LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA MASSA
-
Upload
independent -
Category
Documents
-
view
1 -
download
0
Transcript of LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA MASSA
LAMPIRAN B
PERHITUNGAN NERACA MASSA
A. Menghitung Jumlah dan Komposisi Gas Panas
1. Clinker dari ash Batubara
Ash Clinker (Ash FC) = %Ash x Total Fine
Coal ……………(1)
= 13,38 %
x 24.626,53 kg
=
3.295.03 kg
Ash Raw Coal = %Ash x Raw Coal
= 6,18 %
x 24.626,53 kg
= 1521,92
kg
(Sumber : Maniso Budiawan,2001)
2. Clinker dari Kiln Feed
KF Klinker = Clinker Out - Ash Coal
……………………(2)
= 160.932,96 kg
- 3.295,03 kg
= 157.637,93 kg
(Sumber : Maniso Budiawan,2001)
Komponen KomposisiClinker
Berat(kg)
Komposisi Ash
Berat(kg)
BeratKF
Klinker(kg)
A B C D E F
SiO221,35 33.655,
7042,48 1.399
,7332.255,97
Al2O35,43 8.559,7
427,03 890,6
57.669,09
Fe2O33,33 5.406,9
84,56 150,2
55.256,73
CaO65,95 103.962
,226,56 216,1
5103.746,06
MgO1,52 2380,33 0,72 23,72 2.356,6
1C = B/100 x KF Klinker
E = D/100 x Ash Klinker
F = C - E
3. Kiln Feed Tersaring
KF Tersaring = KF Klinker/[1-(%LOI/100)] ………(3)
= 240.009,03 kg
String A = 96.003,61 kg (40%)
String B = 144.005,42 kg (60%)
(sumber : Prihadi Setyo, 2001)
4. Total Dust
Total Dust = (KF - KF Tersaring)(1-H2O%)
= (288.070 – 240.009,03) x
( 1- 0.0071)
= 47.719,74 kg
5. Dust ke Coal Mill
Dust ke Coal Mill = Ash Fine Coal - Ash Raw Coal
………………..(4)
Dust = ( % Ash x Fine Coal) - ( % Ash
x Raw Coal )
= (13,38 % x 24.626,53 kg )
- ( 6,18 % x 23833,17 - Dust)
= 3.295.03 – 1.521.92 + 0.06 Dust
0,94 Dust = 1.773,11 kg
Dust = 1.889,91 kg
(Sumber : Maniso Budiawan,2001)
6. Dust ke Raw Mill
Dust ke Raw Mill = Total Dust - Dust ke Coal
Mill
= 47.719,74 -
1.889,91 kg
= 45.829,83 kg
7. Komposisi Dust Total
Kiln Feed = 288.070,00 kg
KF Klinker = 157.637,93 kg
Komponen %KilnFeed
Berat(kg) Berat KF
Klinker
Komposisi Dusttotal
A B C D F
SiO2 12,91 37.189,84
32.255,97
6.160,62
Al2O3 3,14 9.045,40 7.669,09 1.498,40Fe2O3 2,31 6.654,42 5256,73 1.102,33
CaO 42,88 123.524,42
103.746,06
20.462,22
MgO 0,57 1.642,00 2.356,61 272C = B/100 x Kiln Feed
F = B/100 x Dust Total
8. Komposisi Dust ke Coal Mill
Ash Fine Coal 3.295,03 kg
Ash Raw Coal 1.521,92 kg
Komponen %FineCoal
Berat(kg)
%RawCoal
Berat(kg)
KomposisiDust Ke
CMA B C D E F
SiO2 42,48 1.399,73
45,84 697,65 702,08
Al2O3 27,03 890,65 29,04 441,97 448,68Fe2O3 4,56 150,25 6,31 96,03 54,22CaO 6,56 216,15 5,13 78,07 138,08MgO 0,72 23,72 0,95 14,46 9,27C = B/100 x Ash Fine Coal
