prarancangan pabrik Ethylbenzen proses Mobil Badger dengan kapasitas 700.000 ton/ tahun ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan ethylbenzen, utamanya pasar dunia. Pabrik ini direncanakan untuk didirikan di Kawasan Industri Belikat, Bontang , Kalimantan Timur. Bahan baku berupa ethylene diperoleh dari PT. LNG Badak, Bontang dan benzen diperoleh dari PT. Pertamina UP V, Balikpapan.

Reaksi pembuatan ethylbenzen dilakukan melalui proses alkilasi dan transalkilasi. Dalam hal ini benzen dialkilasi dengan etilen dengan menggunakan katalis zeolit ZSM-5. Reaksi alkilasi dan transalkilasi dilangsungkan pada sebuah reaktor fixed bed multibed dalam fase gas yang beroperasi pada suhu 400oC dan tekanan 20 atm yang bersifat reaksi eksotermis. Total konversi etilen dalam reaktor adalah sebesar 99,5 %, sedangkan konversi diethylbenzen 99,8 %. Produk reaktor dimurnikan dalam kolom destilasi.

Unit pendukung proses untuk menunjang proses produksi terdiri atas unit penyediaan dan pengolahan air, unit penyediaan steam, unit pembangkit listrik, unit pengadaan bahan bakar, unit penyedia udara tekan, unti pengolahan limbah, dan laboratorium.

Dari analisa ekonomi diperoleh besarnya Return On Invesment sebelum dan sesudah pajak adalah sebesar 32,59% dan 22,82%. Pay Out Time sebelum dan sesudah pajak adalah 2,35 tahun dan 3,05 tahun. Break Event Point sebesar 51,06% dengan Shut Down Point sebesar 21,03% . dengan investasi awal sebesar US$ 200.291.861,53 dan perkiraan suku bunga di bank sebesar 11%/tahun maka, berdasarkan analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa pabrik ethylbenzen ini layak untuk didirikan di Indonesia.

Selengkapnya Download

Read more »

PRA RANCANGAN PABRIK DIMETHYL TEREPHTHALATE KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

INTISARI

Dimethyl Terephthalate diperoleh dengan cara mereaksikan Asam Terephthalic dan Metanol dalam fase gas. Reaksi berlangsung secara adiabatis pada fixed bed reaktor pada suhu 324-330 oC dan tekanan 1,5-1,2 atm. Katalisator yang digunakan adalah Alumina A + 1 % KOH.
Hasil produk berupa Dimethyl Terephthalate dalam bentuk kristal dengan ukuran 0,3 – 1,5 mm dengan kemurnian 99,69 % massa. Bahan baku Asam Terephthalic diperoleh dari PN. Pertamina dengan kemurnian 98,5 % massa dengan jumlah kebutuhan 6483,4888 kg/jam. Sedangkan kebutuhan metanol diperoleh dari PT. Kaltim Metanol Indonesia dengan kemurnian 99,4 % massa dengan kebutuhan sebanyak 2897,6909 kg/jam.

Pabrik Dimethyl Terephthalate direncanakan akan didirikan di Plaju, Palembang dengan luas areal 3 ha dan membutuhkan 175 tenaga kerja. Pabrik dirancang pada kapasitas 60.000 ton/tahun dan beroperasi secara kontinyu selama 330 hari/tahun. Untuk menghasilkan Dimethyl Terephthalate sebanyak 7578,7909 kg/jam dibutuhkan bahan bakar fuel oil sebanyak 4957,3487 kg/hr, kebutuhan air sungai sebanyak 166,4867 m3/j, kebutuhan listrik 2,8 MW, dan kebutuhan total steam sebanyak 44141,0605 kg/jam.

Modal tetap yang diperlukan sebesar Rp 69.601.878.708 dan US$ 13.002.432 , modal kerja Rp 87.512.934.266. Keuntungan sebelum pajak Rp. 58.228.636.522 dan keuntungan sesudah pajak Rp. 29.114.318.261. Dari hasil perhitungan diperoleh Return on Investment (ROI) sebelum pajak 31,20 %, Return on Investment (ROI) sesudah pajak 15,60 %, Pay Out Time ( POT ) sebelum pajak 2,43 tahun, Pay Out Time ( POT ) sesudah pajak 3,91 tahun, Break Even Point 43,73 %, Shut Down Point 20,60 % dan Discounted Cash Flow Rate of Return 19,96 %.

Berdasarkan hasil perhitungan evaluasi ekonomi tersebut, maka pabrik Dimethyl Terephthalate dengan kapasitas 60000 ton/tahun cukup menarik untuk dikaji lebih lanjut.

Selengkapnya Download

Read more »

PRA RANCANGAN PABRIK COKE OVEN LIGHT OIL KAPASITAS 70.000 TON/TAHUN

INTISARI

Unit pengolahan coke oven light oil ini merupakan unit yang memproses coke oven light oil untuk mendapatkan benzen dengan kemurnian tinggi dengan menggunakan proses Litol. Pada proses Litol ini, uap light oil dikontakkan dengan hidrogen melewati tumpukan katalis pada suhu dan tekanan tinggi. Reaksi yang terjadi meliputi hidrodesulfurasi, hidrodealkilasi serta hydrocracking parafin. Setelah melalui proses purifikasi dengan menara distilasi pada akhirnya akan didapatkan benzen dengan kemurnian 99,95 % serta kandungan tiofen 0,6 ppm dan kandungan parafin 0,03 % volum.

Kapasitas pengolahan coke oven light oil direncanakan sebesar 70.000 ton per tahun, dimana akan dihasilkan benzen sebesar 61.459.066 kg/tahun. Pada kapasitas perancangan tersebut light oil yang dibutuhkan sebanyak 69.565.500 kg/tahun dan hidrogen sebanyak 3.866.160 kg/tahun. Unit direncanakan untuk bekerja selama 320 hari dalam setahun. Kebutuhan akan utilitas meliputi air sebanyak 305.825 kg/jam, steam 12.640 kg/jam, fuel gas 891 standar m3/tahun, solar 64.764 L/tahun, udara tekan 200 standar m3/tahun dan listrik sebesar 789 kVA. Unit ini memerlukan tenaga kerja sebanyak 104 orang. Unit ini direncanakan didirikan di kawasan industri Bontang, Kalimantan Timur pada tahun 2007. Tanah yang diperlukan seluas 6 Ha.

Kebutuhan modal tetap sebesar US$ 16,638,148.36 dan Rp 46.784.786.562,53. Kebutuhan modal kerja sebesar US$ 1,978,777.09 dan Rp 55.378.600.732,95 .Laba yang diperoleh sebelum pajak Rp 76.307.630.752,30 dan sesudah pajak sebesar Rp 38.153.815.376,15.

