MAKALAH PROSES INDUTRI KIMIA 1PROSES PRODUKSI SEMEN DI PT. SEMEN MERAH PUTIH

Disusun Oleh :Ahda Azalia0613 3040 1030Rafit Arjeni0613 3040 1045Triadi Hutomo0613 3040 1048Kelas : 3 KEDosen Pembimbing : Ir.H.Erwana Dewi, M.Eng

Politeknik Negeri SriwijayaTahun Akademik 2014 - 2015Palembang

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah berjudul Proses Pembuatan Semen Di PT. Semen Merah Putih ini dalam waktu yang telah ditentukan. Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Proses Indutri Kimia 1. Makalah ini tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk itu perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:1. Allah SWT. Yang telah meridhoi pembuatan makalah dengan baik.2. Dosen Mata Kuliah Termodinamika.3. Orang tua penulis yang telah memberikan dorongan dan motivasi.4. Teman-teman penulis yang telah memberikan bantuan kepada penulis5.Seluruh pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan penulisan makalah ini.Penulis menyadari bahwa penulisan makalah ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu, kritik dan saran yang membangun dalam perbaikan karya tulis ini sangat penulis harapkan.Penulis berharap semoga makalah ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca, khususnya guna mengetahui tentang sistem terbuka termodinamika.

Palembang, Oktober 2014

Penulis

bab ilATar BelakangSemenadalah zat yang digunakan untuk merekatbatu,bata,batako, maupunbahan bangunanlainnya. Sedangkan kata semen sendiri berasal daricaementum(bahasa Latin), yang artinya "memotong menjadi bagian-bagian kecil tak beraturan". Meski sempat populer pada zamannya, nenek moyang semenmade inNapoli ini tak berumur panjang. Menyusul runtuhnya Kerajaan Romawi, sekitar abad pertengahan (tahun 1100-1500 M) resep ramuanpozzuolanasempat menghilang dari peredaran.Dalam perkembangan peradaban manusia khususnya dalam halbangunan, tentu kerap mendengar cerita tentang kemampuan nenek moyang merekatkan batu-batu raksasa hanya dengan mengandalkan zat putih telur, ketan atau lainnya. Alhasil, berdirilah bangunan fenomenal, sepertiCandi BorobuduratauCandi PrambanandiIndonesiaataupun jembatan diCinayang menurut legenda menggunakan ketan sebagai perekat. Ataupun menggunakanaspalalam sebagaimana peradaban diMahenjo DarodanHarappadiIndiaataupun bangunan kuno yang dijumpai diPulau ButonBenar atau tidak, cerita, legenda tadi menunjukkan dikenalnya fungsisemensejak zaman dahulu. Sebelum mencapai bentuk seperti sekarang, perekat dan penguat bangunan ini awalnya merupakan hasil percampuranbatu kapurdan abu vulkanis. Pertama kali ditemukan pada zamanKerajaan Romawi, tepatnya diPozzuoli, dekat telukNapoli,Italia. Bubuk itu lantas dinamaipozzuolana.

Pabrik semen di Australia.Baru pada abad ke-18 (ada juga sumber yang menyebut sekitar tahun 1700-an M),John Smeaton- insinyur asalInggris- menemukan kembali ramuan kuno berkhasiat luar biasa ini. Dia membuat adonan dengan memanfaatkan campuran batu kapur dan tanah liat saat membangunmenara suar Eddystonedi lepas pantaiCornwall, Inggris.Ironisnya, bukan Smeaton yang akhirnya mematenkan proses pembuatan cikal bakal semen ini. AdalahJoseph Aspdin, juga insinyur berkebangsaan Inggris, pada 1824 mengurus hak paten ramuan yang kemudian dia sebut semen portland. Dinamai begitu karena warna hasil akhir olahannya mirip tanah liatPulau Portland, Inggris. Hasil rekayasa Aspdin inilah yang sekarang banyak dipajang di toko-toko bangunan.Sebenarnya, adonan Aspdin tak beda jauh dengan Smeaton. Dia tetap mengandalkan dua bahan utama, batu kapur (kaya akan kalsium karbonat) dan tanah lempung yang banyak mengandungsilika(sejenis mineral berbentuk pasir),aluminium oksida(alumina) sertaoksida besi. Bahan-bahan itu kemudian dihaluskan dan dipanaskan pada suhu tinggi sampai terbentuk campuran baru.Selama proses pemanasan, terbentuklah campuran padat yang mengandung zat besi. Nah, agar tak mengeras seperti batu, ramuan diberi bubukgipsdan dihaluskan hingga berbentuk partikel-partikel kecil mirip bedak.