E = D/100 x Ash Raw Coal
F = C - E
9. Komposisi Dust ke Raw Mill
Komponen Dust Total
Dust Coal
Mill
Dust Raw
MillA B C D
SiO2 6.160,62 702,08 5.458,54Al2O3 1.498,40 448,68 1.049,72Fe2O3 1.102,33 138,08 1.048,11CaO 20.462,22 9,27 20.324,14MgO 272,00 15,85 262,74Total 29.495,57 1.352,33 28.143,24
10. Menghitung Gas Hasil Pembakaran fine Coal
a. Kiln Line
Fine Coal = 24.626,53 kg/jam
Kiln Line = 9.850,61 kg/jam (40%)
Komponen Komposisi(%)
Kiln Line(kg) BM
Jumlahmol
(kmol)A B C D EC 58,64 5.776,40 12,00 481,37H 4,25 418,65 1,00 418,65O 27,62 2.720,74 16,00 170,05N 0,79 77,82 14,00 5,56S 3,82 376,29 32,00 11,76H2O 10,06 990,97 18,00 55,05Ash 13,50 1.329.83
C = B X Kiln Line
E = C / D
Reaksi Pembakaran
C (s)+ O2 (g) CO2(g) O2(g) dibutuhkan
481,37 kmol
CO2 dihasilkan
481,37 kmol
S(s) + O2(g) SO2(g) O2(g) dibutuhkan
11,76 kmol
SO2
dihasilkan 11,76 kmol
2H(s) + 1/2 O2(g) H2O(g) O2(g)
dibutuhkan 104,66 kmol
H2O dihasilkan
209,33 kmol
Total O2 pembakaran = 597,79 kmol
O dari coal = 170,05 kmol
O2 dari coal = 170,05/2 = 85,02
kmol
O2 Teoritis = O2 Pembakaran - O2
coal
= 512,77
kmol
Udara teoritis = 475.293/0.21 kmol
= 2.441,74 kmol =
70.419,78 kg
N2 suplay = 1.928,97 kmol
= 54.011,29 kg
Udara excess String A = 4.80 % (analyzer)
…………..(6)
Udara supply = 2.558,94 kmol
Udara excess = 2.558,94 – 2.441,74 kmol
= 117,20 kmol
Dimana :
O2 = 117,20 x 0.21 = 24,61
kmol
N2 = 117,20 x 0,79 = 92,59
kmol
(Sumber : Himmelblau, 1996)
Gas Hasil Pembakaran Coal
CO2 = CO2 yang dihasilkan
= 481,37 kmol
= 21.180,13 kg
SO2 = SO2 yang dihasilkan
= 11,76 kmol
= 752,59 kg
H2O = H2O Coal + H2O yang dihasilkan
= 55,05 kmol + 209,33
kmol
= 264,38 kmol = 4.758,83
kg
O2 = O2 Excess
= 24,61 kmol =
787,61 kg
N2 = N2 Coal + N2 Udara
supplay
N Coal = 77,82 kg = 5,56
kmol
N2 Coal = 11,12 kmol = 311,28 kg
N2 = 54.322,57 kg
b. Calsiner Line 14.775,92 kg
Fine Coal = 24.626,63 kg/jam
Kalsiner Line = 14.775,92 kg/jam (60%)
Komponen Komposisi(%)
KilnLine(kg)
BMJumlahmol
(kmol)A B C D EC 58,64 8.664,60 12,00 722,05H 4,25 627,98 1,00 627,98O 27,62 4.081,11 16,00 255,07N 0,79 116,73 14,00 8,34S 3,82 564,44 32,00 17,64H2O 10,06 1.486,46 18,00 82,58Ash 13,50 1.994,75
C = B / Kalsiner Line
E = C / D
Reaksi Pembakaran
C (s)+ O2 (g) CO2(g) O2(g) dibutuhkan=
722,05 kmol
CO2 dihasilkan
= 722,05 kmol
S(s) + O2(g) SO2(g) O2(g)
dibutuhkan 17,64 kmol