Percent return on investment (ROl) sebelum pajak 40,6 % dan setelah pajak 20,3%. Pay out time (POT) sebelum pajak 1,9 tahun dan sesudah pajak 3,3 tahun. Break even point (BEP) sebesar 40,8 % dan shut down point (SDP) sebesar 20,3%. Discounted cash flow rate of return (DCFRR) sebesar 24,9%. Dari hasil evaluasi ekonomi dapat disimpulkan bahwa unit ini layak untuk dikaji lebih lanjut.

Selengkapnya Download

Read more »

PRA RANCANGAN PABRIK CAPROLACTAM PROSES SNIA-VISCOSA KAPASITAS 90.000 TON/TAHUN

INTISARI

Pabrik Caprolactam Proses Snia - Viscosa dengan kapasitas produksi 90.000 ton / tahun direncanakan didirikan pada tahun 2010 di daerah Kawasan Industri Cilegon, Banten. Caprolactam yang dihasilkan berupa Prill dengan kemurnian 99,85 % berat.

Dengan proses Snia – Viscosa, caprolactam dibuat dari bahan baku toluen, hidrogen dan asam nitrosilsulfur dengan mendasarkan pada reaksi oksidasi toluen katalis Co, hidrogenasi asam benzoat katalis palladium dan reaksi pembentukan caprolactam melalui reaksi nitrosasi dekarboksilasi dari cyclohexane carboxylic acid katalis Oleum 32 %. Pertama, reaksi oksidasi toluen berlangsung pada suhu 160 0C dan tekanan 10 atm didalam reaktor gelembung (Bubbling Reactor). Kedua, reaksi hidrogenasi asam benzoat menjadi asam sikloheksan karbosiklat fasa cair pada suhu 170 0C dan tekanan 16 atm di dalam reaktor bergelembung (Bubbling Reactor). Dan, ketiga adalah reaksi pembentukan caprolactam pada suhu 80 0C dan tekanan 1 atm didalam reaktor alir berpengaduk. Produk Caprolactam kemudian dimurnikan dengan cara direaksikan dengan ammonia didalam kristaliser lalu dipekatkan dan diumpankan ke prilling tower.

Untuk merealisasikan pembuatan caprolactam, pabrik didukung oleh Unit Utilitas yang terdiri dari unit pengadaan air (baik untuk air pendingin atau air umpan boiler), unit pengadaan steam, unit pengadaan tenaga listrik, unit pengadaan udara tekan, unit pengolahan limbah serta unit pengadaan bahan bakar dan dowtherm J.

Bentuk Perusahaan ini merupakan Perseroan Terbatas yang dipimpin oleh seorang Direktur utama dengan sistem organisasi Line and Staff. Jumlah karyawan mencapai 358 orang.

Berdasarkan pada perhitungan analisa ekonomi diperoleh Return on Investment (ROI) mencapai 14.13 %, Pay Out Time (POT) adalah 4.14 Tahun, Break Even point (BEP) adalah 68.86 %, dan Shut Down Point (SDP) sebesar 44.46 %.

Selengkapnya Download

Read more »

PRA RANCANGAN PABRIK ASAM OKSALAT MELALUI PELEBURAN ALKALI SELULOSA KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN

INTISARI 

Kegunaan asam oksalat antara lain sebagai bahan pencampur zat warna dalam industri tekstil dan cat, menetralkan kelebihan alkali pada pencucian dan sebagai bleaching, kebutuhannya sampai sekarang masih didatangkan dari luar negeri. Pembuatan asam oksalat dengan menggunakan bahan baku enceng gondok ini dilakukan dengan proses peleburan alkali selulosa. Bahan baku dalam hal ini enceng gondok dilebur dengan menggunakan larutan NaOH 50% pada suhu 200 oC. Dari proses peleburan ini terbentuk 50 % garam yang kemudian membentuk asam oksalat dan sisanya sebagai garam karbonat. Pemurnian hasil ini dicuci dengan air panas, kemudian larutan didinginkan dan dipekatkan yang akhirnya akan membentuk natrium oksalat. Dengan mereaksikan Ca(OH)2 dengan natrium oksalat akan diperoleh kalsium oksalat dan natrium hidroksida. Kalsium oksalat yang terbentuk direaksikan dengan asam sulfat sehingga diperoleh asam oksalat dan kalsium sulfat.

Kapasitas produksi pabrik dirancang 50.000 ton/tahun, membutuhkan bahan baku enceng gondok sebanyak 114734,156 ton/tahun dan natrium hidroksida 50% sebesar 172101,2325 ton/tahun. Utilitas berupa air 580,50 ribu m3/tahun diperoleh dari anak sungai, listrik 181,3 kW diperoleh dari Perusahaan Listrik Negara dan bahan bakar jenis diesel oil sebesar 5,577 m3/tahun. Pabrik direncanakan didirikan di Kabupaten Tondano Propinsi Sulawesi Utara. Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan sistem garis dan staf, membutuhkan tenaga kerja sebanyak 172 orang yang didasarkan pada kebutuhan manajemen perusahaan dan unit-unit produksi yang ada di dalam pabrik berdasarkan volume pekerjaan.

Berdasarkan perhitungan evaluasi ekonomi untuk pendirian pabrik asam oksalat ini dibutuhkan Total Modal Investasi sebesar Rp. 728.519.465.952 yang terdiri dari Modal Tetap sebesar Rp. 123.848.309.212 dan Modal Kerja sebesar Rp. 109.277.919.893. Modal investasi pabrik terdiri dari 40% modal sendiri dan 60% modal pinjaman dari Bank Syariah Mandiri dengan nisba pinjaman 15% pertahun. Manufacturing cost Rp. 6.610.377.165.841 dan pengeluaran umum Rp. 734.486.351.760. Harga jual produksi sebesar Rp. 7.612.094.635.200 pertahun, dengan keuntungan sebelum dan sesudah pajak Rp. 267.231.117.599 pertahun dan Rp. 173.700.226.439 pertahun. Profitabilitas meliputi Rate of Investment (ROI) sebelum dan sesudah pajak sebesar 36,68% dan 23,84%,Pay Out Time (POT) sebelum dan sesudah pajak 1,9 tahun dan 2,6 tahun dan Break Event Point (BEP) sebesar 47,78%, Shut Down Point (SDP) sebesar 33,69% dan Interest Rate of Return (IRR) sebesar 26,69%.