Pengaduk semen sederhana.Lazimnya, untuk mencapai kekuatan tertentu, semen portland berkolaborasi dengan bahan lain. Jika bertemu air (minus bahan-bahan lain), misalnya, memunculkan reaksi kimia yang sanggup mengubah ramuan jadi sekeras batu. Jika ditambah pasir, terciptalah perekat tembok nan kokoh. Namun untuk membuat pondasi bangunan, campuran tadi biasanya masih ditambah dengan bongkahan batu atau kerikil, biasa disebutconcreteataubeton.Beton bisa disebut sebagai mahakarya semen yang tiada duanya di dunia. Nama asingnya,concrete- dicomot dari gabungan prefiks bahasa Latincom, yang artinya bersama-sama, dancrescere(tumbuh). Maksudnya kira-kira, kekuatan yang tumbuh karena adanya campuran zat tertentu. Dewasa ini, nyaris tak ada gedung pencakar langit berdiri tanpa bantuan beton.Meski bahan bakunya sama, "dosis" semen sebenarnya bisa disesuaikan dengan beragam kebutuhan. Misalnya, jika kadaraluminanyadiperbanyak, kolaborasi dengan bahan bangunan lainnya bisa menghasilkan bahan tahan api. Ini karena sifat alumina yang tahan terhadap suhu tinggi. Ada juga semen yang cocok buat mengecor karena campurannya bisa mengisi pori-pori bagian yang hendak diperkuat.

Tujuan1. Agar mahasiswa mampu mengerti flowsheet pembuatan semen di PT semen merah putih2. Agar mahasiswa mampu memahami proses pembuatan semen3. Agar mahasiswa mampu mengetahui jenis bahan baku yang baik dalam pembuatan semen.

bab IIPROSES PEMBUATAN SEMEN DI pt. SEMEN MERAH PUTIH

Dalam pengetahuan umum semen diartikan sebagai bahan perekat yang mempunyai sifat-sifat yang mampu mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kompak dan kuat. Singkatnya proses pembuatan semen itu ialah Giling, Bakar, Giling.

Uraian Proses Pembuatan SemenPembuatan semen terdiri dari 5 tahap proses produksi, yaitu:1. Proses Penyiapan Bahan Baku2. Proses Pengolahan Bahan3. Proses Pembakaran4. Proses Penggilingan Akhir5. Proses Pengemasan (Packing)

Flow Sheet Process CementI. Proses Penyiapan Bahan BakuBahan baku pembuatan semen yaitu:1. Batu KapurSusunan batu-batuan yang mengandung 50 % CaCO3. Lebih sering disebut Lime Stone.2. Tanah Liat (Clay)Tanah liat mempunyai rumus kimia 2SiO3.2H2O (kaolinite).Bahan Korektif pembuatan semen:1. Pasir besi (Fe2O3) atau Copper Slag (Fe.SiO3, Ca2Fe, CuO)2. Pasir silika (SiO2)3. Limestone High Grade (CaCO3).

Raw Meal SemenBahan baku utama semen yang berupa bahan baku akan diperoleh dari mining atau tambang.Bahan baku berupa batu kapur dan tanah liat akan dihancurkan untuk memperkecil ukuran agar mudah dalam proses penggilingan. Alat untuk menghancurkan bahan baku tersebut dinamakan Crusher. Crusher adalah equipment atau alat yang berfungsi untuk memecahkan material, seperti batu kapur, clay, coal, dan clinker.Untuk material Limestone (batu kapur),ukuran umpan maximum yang diperbolehkan yaitu 1.500 mm. Sedangkan ukuran produk diharapkan maximal 75 mm.Untuk material Clay/High Silica, mesin yang digunakan adalah Impact Roller Crusher dan Jaw Crusher. Adapun ukuran umpan maximum sebesar 500 mm, sedangkan ukuran produk maksimal 75 mm.Setelah itu raw material akan mengalami proses pre-homogenisasi. Tujuan pre-homogenisasi material adalah untuk memperoleh bahan baku yang lebih homogen.Adapun metode pre-homogenisasi yaitu:1. Stacking/Penumpukan/Penimbunan: gerakan maju-mundur atau kanan-kiri2. Reclaiming/Pengambilan/Penarikan: dari samping (side reclaiming), dari depan (front reclaiming)