SO2 dihasilkan
17,64 kmol
2H(s) + 1/2 O2(g) H2O(g) O2(g) dibutuhkan
156,99 kmol
H2O dihasilkan
313,99 kmol
Total O2 pembakaran = 896,68 kmol
O dari coal = 255,07 kmol
O2 dari coal = 127,53 kmol
O2 Teoritis = O2 Pembakaran - O2 coal
= 769,15 kmol
Udara teoritis = 3.662,61 kmol
= 105.629,67
kg
N2 suplay = 3.662,61 kmol
= 81.016,93 kg
Udara excess String B = 7.10 % (analyzer)
…………..(6)
Udara supply = 3.922,66 kmol
Udara excess = 3.922,66 - 3.662,61 kmol
= 260,05 kmol
Dimana :
O2 = 260,05 x 0.21 =
55,31 kmol
N2 = 260,05 x 079 =
208,06 kmol
(Sumber : Himmelblau, 1996)
Gas Hasil Pembakaran Coal
CO2 = CO2 yang dihasilkan
= 722,05 kmol =
31.770,19 kg
SO2 = SO2 yang dihasilkan
= 17,64 kmol =
1.128,88 kg
H2O = H2O Coal + H2O yang dihasilkan
= 17,64 kmol +
313,99 kmol
= 331,63 kmol
= 5.969,29 kg
O2 = O2 Excess
= 54,61 kmol 1.747,50
kg
N2 = N2 Coal + N2 Udara
supplay
N Coal = 116,73 kg = 8,34 kmol
N2 Coal = 16,68 kmol = 466,92
kg
N2 = 81.483,85 kg
11. Total Gas Hasil Pembakaran Coal
Komponen
Kiln Line Kalsiner LineJumlahMol
(kmol)
Berat(kg)
Jumlah Mol(kmol)
Berat(kg)
CO2 481,37 21.180,13
722,05 31.770,19
SO2 11,76 752,59 17,64 1.128,8
8
H2O 264,38 4.758,83
331,63 5.969,29
O2 24,61 787,61 54,61 1.474,50
N2 1.940.09 54.322,57
2.910,14 81.483,85
12. Reaksi Kalsinasi (Kiln Feed Clinker)
Clinker Out = 160.932,96 kg/h
Kiln Line = 64.373,18 kg/h
Kalsiner Line = 96.559,78 kg/h
Komponen%
massa
Massa
(kg/jam)
Kiln
Line
(kg)
Kalsiner
Line (kg)
A B C D E
CaO 65,95 106.135,29
42.454,12
63.681,17
MgO 1,51 2.430,09 972,04 1.458,05C = B/100 X Clinker out
D = 0.4 C
E = 0.6 C
Komponen
Kiln Line (kg)
Kalsiner Line (kg) BM
Kiln Line (kmol)
Kalsiner Line (kmol)
A B C D E F
CaO42.454
,1263.681,
1756,00 758,11 1.137,16
MgO 972,041.458,0
540,00 24,30 36,45
E = B/D
F = C x D
Reaksi Kalsinasi
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
MgCO3(s) MgO(s) +
CO2(s)
CaO = 106.135,29 kg
String A = 42.454.12 kg = 758,11 kmol
String B = 63.681,17 kg = 1.137,16 kmol
MgO = 2.430,09 kg
String A = 972,04 kg = 24,30 kmol
String B = 1.458,05 kg = 36,45 kmol
Kiln line ( String A )
CaO = 758,11 kmol, CO2 yang dihasilkan =
758,11 kmol
MgO = 24,30 kmol, CO2 yang dihasilkan =
24,30 kmol
Total CO2 yang dihasilkan = 782,41
kmol
25% Calsinasi terjadi disiklon 1 sampai 3
CO2 yang dihasilkan = 195,60 kmol
60% Calsinasi terjadi di kalsiner
CO2 yang dihasilkan = 469,45 kmol
15% Calsinasi terjadi di kiln