Selengkapnya Download

Read more »

PRA RANCANGAN PABRIK ASAM ASETAT KAPASITAS 150.000 TON/TAHUN

INTISARI

Perancangan pabrik asam asetat dengan kapasitas 150.000 ton/ tahun ini menggunakan proses karbonilasi dengan cara mereaksikan bahan baku methanol dengan gas CO. Lokasi pabrik direncanakan di kawasan Bontang, Kalimantan Timur. Bahan baku methanol didapat dari PT Kaltim Methanol Industri dan Pertamina Pulau Bunyu yang juga berlokasi di Bontang dan Pulau Bunyu, sedangkan bahan baku CO didapat dari hasil samping Unit Pembuatan CO2 PT Pupuk Kaltim yang berlokasi di Bontang,Kalimantan Timur.

Reaksi karbonilasi berlangsung optimal pada suhu 150-190 oC dengan perbandingan umpan Methanol terhadap CO adalah 1 : 1. Reaktor yang digunakan adalah reaktor bubble .yang dioperasikan pada suhu 175 oC dan tekanan 30 atm. Pada reaksi ini akan dihasilkan produk samping berupa methil asetat.

Untuk menunjang proses produksi diadakan unit utilitas yang terdiri dari unit pengadaan dan pengolahan air, steam, tenaga listrik, unit pengolahan limbah dan laboratorium untuk mengontrol kualitas dari produk.

Pada pabrik direncanakan beroperasi selama 330 hari kerja per tahun dan berdasarkan hasil analisa secara ekonomi diperoleh percent Return On Investment ( ROI ) sebelum pajak sebesar 53,90 % dan sesudah pajak 37,73 %. Pay Out Time ( POT )sebelum pajak 1,51 tahun dan sesudah pajak 2,02 tahun. Break Event Point sebesar 45,50 % dan Shut Down Point sebesar 33,46 %

Selengkapnya Download

Read more »

PRA RANCANGAN PABRIK AMONIUM CHLORIDE PROSES AMMONIUM SULFAT-SODIUM CHLORIDE KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

INTISARI

Prarancangan pabrik ammonium chloride proses ammonium sulfat – sodium chloride dengan kemurnian 99,5 % direncanakan dengan kapasitas 35.000 ton/tahun. Dengan memperhatikan beberapa factor, seperti aspek penyediaan bahan baku, transportasi, tenaga kerja, pangsa pasar, serta utilitas, maka lokasi pabrik yang cukup strategis adalah di Kawasan industri Gresik.

Bahan baku utama berupa (NH4)2SO4 dan NaCl. Reaksi pembuatan ammonium chloride dilakukan dengan mereaksikan ammonium sulfat dengan sodium chloride dalam reactor CSTR yang dilengkapi dengan jaket pemanas dan pada kondisi tekanan 1 atm dan suhu 1000C, produk yang keluar dari reactor masuk ke rotary filter untuk memisahkan antara endapan natrium sulfat yang terbentuk untuk selanjutnya dikerimgkan di dalam rotary dryer dan diambil sebagai produk samping, sedangkan larutan ammonium chloride akan dikristalkan di dalam kristaliser dengan sebelumnya dilewatkan pada evaporator agar mencapai kondisi jenuh sebelum masuk ke kristaliser, dari kristaliser produk dilewatkan pada centrifuge untuk memisahkan antara kristal ammonium chloride dengan larutan induknya, dan selanjutnya dikeringkan di dalam rotary dryer.

Peralatan proses yang ada antara lain tangki pencampur, bin, belt conveyor, bucket elevator, pompa, reactor, rotary filter, rotary dryer, evaporator, kristaliser, centrifuge, dan heat exchanger.

Untuk menunjang proses produksi didirikan unit pendukung proses yang terdiri dari unit penyediaan air, steam, tenaga listrik, penyediaan bahan bakar, serta unit pengolahan limbah. Agar mutu bahan baku dan kualitas produk tetap terkendali, maka keberadaan laboraturium sangat diperlukan. Dalam pabrik ammonium chloride ini terdapat tiga buah laboraturium, yaitu laboraturium analitika, laboraturium pengamatan, dan laboraturium penelitian, pengembangan, dan lindung lingkungan.

Bentuk perusahaan adalah PT (Perseroan Terbatas) dengan struktur organisasi line staff. Sistem kerja terdiri dari karyawan shift dan non shift dengan jumlah karyawan sebanyak 155 orang.

Hasil analisa ekonomi terhadap prarancangan pabrik ammonium chloride diperoleh bahwa Total investasi (TCI) sebesar US$52.906.816,4 dan total biaya produksi (Production Cost) US$55.755.551,4. Dari analisa kelayakan diperoleh hasil ROI sebelum pajak 24,2% dan sesudah pajak 19,4%. POT sebelum pajak 2,9 tahun dan sesudah pajak 3,4 tahun, BEP 53,4 %, SDP 36,8% dan DCF sebesar 35,4 %.

Selengkapnya Download TA

Read more »

Jangan Buang Komputer Bekas, Di Dalamnya Ada Emas, Ini Cara Ambilnya

Punya komputer bekas jangan dibuang gan, didalamnya ada motherboard yang bisa disulap menjadi emas, bahkan cincin perkawinan yang mewah, begini cara memprosesnya:

Tahukah Anda jika di dalam Motherboard bekas ada emasnya, ya di konektor IDE, slot PCI Express, PCI, AGP, ISA, dan port lain, pin jumper, soket prosesor, dan DIMM (SIMM di motherboard yang lebih tua) juga slot. Semua konektor yang umumnya berwarna kuning ini sebenarnya terdapat lapisan emas yang sangat tipis sekali membungkusnya. Yuk mari kita praktekan bersama cara membuat Motherboard lama dan bekas anda menjadi sebuah cincin.

Sediakan beberapa alat bantu seperti tang berbagai ukuran, lalu cabut satu persatu konektor para slot dan port yang ada di motherboard Anda

Setelah terkumpul semua, maka siapkanlah bahan-bahan kimia untuk membantu memisahkan emas dan logam lain yang tidak kita butuhkan.

Dengan menjalankan arus listrik melalui , dengan menggunakan pengisi daya baterai biasa, tembaga di anoda (dan di pin) larut dan diendapkan pada katoda utama .Emas, terlepas dari tembaga, bentuk sedimen di bagian bawah sel. Juga mencatat bahwa suhu bak meningkat secara signifikan selama proses ini. 

Hati-hati untuk selalu menuangkan asam ke dalam air, dan bukan sebaliknya! Jika Anda melakukannya salah, pertama tetesan air yang menyentuh permukaan asam sulfat akan segera menguap dan dapat menyebabkan percikan asam.

Menggunakan filteruntuk memisah campuran dari berbagai logam dan kotoran. Dan kini sekarang semuanya larut dalam campuran asam klorida 35% dan klorin pemutih (sodium hipoklorit) sebesar 5%, dalam proporsi 2 banding 1.