Mineral SemenUmumnya, stock pile dibagi menjadi 2 bagian yaitu sisi kanan dan siosi kiri. Hal ini dilakukan untuk menunjang proses, jika stock pile bagian kanan sedang digunakan masukan proses, maka sisi bagian kiri akan diisi bahan baku dari crusher. Begitu juga sebaliknya. Untuk mengatur letak penyimpanan bahan baku, digunakan reclaimer. Reclaimer ini berfungsi untuk memindahkan atau mengambil raw material dari stock pile ke belt conveyor dengan kapasitas tertentu, sesuai dengan kebutuhan proses, alat ini sendiri berfungsi untuk menghomogenkan bahan baku yang akan dipindahkan ke belt conveyor.Selanjutnya bahan baku dikirim dengan menggunakan belt conveyor menuju tempat penyimpanan kedua, yang bias dikatakan merupakan awalan masukan proses pembuatan semen, yaitu bin. Umumnya ada 4 buah bin yang diisi oleh masing-masing 4 material bahan baku, yaitu limestone, clay, pasir silica, dan pasir besi. Semua bin dilengkapi dengan alat pendeteksi ketinggian atau level indicator sehingga apabila bin sudah penuh, maka secara otomatis masukan material ke dalam bin akan terhenti.Pengumpanan bahan baku ke dalam sistem proses selanjutnya diatut oleh weight feeder, yang diletakkan tepat di bawah bin. Prinsip kerja weight feeder ini adalah mengatur kecepatan scavenger conveyor, yaitu alat untuk mengangkut material dengan panjang tertentu dan mengatur jumlah bahan baku sehingga jumlah bahan baku yang ada pada scavenger conveyor sesuai dengan jumlah yang dibutuhkan. Selanjutnya bahan baku dijatuhkan ke belt conveyor dan dikirim ke Vertical Roller Mill untuk mengalami proses penggilingan danan pengeringan. Pada belt conveyor terjadi pencampuran limestone, clay, pasir silica, dan pasir besi.II. Proses Pengolahan BahanAlat utama yang digunakan dalam proses penggilingan dan pengeringan bahan baku adalah Vertical Roller Mill (VRM). Media pengeringnya adalah udara panas yang berasal dari siklon-preheater. Udara panas tersebut juga berfungsi sebagai media pembawa bahan-bahan yang telah halus menuju alat proses selanjutnya.

Vertical Roller MillAlat-alat yang mendukung proses ini:Cyclone,Electrostatic Precipitator (EP),Stack danDust Bin.Bahan baku masuk ke dalamVertical Roller Mill(Raw Mill) pada bagian tengah (tempat penggilingan), sementara itu udara panas masuk ke dalam bagian bawahnya. Material yang sudah tergiling halus akan terbawa udara panas keluar raw mill melalui bagian atas alat tersebut.Vertical Roller Millmemiliki bagian yang dinamakanseparatoryang berfungsi untuk mengendalikan ukuran partikel yang boleh keluar dariraw mill, partikel dengan ukuran besar akan dikembalikan ke dalamraw milluntuk mengalami proses penggilingan kembali agar ukurannya mencapai ukuran yang diharapkan.Sementara itu partikel yang ukurannya telah memenuhi kebutuhan akan terbawa udara panas menujucyclone.Cycloneberfungsi untuk memisahkan antara partikel yang cukup halus dan partikel yang terlalu halus (debu). Partikel yang cukup halus akan turun ke bagian bawahcyclonedan dikirim keBlending Silountuk mengalami pengadukan dan homogenisasi. Partikel yang terlalu halus (debu) akan terbawa udara panas menujuElectrostatic Precipitator(EP). Alat ini berfungsi untuk menangkap debu-debu tersebut sehingga tidak lepas ke udara. Efisiensi alat ini adalah 95-98%. Debu-debu yang tertangkap, dikumpulkan di dalam dust bin, sementara itu udara akan keluar melaluistack.Kemudian material akan mengalami proses pencampuran (Blending) dan homogenisasi di dalamBlending Silo. Alat utama yang digunakan untuk mencamnpur dan menghomogenkan bahan baku adalahblending silo, dengan media pengaduk adalah udara.Bahan baku masuk dari bagian atasblending silo, oleh karena itu alat transportasi yang digunakan untuk mengirim bahan baku hasil penggillinganblending siloadalahbucket elevator, dan keluar dari bagian bawahblending silodilakukan pada beberapa titik dengan jarak tertentu dan diatur dengan menggunakanvalveyang sudah diatur waktu bukaannya. Proses pengeluarannya dari beberapa titik dilakukan untuk menambah kehomogenan bahan baku.Blending silodilengkapi dengan alat pendeteksi ketinggian (level indicator), sehingga jikablending silosudah penuh, maka pengisian bahan baku terhenti secara otomatis.III. Proses PembakaranPemanasan Awal (Pre-heating)Alat utama yang digunakan untuk proses pemanasan awal bahan baku adalahsuspension pre-heater, sedangkan alat bantunya adalahkiln feed bin.Setelah mengalami homogenisasi di blending silo, material terlebih dahulu ditampung ke dalam kiln feed bin. Bin ini merupakan tempat umpan yang akan masuk ke dalam pre-heater. Suspension pre-heater merupakan suatu susunan 4-5 buah cyclone dan 1 buah calciner yang tersusun menjadi 1 string. Suspension pre-heater yang digunakan terdiri dari 2 bagian, yaitu in-line calciner (ILC) dan separate line calciner (SLC). Material akan masuk terlebih dahulu pada cyclone yang paling atas hingga keluar dari cyclone kelima. Setelah itu, material akan masuk ke dalam rotary kiln.