CO2 yang dihasilkan = 117,36 kmol
CO2 yang keluar dari String A = 312,96
kmol
CO2 yang keluar dari String B = 469,45
kmol
Calsiner Line (String B)
CaO = 1.137,16 kmol, CO2 yang dihasilkan =
1.137,16 kmol
MgO = 36,45 kmol, CO2 yang dihasilkan =
36,45 kmol
Total CO2 yang dihasilkan = 1.173,62
kmol
85% Calsinasi terjadi di siklon 1 sampai 3
CO2 yang dihasilkan = 997,57 kmol
15% Calsinasi terjadi di kiln
CO2 yang dihasilkan = 176,04 kmol
CO2 yang keluar dari String A = 176,04
kmol
CO2 yang keluar dari String B = 997,57
kmol
Total CO2 hasil kalsinasi yang keluar dari
String A = 489,01 kmol
21.516,28 kg
Total CO2 hasil kalsinasi yang keluar dari
String B = 1.467,02 kmol = 64.548,83 kg
13. Vapour H2O dari Kiln Feed
String A = %H2O x Kiln Feed ke string A
………………(7)
= 0,52% x Kiln Feed ke string A
= 778,94 kg
String B = %H2O x Kiln Feed ke string B
………………(8)
= 0,48% x Kiln Feed ke string B
= 663,71 kg
(Sumber : Maniso Budiawan, 2001)
14. Exhaust Gas yang ke luar dari String B
O2 = O2 Hasil Pembakaran Coal
= 1.747,50 kg
N2 = N2 Hasil Pembakaran Coal
= 81.250,39 kg
CO2 = Co2 Hasil Pembakaran Coal + CO2 Hasil
Kalsinasi
= 96.319,02 kg
SO2 = SO2 Hasil Pembakaran Coal
= 1.128,88 kg
H2O = H2O Hasil Pembakaran Coal + Vapour H2O
= 6.633,00 kg
Total = 187.078,80 kg
15. Menghitung Udara Pendingin Grate Cooler
(12 Fan)
Fan Pabs(a
V(m3/jam)
Suhu(oK)
R(m3.atm/kmo
n =PV/RT
tm) l.K) (kmol)Fan
K21
1,0997
18.200,00
303,00 0,082057 804,969
Fan
K20
1,0740
33800,00
303,00 0,082057 1.460,059
Fan
K12
1,0355
40.000,00
303,00 0,082057 1.665,958
Fan
K13
1,0237
21.600,00
303,00 0,082057 889,329
Fan
K15
1,0188
53.500,00
303,00 0,082057 2.192,117
Fan
K16
1,0069
9.500,00
303,00 0,082057 384,729
Fan
K18
1,0118
9.700,00
303,00 0,082057 394,754
Fan
K17
1,0266
12.600,00
303,00 0,082057 520,276
Fan
K14
1,0197
31.000,00
303,00 0,082057 1.271,429
Fan
K11
1,0168
42.000,00
303,00 0,082057 1.717,580
Fan
K10
1,0553
33.500,00
303,00 0,082057 1.421,835
Fan
K22
1,0592
31000,00
303,00 0,082057 1.320,650
Total 14.043,686
Pabs (atm) = [P (mbar) x 0.0009869233]+1
Total Udara Masuk Grate Cooler =
14.043,69 kmol
16. Menghitung Udara Primer
a. Primary Air Fan
Kapasitas = 3000 m3/jam (Data Desain)
Tekanan = 1.06 atm
Suhu = 30.00 oC = 303 K
Bukaan = 94.00 %
Volume = 3000 m3 x 0,94 =
2820.00 m3
n = PV/RT = 119.66 kmol
b. Coal Conveying Air
Volume = 5.400,00 m3/jam (Data Desain)
Tekanan = 1.05 atm