2 HCl + NaClO -> Cl2 + NaCl + H2O

Hati-hati! Reaksi ini sangat eksotermik dan menghasilkan klorin, gas yang sangat berbahaya. Gas khlor digunakan sebagai senjata kimia selama Perang Dunia pertama, di bawah nama bertholite.

Bahkan, klorin di produksi dengan mencampur asam klorida dengan pemutih klorin lalu merubah emas untuk membentuk emas (III) klorida.

2 Au + 3 Cl2 -> 2 AuCl3

Untuk mendapatkan emas murni, kita sekarang perlu untuk mengendapkan emas yang dalam larutan. Untuk itu, kami menggunakan metabisulfite bubuk natrium. Dengan adanya air, natrium menghasilkan metabisulfite natrium bisulfit.

Na2S2O5 + H2O -> 2 NaHSO3

  

Natrium bisulfit ini adalah bahan yang akan memungkinkan untuk mengendapkan emas.

3 NaHSO3. AuCl3 + 2 + 3 H2O -> 3 NaHSO4 + 6 HCl + 2 Au

Hasil lalu dilebur dan dipanaskan hingga suhu 1064 ° C (1947,52 ° F) dengan gas butana

Akhirnya jadi deh emas, dan tinggal dibentuk menjadi cincin pernikahan, gimana gan mau coba?

Sumber: http://ruanghati.com/2010/08/31/motherboard_jadi_emas/

Read more »

Penempatan Fluida Pada STHE : Tube Side vs Shell Side

Letakkan lah sesuatu pada tempatnya, siapa sih yang tidak kenal dengan kata-kata ini ? Makna kata ini dapat berarti menempatkan sesuatu dengan benar, sesuai dengan fungsi dan tugas. Begitu juga dengan penempatan fluida pada sebuah Shell & Tube Heat Exchanger ( STHE ). Kita mengetahui bahwa Sebuah STHE memiliki dua buah aliran ( stream ) yang terpisah yaitu pertama pada aliran dibagian Tube dan yang kedua aliran bagian Shell. Penempatan fluida pada tempat yang tepat akan dapat memperpanjang masa penggunaan STHE serta dapat pula mengurangi cost. Penempatan fluida apakah itu dibagian shell ataupun tube dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti, viskositas, temperature, flowrate dan lain – lain.

Viskositas

Viskositas dapat diartikan sebagai ketahanan fluida terhadap gaya atau tegangan geser ( shear stress ) atau dapat pula diartikan sebagai ukuran tahanan aliran fluida. Semakin tinggi nilai viskositas suatu fluida ( semakin kental ) maka akan semakin kecil kecepatan alir, begitu pula sebaliknya semakin kecil nilai viskositas suatu fluida ( fluida tersebut encer ) maka semakin tinggi pula kecepatan alir fluida tersebut. suatu Fluida dapat mengalir secara laminar maupun turbulen, untuk perpindahan panas, aliran turbulen lebih disenangi dari pada aliran laminar, karena pada aliran turbulen terdapat semacam gerakan mencampur yang dilakukan oleh purasaran – pusaran atau vortex ( disebut juga dengan arus Eddie ), gerakan atau pusaran ini membawa sejumlah energi melintasi dari layer – layer ( lapisan imaginary fluida ) sehingga menyebabkan perpindahan panas lebih merata pada seluruh fludia.

Umumnya STHE fluida yang memiliki tingkat kekentalan yang tinggi ditempatkan pada bagian shell, memang bisa saja ditempatkan pada bagian tube. Kita ingat bahwa koefisien perpindahan panas total terdiri dari koefisien panas individu baik pada shell dan tube serta ditambah dengan faktor fouling. Baik pada koefisien perpindahan panas shell maupun tube sama - sama dipengaruhi oleh kecepatan alir ( linear velocity ), kecepatan alir tersebut merupakan salah satu variable pada bilangan Reynold. Pada tube kita bisa saja menaikkan kecepatan alir dengan membuat variasi jumlah pass, semisal dari 1 menjadi 2, 4, 6, 8, dan seturusnya, namun tentunya hal ini ada batas atau limitnya, sedangkan pada shell dengan memperkecil jarak antar baffle ( baffle spacing ) kita dengan mudah dapat menaikkan kecepatan alir. Umumya lebih mudah memodifikasi jarak antar baffle dari pada melakukan perubahan pada jumlah tube.

Dengan memperkecil jarak antar baffle maka diharapkan terjadi peningkatan pada cross flow velocity shell, dengan meningkatnya cross flow velocity diharapkan tingkat turbulensi fluida juga akan semakin tinggi dengan begitu akan meningkatkan koefisien perpindahan panas shell. Baffle pada shell disamping memiliki fungsi sebagai peningkat cross flow velocity shell juga memiliki fungsi sebagai penahan atau support dari tube. Namun begitu seperti yang telah disunggung diatas , tidak tertutup kemungkinan viscous fluid di bagian tube, hal ini berlaku jika fluida tersebut memiliki tingkat korosi yang tinggi.

Korosi

Disamping fouling, korosi merupakan musuh bagi STHE, bahkan menjadi musuh bagi semua peralatan di berbagai industri kimia. Korosi tidak hanya menyebabkan life time dari peralatan yang bersangkutan tersebut menjadi lebih pendek yang lebih utama lagi menyebabkan pembengkakan cost akibat dari penggantian akibat kerusakan peralatan serta kerugian yang ditimbulkan dari terhambat proses produksi.

Untuk masalah korosi , masalah ini bisa diselesaikan dengan pemilihan material yang tepat, namun begitu sebuah STHE merupakan kumpulan dari beberapa unsur – unsur seperti tube, rear end dan front end head , shell cover dan lain – lain, sehingga hitung – hitunganya untuk pemilihan material yang tepat adalah mana yang lebih memberikan cost yang lebih murah, apakah semua unsur ( shell & tube ) harus memiliki material tahan korosi atau unsur - unsur tertentu saja yang harus memiliki material tahan korosi, hal ini dipengaruhi oleh apakah penempatan fluida di shell atau tube. Umumnya harga material yang tahan korosi lebih mahal dari pada material yang kurang atau bahkan tidak tahan terhadap korosi. 

Jika kedua aliran baik aliran panas ( Hot Stream ) maupun aliran dingin ( Cold Stream ) bukan merupakan aliran yang korosif, maka tidaklah menjadi suatu permasalahan untuk penempatan fluida apakah di shell atau di tube , namun jika fluida salah satu dari kedua fluida tersebut adalah fluida yang korosif tentu berbeda lagi. Jika fluida yang korosif ditempatkan di bagian tube maka hanya komponen bagian tube saja ( seperti tube, channel dan channel cover serta bagian tubesheet ) yang harus memiliki material tahan korosif ( atau dengan kata lain superior metallurgy material ), sedangkan apabila fluida korosif tersebut ditempatkan dibagian shell, maka tidak hanya komponen tube saja ( komponen luar tube ) yang harus tahan korosi namun komponen bagian shell ( seperti shell, shell cover, floating head cover, dan tubesheet , baffle ) juga harus terhadap korosi.

