Alat Industri Pupuk Urea

7/24/2019 Alat Industri Pupuk Urea

1/12

Alat Industri Pupuk Urea (Konsentrator dan Prilling Tower)

Pada industri pupuk urea, rangkaian proses akhir setelah bahan baku NH 3 dan C! bereaksi

dala" reaktor dan di"urnikan dala" unit puri#ikasi adalah proses kristalisasi "enggunakankonsentrator (kristalisator) dan proses pengubahan #ase urea "en$adi padatan berbentuk prill

(seperti keping tablet)% &angkaian proses akhir ini sangatlah penting karena pengaruhn'a sangat

besar terhadap $u"lah akhir produk 'ang dihasilkan serta ke"urnian produkn'a%

A% Konsentrator

Konsentrator atau biasa disebut $uga sebagai kristalisator adalah alat 'ang ber#ungsi

untuk "eningkatkan konsentrasi urea dengan ara "engkristalisasi urea sehingga kadarair 'ang terkandung di dala"n'a berkurang dan konsentrasi urea 'ang dihasilkan sekitar

%*+%

arutan urea 'ang diperoleh dari proses puri#ikasi dan reo-er' "e"iliki konsentrasi

sekitar *.+% arutan ini selan$utn'a ditrans#er "enu$u kristalisator "elalui gas separator

dan pada kristalisator ter$adi proses kristalisasi untuk "enghasilkan urea dengan

konsentrasi %*+% Proses 'ang ter$adi pada kristalisator adalah pe"anasan pada tekanan

rendah 'ang bertu$uan untuk "eningkatkan e#isiensi dan "enurunkan te"peraturn'a%

leh karenan'a, digunakan alat -auu" e$etor untuk "enurunkan tekanan 'ang terdapat

dala" kristalisator%

Konsentrator (kristalisator/r'stalli0er) 'ang terdapat di industri ukup beraga"% 1eara

garis besar, alat kristalisator dibagi "en$adi ! 'akni kristalisator "enggunakan irulating

"ag"a dan kristalisator tanpa irulating "ag"a%

.% 2enis Cr'stalli0er dengan Cirulating ag"a

a% 4ored Cirulating i5uid 6-aporator Cr'stalli0er

Kristalisator $enis ini "engko"binasikan antara pendinginan dan e-aporasi untuk

"enapai kondisi supersaturasi (larutan lewat $enuh)%


2/12

Pada ga"bar diatas terlihat bahwa u"pan berupa larutan induk terlebih dahulu

dilewatkan "elalui sebuah Heat 67hangers untuk dipanaskan% Heat e7hangers

tersebut berada didala" e-aporator% 8idala" e-aporator ter$adi #lash e-aporation

'aitu9 ter$adi pengurangan $u"lah atau kandungan pelarut dan ter$adi peningkatan

kosentrasi 0at terlarut% 8i"ana pada saat itu $uga, keadaan 0at terlarut sudah lewat

$enuh atau supersaturasi% arutan 'ang sudah berada pada keadaan lewat $enuh tersebut

dialirkan "enu$u badan r'stalli0er untuk diperoleh padatan berupa kristal% 8i"anapada badan r'stalli0er terdapat "ekanis"e kristalisasi 'aitu nukleasi dan

pertu"buhan kristal% Produk kristal dapat dia"bil sebagai hasil pada bagian bawah

r'stalli0er, na"un tidak se"ua proses ber$alan se"purna atau dengan kata lain tidak

se"ua airan induk berubah "en$adi padatan kristal% Karena itu ada proses

penge"balian ke"bali hasil pipa sirkulasi (irulating pipe) atau proses re'le hasil

kristaliasi% Terlihat bahwa u"pan dan a"puran u"pan dengan hasil 'ang "asih

belu" padatan, dialirkan dengan paksa atau #ored irulation, serta adan'a Heat

67hangers dapat "e"buat kenaikan titik didih 'ang se"purna% Kenaikan titik didih

pada Heat 67hangers pada 6-aporator untuk dapat "e"buat larutan "en$adi lewat

$enuh berkisar antara 3 : .;;4 untuk sekali lewat%


3/12

b% 8ra#t Tube


4/12

kristal), kristal 'ang terbentuk akibat proses nukleasi akan "engendap ke dasar larutan

dan sebagian akan naik ke per"ukaan% Kristal 'ang "engendap akan "engala"i

pe"isahan antara kristal halus dan kristal kasar pada settling 0one (0onapen'elesaian),

di"ana sebagian Kristal akan dikeluarkan dari dasar tangki dan selebihn'a di$adikan

u"pan bersa"a airan induk untuk "elakukan proses sirkulasi guna "elarutkan

partikel>partikel halus 'ang "asih "engendap% Pada bagian klari#ikasi akan ter$adi

pe"isahan pada bentuk kristal, Kristal 'ang sesuai dengan keinginan akan dia"bil dan