PreheaterPembakaran (Firing)Alat utama yang digunakan adalah tanur putar ataurotary kiln.Rotary kilnadalah alat berbentuk silinder memanjanghorizontalyang diletakkan dengan kemiringan tertentu. Kemiringanrotary kilnumumnya sekitar 3 4odengan arah menurun (declinasi). Dari ujung tempat material masuk (inlet), sedangkan di ujung lain adalah tempat terjadinya pembkararn bahan bakar (burning zone). Jadi material akan mengalami pembakaran dari temperatur yang rendah menuju ke temperatur yang lebih tinggi.

KilnBahan bakar semen yang digunakan adalah batu bara, sedangkan untuk pemanasan awal digunakanIndustrial Diesel Oil(IDO). Untuk mengetahui sistem kerja tanur putar, proses pembakaran bahan bakarnya, tanur putar dilengkapi dengangas analyzer.Gas analyzerini berfungsi untuk mengendalikan kadar O2, CO, dan NOxpada gas buang jika terjadi kelebihan atau kekurangan, maka jumlah bahan bakar dan udara akan disesuaikan.Daerah proses yang terjadi di dalam kiln dapat dibagi menajadi 4 bagian yaitu:1. Daerah transisi (transition zone)2. Daerah pembakaran (burning zone)3. Daerah pelelehan (sintering zone)4. Daerah pendinginan (cooling zone)Reaksi kimia semen dapat dijelaskan dengan skema reaksi pembuatan semen

Reaksi Pembuatan SemenDi dalam kiln terjadi proses kalsinasi (hingga 100%),sintering, danclinkering. Temperatur material yang masuk ke dalam tanur putar adalah 800900oC, sedangkan temperaturclinkeryang keluar dari tanur putar adalah 1100-1200oC.Pendinginan (Cooling)Alat utama yang digunakan untuk proses pendinginanclinkeradalahcooler.Coolerini dilengkapi dengan alat penggerak material, sekaligus sebagai saluran udara pendingin yang disebut dengangrateatau alat pemecah clinker (clinker crusher).