Untuk dua buah STHE yang identik ( baik itu dari panjang tube, diameter shell, ketebalan tube, tube diameter) maka design STHE yang dimana fluida korosif ditempatkan dibagian shell akan lebih mahal bila dibandingkan ditempatkan dibagian tube. Oleh karena itu fluida korosif ditempatkan pada bagian tube.

Fouling

Fouling dapat diartikan sebagai endapan yang tidak diinginkan pada permukaan perpindahan panas. Fluida dengan tingkat fouling yang tinggi biasanya ditempatkan pada bagian tube, karena pembersihan secara mekanik ( mechanical cleaning ) pada bagian dalam tube ( inside tube ) lebih mudah dari pada bagian luar tube ( outside tube ). Jika fluida proses adalah fluida dengan tingkat fouling serta viskositas tinggi, sebaiknya penempatan fluida proses dibagian tube perlu dipertimbangkan kembali. Penempatan fouling dan viscous fluid baik pada bagian shell atau tube masing – masing memiliki efek terhadap cost yaitu pertama apabila fluida tersebut ditempatkan di shell maka intial cost ( fixed cost ) STHE lebih rendah dikarenakan laju perpindahan panas yang baik ( lihat bagian Viskositas ) namun operating cost akan lebih tinggi hal ini disebabkan oleh tingginya frekuensi cleaning dan sulitnya melakukan cleaning pada bagian shell ( outside tube ) , yang kedua apabila fluida tersebut ditempatkan dibagian tube, maka initial cost akan lebih besar sementara operating cost akan lebih kecil.

Meminimalkan fouling dapat dilakukan pada saat melakukan design, salah satu cara meminimalkan fouling pada bagian shell ( jika fluida ditempatkan dibagian shell ) adalah dengan cara mengoptimalkan design baffle ( jarak antar baffle dan baffle cut ). Pada bagian shell terdapat suatu area yang dinamakan dengan dead space, dead space ini terdapat pada kedua sisi baffle ( lihat gambar dibawah ini ) :

Pada gambar diatas, warna hitam menunjukkan dead space, dimana pada dead space tersebut banyak terbentuk fouling. Dengan mengoptimalkan design baffle, berarti meminimalkan dead space area sehingga mengurangi fouling. Kedua gambar diatas memperlihatkan efek dari jarak antar baffle dan baffle cut. Baffle cut yang optimum adalah antara 20% – 30 %, kebanyakan literatur merekomendasikan penggunaan baffle cut sebesar 25% ( optimum value ). Untuk proses yang hanya melibatkan panas sensible pada shell ( cooling, heating ), sebaiknya menggunakan horizontal cut baffle, sementara untuk proses yang melibatkan perubahan fase ( seperti kondensasi, vaporization ) digunakan vertical baffle cut. Rasio baffle spacing/shell diameter yang baik akan mengurangi jumlah fouling yang terbentuk pada shell, nilai rasio yang disarankan ( rule of thumb ) adalah sebesar 0.3 – 0.6. Pemilihan baffle cut dan baffle spacing yang baik akan menghasilkan cross flow yang lebih tinggi dan hanya terdapat sedikit leakage dan baypass stream, pada gambar diatas cross flow ditandai dengan aliran yang diberi anak panah pada bagian shell.

  

Pressure

Untuk aliran fluida bertekanan tinggi maka sebaiknya ditempatkan pada bagian tube. Dengan menempatkan fluida bertekanan tinggi pada bagian tube akan memberikan cost yang lebih rendah. Dengan menempatkan fluida yang memiliki tekanan tinggi ( internal pressure ) pada bagian tube, maka hanya pada bagian tube saja yang akan didesign sedemikain rupa sehingga tahan terhadap internal pressure , semakin tinggi internal pressure, maka tube akan memiliki ketebalan atau thickness yang tinggi pula, jika fluida bertekanan tinggi ditempatkan pada shell, maka tidak hanya shell saja yang harus tahan terhadap tekanan, tube bagian luar juga harus tahan terhadap tekanan ( tahan terhadap external pressure )

Flowrate

Variable flowrate erat kaitannya dengan kecepatan alir, kecepatan alir berhubungan erat dengan koefisien perpindahan panas. Perhatikan persamaan koefisien perpindahan panas di tube dan shell dibawah ini :

Koefisien perpindahan panas tube, hi

Koefisien perpindahan panas shell, ho

Koefisien perpindahan panas tube dipengaruhi oleh, Re, Pr, diameter dalam tube, viskositas, serta thermal konduktifitas, sedangkan Koefisien perpindahan panas shell dipengaruhi oleh Re, Pr, diameter ekivalen, viskositas, serta thermal konduktifitas. Variable flowrate ( laju alir ) akan mempengaruhi besaran nilai dari Re ( reynold number ), persamaan Re pada tube dapat dijabarkan dalam beberapa bentuk :

Dimana :

Di = diameter dalam tube

ρ = densitas fluida

vt = kecepatan alir ( m/s atau ft/s )

Mt = mass flowrate tube ( kg/s atau lb/s)

μ = viskositas

NP = jumlah pass tube

Nt = jumlah tube

Sedangkan persamaan Re untuk shell

Dimana :

De = diameter ekivalen

ρ = densitas fluida

vs = kecepatan alir shell ( m/s atau ft/s )

Ms = mass flowrate shell ( kg/s atau lb/s)

μ = viskositas

Do = diameter luar tube

lb = jarak antar baffle

pt = pitch

As = cross flow area shell

Dari kedua persamaan Re baik untuk tube maupun shell diatas, kita dapat melihat variable apa saja yang mempengaruhi nilai Re tersebut. Pada tube, menaikkan nilai bilangan Re dapat dilakukan dengan meningkatkan jumlah pass tube misal dari 1, ke 2, 4, 6 atau bahkan 8, namun dengan semakin besar pass tube maka diameter shell akan semakin besar sementar diameter shell terdapat nilai limitnya . Menaikkan jumlah tube tidak hanya memberikan efek terhadap bagian tube tetapi juga memberi efek terhadap shell, salah satunya adalah ineffisien flow pattern pada shell. Sedangkan pada shell, bilangan Re dapat dinaikkan dengan cara memodifikasi baffle yaitu jarak antar baffle dan baffle cut. Dengan memperkecil jarak antar baffle kecepatan fluida pada shell dapat dinaikkan , dengan demikian akan memperbesar nilai Re ( lihat bagian Fouling ). Dengan demikian untuk flowarate yang rendah, sebaiknya fluida tersebut ditempatkan dibagian shell. Yang perlu diperhatikan adalah bahwa nilai koefisien perpindahan panas baik pada tube maupun shell adalah fungsi dari dua buah bilangan yaitu Re dan Pr ( prandtl ), Pr adalah fungsi dari kapasitas panas, viskositas dan thermal konduktifitas. Jika pada tube, Re berbanding terbalik dengan nilai viskositas, maka bilangan Pr, nilai Pr berbanding lurus dengan viskositas, namun begitu bilangan Re lebih dominan dari pada bilangan Pr, sehingga untuk meningkatkan koefisien perpindahan panas baik pada tube dan shell lebih cenderung dilakukan usaha – usahan untuk menaikkan nilai bilangan Re dari pada bilangan Pr.