kristal 'ang belu" sesuai (ukurann'a besar/kasar) akan dike"balikan ke 0ona

kristalisasi untuk proses lebih lan$ut%

% 4ored Cirulation


5/12

ter$adi sering tu"bukan untuk "enghasilkan kristal, di"ana terdapat sekat antara

saluran Head H6 dengan u$ung keluaran airan induk%

kristal 'ang kita harapkan%


6/12

e% 1 1ur#ae Cooled Cr'stalli0er

Tidak $auh berbeda dengan 1 6-aporati-e Cr'stalli0er, han'a sa$a airan induk

didinginkan terlebih dahulu sebelu" "asuk kedala" r'stalli0er% ainn'a sa"a

dengan $enisr'stalli0er 1 6C%

#% Cr'stal @au" Cr'stalli0er

Prinsip ker$a dari Cr'talli0er $enis ini adalah 9 4eed dia"pur dengan airan 'ang

dire'le dipo"pa keruang penguap untuk diuapkan seara adiabati sehinggater$adilarutan lewat $enuh% arutan tersebut "engalir "elalui pipa ketangki kristalisasi

sehingga terbentuk kristal di dala" tangki kristalisasi, ke"udian kristal dikeluarkan

"elalui dishargen'a danairann'a dire'le%8engan alat ini ukuran kristal 'ang

diinginkan dapat diatur dengan "engatur keepatan po"pa sirkulasi% Kalau

sirkulasin'ala"bat "aka kristal 'ang keil>keil pun akan larut "engendap%


7/12

!% 2enis Cr'stalli0er Tanpa Cirulating ag"a

a% 2aketed Pipe 1raped Cr'stalli0er

Cr'stalli0er $enis ini berbentuk balok 'ang pan$ang, di"ana didala"n'a terdapat piringan

'ang berlekuk>lekuk 'ang dapat berputar karena adan'a poros pada u$ungn'a% Alat ini"u"n'a dibuat dari dengan pipa dala" : .! inhi sebagai dia"eter dan pan$angn'a

sekitar !; : =; #eet, 'ang disusun seri dala" sa"bungan dengan 3 buah atau

lebih% Piringan 'ang berlekuk tersebut dina"akan dengan 1raper *B

sa"pai .;;;4 dan dapat $uga digunakan pada airan 'ang "e"iliki -iskositas lebih dari

.;;;; p%

Prinsip ker$an'a ialah plug #low, di"ana airan induk "asuk dari bagian atas sa"ping

kanan, la"a kela"aan akan "e"bentuk kristal didala" pipa tersebut dan kristal akan

"engendap dibawah dan "ene"pel didinding pipa, 'ang nantin'a saper blades akan

"enga"bil kristal>kristal tersebut% Ukuran kristal 'ang dihasilkan akan seraga",

u"u"n'a besar>besar%

b% !;;


8/12

2enis r'stalli0er ini ter"asuk $enis 'ang bath, artin'a tidak ada aliran 'ang keluar setiap

waktun'a% Tangki r'stalli0er diisi, lalu dia"bil hasiln'a pada waktu tertentu% 2enis ini

dapat digunakan untuk proses 'ang ontinous dengan dilengkapi pengaduk% U"u"n'a

$enis ini "e"iliki tutup 'ang berbentuk torispherial, di"ana u"pan atau airan induk

"asuk dari atas dan "asuk kedala" tangki untuk didinginkan% ediu" pendingin

digunakan koil 'ang berada didala" tangki r'stalli0er tersebut, sehingga e#isiensi

perpindahan panas ukup tinggi% Karena kontak antar airan dengan "ediu" pendingin

ukup luas% 8isa"ping itu, bila digunakan pengaduk pe"bentuk kristal teruta"a pada

seondar' nuleation akan lebih besar bila dibandingkan dengan tanpa pengaduk%

% 8iret Contat &e#rigeration Cr'stalli0er

U"un'a bila kita ingin "eniptakan per"ukaan 'ang dingin atau ukup dingin pada

sebuah H6 agak sulit karena perbedaan te"peraturn'a harus sangat keil (dibawah 3;4),sehingga H6 didesain dengan sebaik>baikn'a teruta"a luas per"ukaann'a 'ang dapat

"e"indahkan se$u"lah panas 'ang kita inginkan% Apalagi bila airann'a ukup kental,

agak sulit untuk "enipatkan perbedaan suhu 'ang sangat keil tersebut% Untuk

"engatasin'a dapat digunakan bahan pendingin 'aitu 0at re#rigerant seperti pada

beberapa aplikasi pendinginan air laut "en$adi es pada suhu 'ang rendah 'ang

"enggunakan re#rigerant%

Prinsip ker$a dari r'stalli0er $enis ini ialah dengan adan'a pendinginan dari re#rigerant