Suhu = 303,00 K
n = PV/RT = 226,96 kmol
Total Udara Primer ke Kiln = Primary Air Fan +
Coal Conveying Fan
=
346,62 kmol
17. Menghitung Udara Sekunder
Secondary Air = Udara supply ke kiln - udara
Primer
= 2.212,32 kmol
18. Menghitung Udara Tersier
Tersier air = Udara Supply ke Calsiner -
Coal Conveying Air =
3.695,69 kmol
19. Menghitung Udara yang dibuang ke stack
Stack Fan
Volume = 131040.00 m3
Tekanan = 1.05 atm
Suhu = 219 oC = 492.00 K
n = PV/RT = 3.414.59 kmol
20. Gas Panas dari Grate Cooler yang dialirkan
ke Raw Mill
= Total Udara Cooler - Secondary Air - Tersier
Air - Udara ke Stack = 4.721,08 kmol
Dimana :
O2 = 991,43 kmol = 31.725,63
kg
N2 = 3.729,65 kmol = 104.430,20
kg
Total =
136.155,83 kg
21. Total Gas Panas yang masuk ke Raw Mill
= Exhaust Gas dari String B + Gas Panas dari
Cooler
= 323.234,63 kg
Gas Panas Masuk Raw Mill
O2 = O2 Exhaust Calsiner + O2 gas
Panas dari Grate Cooler
= 33.473,13 kg
N2 = N2 Exhaust Calsiner + N2 gas
Panas dari Grate Cooler
= 185.680,59 kg
CO2 = CO2 Exhaust Calsiner
= 96.319,02 kg
SO2 = SO2 Exhaust Calsiner
= 1.128,88 kg
H2O = H2O Exhaust Calsiner
= 6.633,00 kg
Total = 323.234,63 kg
B. INPUT RAW MILL
Batu Kapur = 319,34 ton/jam = 319.340,00
kg/jam
Tanah liat = 63,79 ton/jam =
63.790,00 kg/jam
Pasir Besi = 3,64 ton/jam =
3.640,00 kg/jam
Pasir Silika = 0,00 ton/jam = 0,00
kg/jam
Komposi
si
Batu
Kapur
Tanah
Liat
Pasir
Besi
Pasir
SilikaSiO2 6,47 58,90 19,75 -Al2O3 1,56 14,10 11,03 -Fe2O3 0,43 5,76 69,66 -CaO 49,17 4,96 1,46 -MgO 0,60 0,95 1,03 -H2O 6,56 30,50 13,50 -
Total FreshFeed
Massa(kg/jam
)Komposisi feed mill (%)
H2O SiO2 Al2O3
Fe2O3 CaO MgO
Lime stone (LS)
319.340,00
6,56
6,47 1,56 0,43 49,17
0,60
Clay (CL) 63.790,00
30,50
58,90
14,10
5,76 4,96
0.95
Iron Sand (IS)
3.640,00
13,50
19,75
11,03
69,66
1,49
1,03
Silica Sand(SS)
0,00 8,75
91,33
5,57 0,69 0,83
0,15
Total 386.770,00
1. Batu Kapur /Lime Stone (LS) =
319.340,00 kg
SiO2 = 6,47 % x 319.340,00 kg
= 20.661,30 kg
Al2O3 = 1,56 % x 319.340,00 kg
= 4.981,70 kg
Fe2O3 = 0,43 % x 319.340,00 kg
= 1.373,16 kg
CaO = 49,17 % x 319.340,00
kg = 157.019,48 kg
MgO = 0,60 % x 319.340,00 kg
= 1.916,04 kg
H2O = 6,50 % x 319.340,00 kg
= 20.948,70 kg
2. Tanah Liat /Clay (CL) = 63.790,00
kg
SiO2 = 58,90 % x 63.790,00 kg =
37,572,31 kg
Al2O3 = 14,10 % x 63.790,00 kg =
8.994,39 kg
Fe2O3 = 5,76 % x 63.790,00 kg =
3.674,30 kg
CaO = 4,96 % x 63.790,00 kg =
3.163,98 kg