Temperature

Untuk aliran fluida dengan temperature yang cukup tinggi sebaiknya ditempatkan dibagian tube, mengingat dengan menempatkan fluida tersebut dibagian tube akan dapat mengurangi overall cost , fluida dengan temperature yang tinggi memerlukan material yang khusus ( special alloys ), jika fluida bertemperature tinggi ditempatkan pada bagian shell, maka sebaiknya bagian permukaan shell tersebut ( bagian luar shell yang memiliki kontak lansung dengan lingkungan ) sebaiknya diisolasi, apabila hal ini tidak dilakukan maka akan terjadi Heat loss. untuk proses - proses yang memerlukan pemanasan seperti Heater, tentu saja hal ini akan sangat merugikan mengingat besarnya heat loss yang terjadi, karena fluida panas yang seharusnya memberikan panas ke fluida dingin harus kehilangan panas ( ke lingkungan ).

Sumber :

1. Eduardo Cao, Heat Transfer in Process Engineering, 2010, McGraw Hill
2. R. Mukherjee, Conquer Heat Exchanger Fouling, 1996, Hydrocarbon Processing
3. R. Mukherjee, Practical Thermal Design of Shell & Tube Heat Exchanger, 2004, Begel House Inc.
4. R.K Sinnot, Chemical Engineering Design Vol.6 4th Ed, 2005, Elsevier
    

sumber asli :
http://blog.unsri.ac.id/chemeng%20sai/opp/penempatan-fluida-pada-sthe-tube-side-vs-shell-side-/mrdetail/13907/

Read more »

Sekilas Tentang Boiler dan Jenis - jenisnya

BOILER

1. Pengertian Boiler 

Menurut UNEP (2006), Boiler adalah bejana tertutup dimana panas pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian digunakan untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Air adalah media yang berguna dan murah untuk mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi steam, volumnya akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang mudah meledak, sehingga boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga dengan sangat baik.
Sistem boiler terdiri dari: sistem air umpan, sistem steam dan sistem bahan bakar. Sistem air umpan menyediakan air untuk boiler secara otomatis sesuai dengan kebutuhan steam. Berbagai kran disediakan untuk keperluan perawatan dan perbaikan. Sistem steam mengumpulkan dan mengontrol produksi steam dalam boiler. Steam dialirkan melalui sistem pemipaan ke titik pengguna. Pada keseluruhan sistem, tekanan steam diatur menggunakan kran dan dipantau dengan alat pemantau tekanan. Sistem bahan bakar adalah semua peralatan yang digunakan untuk menyediakan bahan bakar untuk menghasilkan panas yang dibutuhkan. Peralatan yang diperlukan pada sistem bahan bakar tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan pada sistem.

Air yang disuplai ke boiler untuk diubah menjadi steam disebut air umpan. Dua sumber air umpan adalah: (1) Kondensat atau steam yang mengembun yang kembali dari proses dan (2) Air makeup (air baku yang sudah diolah) yang harus diumpankan dari luar ruang boiler dan plant proses. Untuk mendapatkan efisiensi boiler yang lebih tinggi, digunakan economizer untuk memanaskan awal air umpan menggunakan limbah panas pada gas buang.

2. Tipe - tipe Boiler

Boiler terdiri dari bermacam-macam tipe yaitu :

1. Fire Tube Boiler 

Pada fire tube boiler, gas panas melewati pipa – pipa dan air umpan boiler adadidalam shell untuk dirubah menjadi steam. Fire tube boiler biasanya digunakanuntuk kapasitas steam yang relatif kecil dengan tekanan steam rendah sampaisedang. Sebagai pedoman, fire tube boiler kompetitif untuk kecepatan steamsampai 12.000 kg/jam dengan tekanan sampai 18 kg/cm. Fire tube boiler dapatmenggunakan bahan bakar minyak bakar, gas atau bahan bakar padat dalamoperasinya. Untuk alasan ekonomis, sebagian besar fire tube boiler dikonstruksisebagai “paket” boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar.

 Gambar 1. Fire Tube Boiler

2. Water Tube Boiler

Pada water tube boiler, air umpan boiler mengalir melalui pipa – pipa masuk ke dalam drum. Air yang tersikulasi dipanaskan oleh gas pembakar membentuk steam pada daerah uap dalam drum. Boiler ini dipilih jika kebutuhan steam dan tekanan steam sangat tinggi seperti pada kasus boiler untuk pembangkit tenaga. Water tube boiler yang sangat modern dirancang dengan kapasitas steam antara 4.500-12.000 kg/jam, dengan tekanan sangat tinggi. Banyak water tube boiler yang dikonstruksi secara paket jika digunakan bahan bakar minyak bakar dan gas. Untuk water tube boiler yang menggunakan bahan bakar padat, tidak umum dirancang secara paket.

Karakteristik water tube boiler sebagai berikut :

• Forced, induced dan balanced draft membantu untuk meningkatkan efisiensi pembakaran
• Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air
• Memungkinkan untuk tingkat efisiensi panas yang lebih tinggi

 Gambar 2. Water Tube Boiler 

3. Paket Boiler

Disebut boiler paket sebab sudah tersedia sebagai paket yang lengkap. Pada saat dikirim ke pabrik, hanya memerlukan pipa steam, pipa air, suplai bahan bakar dan sambungan listrik untuk dapat beroperasi. Paket boiler biasanya merupakan tipe shell and tube dengan rancangan fire tube dengan transfer panas baik radiasi maupun konveksi yang tinggi. Ciri-ciri dari packaged boilers adalah:

• Kecilnya ruang pembakaran dan tingginya panas yang dilepas menghasilkan penguapan yang lebih cepat.
• Banyaknya jumlah pipa yang berdiameter kecil membuatnya memiliki perpindahan panas konvektif yang baik.
• Sistem forced atau induced draft menghasilkan efisiensi pembakaran yang baik. Sejumlah lintasan/pass menghasilkan perpindahan panas keseluruhan yang lebih baik.
• Tingkat efisiensi thermisnya yang lebih tinggi dibandingkan dengan boiler lainnya.