'ang digunakan% 8i"ana u"pan berupa airan induk di"asukkan ke


9/12

badan r'stalli0er dengan suhu 'ang lebih tinggi dari suhu 'ang re#rigerant (suhu

air re#rigerant "inus)% Karena titik didih dari re#rigerant sangat keil atau $auh dibawah

suhu airan induk, "aka ada perpindahan panas dari airan induk "enu$u re#rigerant,

di"ana akan "engakibatkan suhu re#rigerant akan naik dan "enguap untuk

"endinginkan airan induk, sa"pai airan induk berada pada keadaan lewat $enuhn'a%

Penggunaan re#rigerant ini "ediu" pendingin sangatlah e#ekti#, karena apabila

digunakan H6 dengan "edia re#rigerant sebagai pendingin, perbedaan suhu 'ang

dihasilkan akan sangat keil%

d% Twinned Cr'stalli0er

2enis r'stalli0er ini sebenarn'a berbentuk tangki 'ang didala"n'a terdapat dua

pengaduk 'ang dipisahkan oleh sekat atau ba##le% Pada tiap pengaduk terdapat "ediu"

pe"anas di"ana 'ang salah satun'a berker$a pada suhu saturasi, sedangkan satun'a

beker$a pada suhu supersaturasi atau lewat $enuh% Na"un bila suhu operasi

pada r'stalli0er ini sa"a pada kedua "ediu" pe"anas, u"u"n'a akan didapatkankeseragaan ukuran% Tetapi waktu 'ang diperlukan akan lebih la"a, walaupun terdapat dua

pengaduk dala" satu tangki tersebut%

1esuai dengan na"an'a bahwa seolah>olah terdapat dua "aa" $enis r'stalli0er 'ang

beroperasi pada suhu 'ang berbeda na"un dala" satu tangki r'stalli0er (pada ga"bar

diatas)% Terlihat bahwa u"pan "asuk dari sebelah kanan atas, karena adan'a pergerakan

pengaduk, airan induk bersikulasi dan $uga disebabkan karena adan'a sekat antara kedua

pengaduk tersebut%


10/12

B% AP@>Kestner ong Tube @ertial 6-aporati-e Cr'stalli0er

U"u"n'a r'stalli0er $enis ini digunakan untuk "endapatkan butiran>butiran atau kristal

'ang ukup keil, biasan'a kurang dari ;%B ""%

Prinsip ker$an'a ha"pir sa"a dengan r'stalli0er 'ang lain, 'aitu u"pan "asuk denganpo"pa, lalu "elewati sebuah e-aporator 'ang didala"n'a terdapat H6% Pada saat airan

induk berada pada keadaan supersaturasi atau lewat $enuh, "aka akan terbentuk kristal>

kristal halus, kristal tersebut dita"pung pada salt bo7, airan induk 'ang belu" lewat

$enuh dikeluarkan, sedangkan 'ang berupa kristal dikelurkan produk% Contohn'a pada

pe"buatan kristal NaCl (gara"), Na!1=, Citri Aid%

Proses 'ang ter$adi sela"a kristalisasi harus di$aga dari perubahan suhu drastis

lingkungann'a% leh sebab itu, digunakan heating $aket untuk "elindungi pipa dan

-essel dari pe"bekuan urea% Pada u"u"n'a, proses heating pada $aket "enggunakan

aliran air panas 'ang disirkulasikan%

1elan$utn'a, kristal 'ang diperoleh ditrans#er "enu$u alat prethikener dan akhirn'a

"asuk ke dala" entri#uge% Tahapan berikutn'a adalah "e"anaskan kristal urea dala"

#luidi0ing dr'er hingga kandungan airn'a sekitar ;%. : ;%3 +% Te"peratur 'ang

digunakan pada proses dr'ing sekitar .!; > .3;DC untuk "en$aga kristal tidak "eleleh

(titik leleh urea .3!%*DC)% Hasil kristal dengan konsentrasi "ini"al %*+ ke"udian

ditrans#er "enu$u prilling tower dengan "enggunakan pneu"ati on-e'or %


11/12

Kristal urea 'ang telah "eleleh dise"protkan (spra' s'ste") oleh distributor dala"

prilling tower dan didinginkan oleh udara 'ang "engalir dari bawah dala" prilling tower%

Udara 'ang "asuk dala" prilling tower terlebih dahulu dipanaskan dan diko"pres untuk

"engurangi tingkat kele"baban udaran'a%

Prilling tower dilengkapi dengan suatu siste" untuk "engurangi pene"aran 'ang

disebabkan oleh debu urea, di"ana debu urea 'ang terlepas ke udara bebas dan

lingkungan sangat keil% Pada siste" ini, terdapat dust ha"ber, #ilter dust ha"ber,

spra' no00le, dan air untuk spra'%

Hasil output dari prilling tower selan$utn'a dikiri"kan ke bulk storage dengan

"enggunakan belt on-e'or% 1elan$utn'a prill urea tersebut dike"as dan siap untuk

didistribusikan%


12/12

Alat Industri Pupuk Urea

Documents

Transcript of Alat Industri Pupuk Urea