Prose Cooler Pada SemenSetelah proses pembentukanclinkerselesai dilakukan di dalam tanur putar,clinkertersebut terlebih dahulu didinginkan di dalamcoolersebelum disimpan di dalamclinker silo.Cooleryang digunakan terdiri dari 9 kompartemen yang menggunakan udara luar sebagai pendingin. Udara yang keluar daricoolerdimanfaatkan sebagai pemasok udara panas padacalciner.Clinkeryang keluar dari tanur putar masuk ke dalam kompartemen, akan jatuh di atasgrate. Dasargrateini mempunyai lubang-lubang dengan ukuran yang kecil untuk saluran udara pendingin.Clinkerakan terus bergerak menuju kompartemen yang kesembilan dengan bantuan grate yang bergerak secarareciprocating, sambil mengalami pendinginan pada ujung kompartemen kesembilan terdapatclinker crusheryang berguna untuk mengurangi ukuranclinkeryang terlalu besar.Selanjutnyaclinkerdikirim menuju tempat penampunganclinker(clinker silo) dengan menggunakan alat transportasi yaitupan conveyor. Sebelum sampai diclinker silo,clinkerakan melalui sebuah alat pendeteksi kandungan kapur bebas (free lime). Jika kandunganfree limedariclinkermelebihi batas yang telah ditentukan, makaclinkerakan dipisahkan dan disimpan dalambintersendiri.IV. Proses Penggilingan AkhirAlat utama yang digunakan pada penggilingan akhir, dimana terjadinya pula penggilingan clinker dengan gypsum adalah tube mill. Peralatan yang menunjang proses penggilingan akhir ini adalah:1. Tube Mill/Horizontal Mill2. Separator3. Bag FilterGypsumadalah bahan tambahan dalam pembuatan semen yang akan dicampur denganclinkerpada penggilingan akhir.Gypsumyang dapat digunakan adalahgypsumalami dangypsum sintetic.Gypsumdisimpan di dalamstock pile gypsum, kemudian dengan menggunakandump truck,gypsumtersebut dikirim ke dalambin gypsumuntuk siap diumpankan ke dalam penggilingan akhir dan dicampur denganclinker.Clinkeryang akan digiling dan dicampur dengangypsum, terlebih dahulu ditransfer dariclinker silomenujuclinker bin. Dengan menggunakan bin maka jumlah clinker yang akan digiling dapat diatur dengan baik olehweight feederAlat yang digunakan untuk melakukan penggilinganclinkerdengangypsumdisebuttube mill. Alat ini berbentuk silinderhorizontal. Bagian dalamtube millterbagi menjadi dua kompartemen. Yang dari masing-masing kompartemen tersebut diisi dengan bola-bola baja dengan beragam ukuran. Kompartemen pertama diisi dengan bola-bola baja yang berdiameter lebih besar daripada bola-bola yang ada di kompartemen kedua. Prinsip penggunaan bola-bola baja dari ukuran yang besar ke ukuran yang kecil adalah bahwa ukuran bola-bola baja yang lebih kecil menyebabkan luas kontak tumbukan antara bola-bola baja dengan material yang akan digiling akan lebih besar sehingga diharapkan ukuran partikelnya akan lebih halus. Material yang telah mengalami penggilingan kemudian diangkut olehbucket elevatormenuju separator. Separator berfungsi untuk memisahkan semen yang ukurannya telah cukup halus dengan ukuran yang kurang halus. Semen yang cukup halus akan dibawa udara melaluicyclone, kemudian ditangkap olehbag filteryang kemudian akan ditransfer ke dalamcement silo. Sedangkan semen yang keluar dari bawahcycloneakan dimasukkan kembali ke dalamtube milluntuk digiling kembali.

Cement MillV. Proses Pengemasan (Packing)Silo semen tempat penyimpanan produk dilengkapi dengan sistem aerasi untuk menghindari penggumpalan/koagulasi semen yang dapat disebabkan oleh air dari luar, dan pelindung dari udara ambient yang memiliki humiditas tinggi. Setelah itu Semen dari silo dikeluarkan dengan menggunakan udara bertekanan (discharge) dari semen silo lalu dibawa ke bin penampungan sementara sebelum masuk ke mesin packer atau loading ke truck. kapasitas dan jenis kantong semen yang digunakan tergantung kebutuhan dan permintaan pasar.

Proses Pengemasan SemenDisini dilakukan proses pengemasan atau pengepakan yang dilakukan sebelum semen dijual kepasaran. Fungsinya adalah agar semen lebih mudah dijual kepasaran, dalam bentuk sak, dan juga agar semen yang dijual dapat dihitung jumlahnya, karena adanya penimbangan. Mempermudah distribusi produk sampai ke pelanggan. Melindungi produk dari pengaruh lingkungan. Biasanya packer dikategorikan menjadi dua jenis yaitu stationary packer dan rotary packer.Adapun sistem transport yang biasa digunakan pada packer berupa :1. air slide2. screw conveyor3. bucket elevator4. air lift/pneumatic conveying5. belt conveyorUntuk pengontrolan pada sistem packing dilakukan penimbangan untuk pengecekan. Pengecekan berat semen yang dilakukan yaitu:1. Penimbangan di Packer2. Random cek ( packing, proses quality control )3. Belt weigher ( continous weighing )Daricement silo, semen kemudian dikantongi dan siap dipasarkan. Ada juga semen curah yang dimasukkan ke dalambulk truck.BAB IIIKESIMPULAN:1. Flowsheet pembuatan PT. Semen Merah Putih

2. Bahan Baku pembuatan semen yaitu :3. Bahan baku pembuatan semen yaitu :1.Batu Kapur.2.Tanah Liat (Clay)3.Bahan Korektif pembuatan semen: 1. Pasir besi (Fe2O3) atau Copper Slag (Fe.SiO3, Ca2Fe, CuO) 2. Pasir silika (SiO2) 3. Limestone High Grade (CaCO3).4. Pembuatan semen terdiri dari 5 tahap proses produksi, yaitu:1. Proses Penyiapan Bahan Baku2. Proses Pengolahan Bahan3. Proses Pembakaran4. Proses Penggilingan Akhir5. Proses Pengemasan (Packing)

DAFTAR PUSTAKA:-http://winnyalna.com/2013/04/19/proses-pembuatan-semen-secara-singkat/