Boiler tersebut dikelompokkan berdasarkan jumlah pass/lintasannya yaitu berapa kali gas pembakaran melintasi boiler. Ruang pembakaran ditempatkan sebagai lintasan pertama setelah itu kemudian satu, dua, atau tiga set pipa api. Boiler yang paling umum dalam kelas ini adalah unit tiga pass/lintasan dengan dua set fire-tube/pipa api dan gas buangnya keluar dari belakang boiler.

Gambar 3. Jenis Paket Boiler 3 Pass, bahan bakar Minyak

4. Boiler Pembakaran dengan Fluidized Bed (FBC)
Pembakaran dengan fluidized bed (FBC) muncul sebagai alternatif yang memungkinkan dan memiliki kelebihan yang cukup berarti dibanding sistem pembakaran yang konvensional dan memberikan banyak keuntungan antara lain rancangan boiler yang kompak, fleksibel terhadap bahan bakar, efisiensi pembakaran yang tinggi dan berkurangnya emisi polutan yang merugikan seperti SOx dan NOx. Bahan bakar yang dapat dibakar dalam boiler ini adalah batubara, barang tolakan dari tempat pencucian pakaian, sekam padi, bagas & limbah pertanian lainnya. Boiler fluidized bed memiliki kisaran kapasitas yang luas yaitu antara 0.5 T/jam sampai lebih dari 100 T/jam.
Bila udara atau gas yang terdistribusi secara merata dilewatkan keatas melalui bed partikel padat seperti pasir yang disangga oleh saringan halus, partikel tidak akan terganggu pada kecepatan yang rendah. Begitu kecepatan udaranya berangsur-angsur naik, terbentuklah suatu keadaan dimana partikel tersuspensi dalam aliran udara sehingga bed tersebut disebut “terfluidisasikan”. Dengan kenaikan kecepatan udara selanjutnya, terjadi pembentukan gelembung, turbulensi yang kuat, pencampuran cepat dan pembentukan permukaan bed yang rapat. Bed partikel padat menampilkan sifat cairan mendidih dan terlihat seperti fluida yang disebut “bed gelembung fluida (bubbling fluidized bed)”. Jika partikel pasir dalam keadaan terfluidisasikan dipanaskan hingga ke suhu nyala batubara, dan batubara diinjeksikan secara terus menerus ke bed, batubara akan terbakar dengan cepat dan bed mencapai suhu yang seragam. Pembakaran dengan fluidized bed (FBC) berlangsung pada suhu sekitar 840C hingga 950°C. Karena suhu ini jauh berada dibawah suhu fusi abu, maka pelelehan abu dan permasalahan yang terkait didalamnya dapat dihindari. Suhu pembakaran yang lebih rendah tercapai disebabkan tingginya koefisien perpindahan panas sebagai akibat pencampuran cepat dalam fluidized bed dan ekstraksi panas yang efektif dari bed melalui perpindahan panas pada pipa dan dinding bed. Kecepatan gas dicapai diantara kecepatan fluidisasi minimum dan kecepatan masuk partikel. Hal ini menjamin operasi bed yang stabil dan menghindari terbawanya partikel dalam jalur gas.

5. Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC)

Boiler Kebanyakan boiler yang beroperasi untuk jenis ini adalah Atmospheric Fluidized Bed Combustion (AFBC) Boiler. Alat ini hanya berupa shell boiler konvensional biasa yang ditambah dengan sebuah fluidized bed combustor. Sistem seperti telah dipasang digabungkan dengan water tube boiler/ boiler pipa air konvensional. Batubara dihancurkan menjadi ukuran 1 – 10 mm tergantung pada tingkatan batubara dan jenis pengumpan udara ke ruang pembakaran. Udara atmosfir yang bertindak sebagai udara fluidisasi dan pembakaran, dimasukkan dengan tekanan, setelah diberi pemanasan awal oleh gas buang bahan bakar. Pipa dalam bed yang membawa air pada umumnya bertindak sebagai evaporator. Produk gas hasil pembakaran melewati bagian super heater dari boiler lalu mengalir ke economizer, ke pengumpul debu dan pemanas awal udara sebelum dibuang ke atmosfir.

6. Pressurized Fluidized Bed Combustion (PFBC) Boiler

Pada tipe Pressurized Fluidized bed Combustion (PFBC), sebuah kompresor memasok udara Forced Draft (FD), dan pembakarnya merupakan tangki bertekanan. Laju panas yang dilepas dalam bed sebanding dengan tekanan bed sehingga bed yang dalam digunakan untuk mengekstraksi sejumlah besar panas. Hal ini akan meningkatkan efisiensi pembakaran dan peyerapan sulfur dioksida dalam bed. Steam dihasilkan didalam dua ikatan pipa, satu di bed dan satunya lagi berada diatasnya. Gas panas dari cerobong menggerakan turbin gas pembangkit tenaga. Sistem PFBC dapat digunakan untuk pembangkitan kogenerasi (steam dan listrik) atau pembangkit tenaga dengan siklus gabungan (combined cycle). Operasi combined cycle (turbin gas & turbin uap) meningkatkan efisiensi konversi keseluruhan sebesar 5 hingga 8 persen.

7. Atmospheric Circulating Fluidized Bed Combustion Boilers (CFBC)

Dalam sistem sirkulasi, parameter bed dijaga untuk membentuk padatan melayang dari bed. Padatan diangkat pada fase yang relatif terlarut dalam pengangkat padatan, dan sebuah down-comer dengan sebuah siklon merupakan aliran sirkulasi padatan. Tidak terdapat pipa pembangkit steam yang terletak dalam bed. Pembangkitan dan pemanasan berlebih steam berlangsung di bagian konveksi, dinding air, pada keluaran pengangkat/ riser. Boiler CFBC pada umumnya lebih ekonomis daripada boiler AFBC, untuk penerapannya di industri memerlukan lebih dari 75 – 100 T/jam steam. Untuk unit yang besar, semakin tinggi karakteristik tungku boiler CFBC akan memberikan penggunaan ruang yang semakin baik, partikel bahan bakar lebih besar, waktu tinggal bahan penyerap untuk pembakaran yang efisien dan penangkapan SO2 yang semakin besar pula, dan semakin mudah penerapan teknik pembakaran untuk pengendalian NOx daripada pembangkit steam AFBC.