MgO = 0,95 % x 63.790,00 kg =
606,01 kg
H2O = 30,50 % x 63.790,00 kg =
19.445,95 kg
3. Pasir Besi / Iron Sand (IS) = 3.640,00
kg
SiO2 = 19,75 % x 3.640,00 kg =
718,90 kg
Al2O3 = 11,03 % x 3.640,00 kg =
401,49 kg
Fe2O3 = 69,66 % x 3.640,00 kg =
2.535,62 kg
CaO = 1,49 % x 3.640,00 kg = 54,24 kg
MgO = 1,03 % x 3.640,00 kg = 37,49
kg
H2O = 13,50 % x 3.640,00 kg =
491,40 kg
Komposisi Feed Mill
FeedMill
SenyawaSiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO H2O
Lime stone (LS)
20.661,30
4.981,70
1.373,16
157.019,48
1.916,04
20.948,70
Clay (CL)
37.572,31
8.994,39
3.674,30
3.163,98 606,01
19.455,95
Iron Sand (IS) 718,90 401,49
2.535,62 54,24 37,49 491,40
Pasir silika 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Total58.952,51
14.377,59
7.583,09
160.237,70
2.559,54
40.896,05
4. Dust = 28.143,24 kg
SiO2 = 5.458,54 kg
Al2O3 = 1.049,72 kg
Fe2O3 = 1.048,11 kg
CaO = 20.324,14 kg
MgO = 262,74 kg
5. Gas Panas = 323.234,63 kg
O2 = 33.473,13 kg
N2 = 185.680,59 kg
CO2 = 96.319,02 kg
SO2 = 1.128,88 kg
H2O = 6.633,00 kg
C. Menghitung H2O yang diuapkan
Feed Mill Berat Kering (kg)
Lime stone (LS) 206.900,39Clay (CL) 73.466,94Iron Sand (IS) 4.239,14Silica Sand (SS) 0,00Dust 284.606,47Total 569.212,95
Raw Meal Output (dry) = Dust + Batu kapur
(dry) + Tanah Liat (dry)
+Pasir Besi(dry) + Pasir
Silika (dry)
=
569.212,95 kg
H2O Raw Meal Input = 40.896,05
kg
Kandungan H2O pada Raw Meal Output
= 0.90 %
H2O Raw Meal = 5.169,44 kg
H2O yang diuapkan = H2O Raw Meal Input - H2O Raw
Meal Output
= 35.169,44
kg
= 87,36
%
D OUTPUT RAW MEAL
1 Raw Meal
Raw Meal Output = Raw Meal Output Dry + H2O Raw
Meal Output
= 574.382,39 kg
SiO2 = 64.411,05 kg
Al2O3 = 15.427,30 kg
Fe2O3 = 8.631,02 kg
CaO = 180.561,84 kg
MgO = 33.735,87 kg
H2O = 5.169,44 kg
2 Gas Panas
O2 = 33.473,13 kg
N2 = 185.680,59 kg
CO2 = 96.319,02 kg
SO2 = 1.128,88 kg
H2O = 42.359,61 kg
Total = 358.961,24 kg
INPUT OUTPUT>Raw Mix > Raw
MealSiO2 =
58.952,51
kg
SiO2 = 64.411,05
kg
Al2O3 = 14.377,59
kg
Al2O3 = 15.427,30
kg
Fe2O3 = 7.583,09 kg
Fe2O3 =
8.631,20 kg
CaO =
160.237,70
kg
CaO = 180.561,84
kg
MgO = 2.559,54 kg
MgO = 2.822,27 kg
H2O =
40.896,05
kg
H2O = 5.169,44 kg
Total 284.606,47
kg
Total 277.023,10
kg
> Gas Panas > Gas Panas
O2 33.473.13
kg
O2 33.473,13
kg
N2 185.680,59
kg
N2 185.680,59
kg
CO2 96.319,02
kg
CO2 96.319,02
kg
SO2 1.128,88 kg
SO2 1.128,88 kg
H2O 6.633,00 kg
H2O 42.359,61
kg
Total 323.234, k Total 358.961, kg