Gambar 4. CFBC Boiler

8. Stoker Fired Boilers
Stokers diklasifikasikan menurut metode pengumpanan bahan bakar ke tungku dan oleh jenis grate nya. Klasifikasi utamanya adalah spreader stoker dan chaingate atau traveling-gate stoker.

• Spreader stokers : memanfaatkan kombinasi pembakaran suspensi dan pembakaran grate. Batubara diumpankan secara kontinyu ke tungku diatas bed pembakaran batubara. Batubara yang halus dibakar dalam suspensi; partikel yang lebih besar akan jatuh ke grate, dimana batubara ini akan dibakar dalam bed batubara yang tipis dan pembakaran cepat. Metode pembakaran ini memberikan fleksibilitas yang baik terhadap fluktuasi beban, dikarenakan penyalaan hampir terjadi secara cepat bila laju pembakaran meningkat. Karena hal ini, spreader stoker lebih disukai dibanding jenis stoker lainnya dalam berbagai penerapan di industri.

 Gambar 5. Spreader Stoker Boiler

• Chain-grate atau traveling-grate stoker : Batubara diumpankan ke ujung grate baja yang bergerak. Ketika grate bergerak sepanjang tungku, batubara terbakar sebelum jatuh pada ujung sebagai abu. Diperlukan tingkat keterampilan tertentu, terutama bila menyetel grate, damper udara dan baffles, untuk menjamin pembakaran yang bersih serta menghasilkan seminimal mungkin jumlah karbon yang tidak terbakar dalam abu. Hopper umpan batubara memanjang di sepanjang seluruh ujung umpan batubara pada tungku. Sebuah grate batubara digunakan untuk mengendalikan kecepatan batubara yang diumpankan ke tungku dengan mengendalikan ketebalan bed bahan bakar. Ukuran batubara harus seragam sebab bongkahan yang besar tidak akan terbakar sempurna pada waktu mencapai ujung grate.
   

 

Gambar 6. Traveling Grate Boiler 

9. Pulverized Fuel Boiler
Kebanyakan boiler stasiun pembangkit tenaga yang berbahan bakar batubara menggunakan batubara halus, dan banyak boiler pipa air di industri yang lebih besar juga menggunakan batubara yang halus. Teknologi ini berkembang dengan baik dan diseluruh dunia terdapat ribuan unit dan lebih dari 90 persen kapasitas pembakaran batubara merupakan jenis ini. 

Untuk batubara jenis bituminous, batubara digiling sampai menjadi bubuk halus, yang berukuran +300 micrometer (μm) kurang dari 2 persen dan yang berukuran dibawah 75 microns sebesar 70-75 persen. Harus diperhatikan bahwa bubuk yang terlalu halus akan memboroskan energi penggilingan. Sebaliknya, bubuk yang terlalu kasar tidak akan terbakar sempurna pada ruang pembakaran dan menyebabkan kerugian yang lebih besar karena bahan yang tidak terbakar. Batubara bubuk dihembuskan dengan sebagian udara pembakaran masuk menuju plant boiler melalui serangkaian nosel burner. Udara sekunder dan tersier dapat juga ditambahkan. Pembakaran berlangsung pada suhu dari 1300 - 1700 °C, tergantung pada kualitas batubara. Waktu tinggal partikel dalam boiler biasanya 2 hingga 5 detik, dan partikel harus cukup kecil untuk pembakaran yang sempurna. Sistem ini memiliki banyak keuntungan seperti kemampuan membakar berbagai kualitas batubara, respon yang cepat terhadap perubahan beban muatan, penggunaan suhu udara pemanas awal yang tinggi dll. Salah satu sistem yang paling populer untuk pembakaran batubara halus adalah pembakaran tangensial dengan menggunakan empat buah burner dari keempat sudut untuk menciptakan bola api pada pusat tungku.

Gambar 7. Pembakaran tangensial untuk bahan bakar halus 

 10. Boiler Limbah Panas
Dimanapun tersedia limbah panas pada suhu sedang atau tinggi, boiler limbah panas dapat dipasang secara ekonomis. Jika kebutuhan steam lebih dari steam yang dihasilkan menggunakan gas buang panas, dapat digunakan burner tambahan yang menggunakan bahan bakar. Jika steam tidak langsung dapat digunakan, steam dapat dipakai untuk memproduksi daya listrik menggunakan generator turbin uap. Hal ini banyak digunakan dalam pemanfaatan kembali panas dari gas buang dari turbin gas dan mesin diesel.

 Gambar 8. Skema sederhana Boiler Limbah Panas

11. Pemanas Fluida Termis
Saat ini, pemanas fluida termis telah digunakan secara luas dalam berbagai penerapan untuk pemanasan proses tidak langsung. Dengan menggunakan fluida petroleum sebagai media perpindahan panas, pemanas tersebut memberikan suhu yang konstan. Sistem pembakaran terdiri dari sebuah fixed grate dengan susunan draft mekanis. Pemanas fluida termis modern berbahan bakar minyak terdiri dari sebuah kumparan ganda, konstruksi tiga pass dan dipasang dengan sistem jet tekanan. Fluida termis, yang bertindak sebagai pembawa panas, dipanaskan dalam pemanas dan disirkulasikan melalui peralatan pengguna. Disini fluida memindahkn panas untuk proses melalui penukar panas, kemudian fluidanya dikembalikan ke pemanas. Aliran fluida termis pada ujung pemakai dikendalikan oleh katup pengendali yang dioperasikan secara pneumatis, berdasarkan suhu operasi. Pemanas beroperasi pada api yang tinggi atau rendah tergantung pada suhu minyak yang kembali yang bervariasi tergantung beban sistem. 

Keuntungan pemanas tersebut adalah:

• Operasi sistem tertutup dengan kehilangan minimum dibanding dengan boiler steam.
• Operasi sistem tidak bertekanan bahkan untuk suhu sekitar 250 0C dibandingkan kebutuhan tekanan steam 40 kg/cm2 dalam sistem steam yang sejenis.
• Penyetelan kendali otomatis, yang memberikan fleksibilitas operasi.
• Efisiensi termis yang baik karena tidak adanya kehilangan panas yang diakibatkan oleh blowdown, pembuangan kondensat dan flash steam.
   

Faktor ekonomi keseluruhan dari pemanas fluida termis tergantung pada penerapan spesifik dan dasar acuannya. Pemanas fluida thermis berbahan bakar batubara dengan kisaran efisiensi panas 55-65 persen merupakan yang paling nyaman digunakan dibandingkan dengan hampir kebanyakan boiler. Penggabungan peralatan pemanfaatan kembali panas dalam gas buang akan mempertinggi tingkat efisiensi termis selanjutnya.

Gambar 9. Konfigurasi Pemanas Fluida Termis

Read more »