Makalah Pembuatan Semen Pemicu

138
MAKALAH ALAT INDUSTRI KIMIA ALAT INDUTRI KIMIA PADA PABRIK SEMEN PORTLAND Disusun oleh: 1. Ockiladia Kusuma P (2013430058) 2. Kukuh Prasetyo (2015437008) 3. Melati Miftahul J (2013430057) 4. Annisya Nurul Latif (2015437013) FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA 1

description

pembuatan semen

Transcript of Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Page 1: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

MAKALAH ALAT INDUSTRI KIMIA

ALAT INDUTRI KIMIA PADA PABRIK SEMEN PORTLAND

Disusun oleh:

1. Ockiladia Kusuma P (2013430058)

2. Kukuh Prasetyo (2015437008)

3. Melati Miftahul J (2013430057)

4. Annisya Nurul Latif (2015437013)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

2015

1

Page 2: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

DAFTAR ISI

Cover ........................................................................................................................ i

Daftar Isi. .................................................................................................................. ii

Bab I Pendahuluan

1.1. Latar belakang....................................................................................... 31.2. Rumusan masalah................................................................................. 3

1.3. Tujuan penulisan................................................................................... 3

Bab II Tinjauan Pustaka

2.1 Definisi semen...................................................................................... 4

2.2 Sejarah semen....................................................................................... 5

2.3 Manfaat dan penggunaan semen........................................................... 5

2.4 Komposisi bahan baku.......................................................................... 7

2.5 Jenis- jenis semen................................................................................. 11

2.6 Proses pembuatan semen portland........................................................ 18

2.7 Spesifikasi alat – alat yang digunakan dalam proses pembuatan

semen Portland.................................................................................. 29

2.8 Reaksi-reaksi Pembuatan Semen......................................................... 99

2.9 Jenis pembuatan semen......................................................................... 100

Bab III Penutup

3.1.Kesimpulan............................................................................................ 283.2.Saran...................................................................................................... 28

Daftar Pustaka.......................................................................................................... 104

2

Page 3: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Sebuah pabrik semen ‘Nusantara’ yang memproduksi semen portland sedang

mengalami masalah yaitu ukuran semen yang keluar lebih dari 200 mesh. Carilah

solusi dengan menganalisa kemungkinan penyebabnya! Alat-alat apa saja yang ada di

pabrik semen dengan macam-macam jenis serta cara kerjanya perlu dipelajari dalam

menganalisanya.

1.2 Rumusan masalah

Berdasarkan pokok permasalahan tersebut, maka dapat dirumuskan berbagai

macam permasalahan diantaranya:

1. Pengertian semen portland dan jenisnya

2. Proses pembuatan semen portland dengan cara kering

3. Alat-alat proses serta cara kerjanya

4. Reaksi pada proses pembuatan semen dengan cara kering

5. Masalah pada pemicu I dan solusi yang harus diambil

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah:

1. Mengetahui jenis-jenis semen

2. Memahami proses pembuatan semen

3. Memahami perbedaan proses kering dan proses basah dalam pembuatan semen

4. Mengetahui bahan yang digunakan dalam pembuatan semen

5. Mengetahui fungsi dari alat yang digunakan dalam pembuatan semen

6. Mengetahui hal-hal yang dapat mempengaruhi kualitas produk

7. Dapat mengetahui dan memahami cara untuk mengatasi masalah pada produk

3

Page 4: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Semen

Semen adalah suatu campuran senyawa kimia yang bersifat hidrolis, artinya

jika dicampur dalam air dalam jumlah tertentu akan mengikat bahan-bahan lain

menjadi satu kesatuan massa yang dapat memadat dan mengeras. Secara umum

semen dapat didefinisikan sebagai bahan perekat yang dapat merekatkan bagian-

bagian benda padat menjadi bentuk yang kuat kompak dan keras.

Semen adalah hasil industri dari paduan bahan baku : batu kapur/gamping

sebagai bahan utama dan lempung / tanah liat atau bahan pengganti lainnya dengan

hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk, tanpa memandang proses

pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air.

Batu kapur/gamping adalah bahan alam yang mengandung senyawa Calcium

Oksida (CaO), sedangkan lempung/tanah liat adalah bahan alam yang mengandung

senyawa: Silika Oksida (SiO2), Alumunium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3 ) dan

Magnesium Oksida (MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan baku tersebut dibakar

sampai meleleh, sebagian untuk membentuk clinkernya, yang kemudian dihancurkan

dan ditambah dengan gips (gypsum) dalam jumlah yang sesuai. Hasil akhir dari

proses produksi dikemas dalam kantong/zak dengan berat rata-rata 40 kg atau 50 kg.

Semakin baik mutu semen maka semakin lama mengeras atau membatunya jika

dicampur dengan air, dengan angka-angka hidrolitas yang dapat dihitung dengan

rumus :

            (% SiO2 + % Al2O3 + Fe2O3) : (%CaO + %MgO)

Angka hidrolitas ini berkisar antara <1/1,5 (lemah) hingga >1/2 (keras sekali).

Namun demikian dalam industri semen angka hidrolita sini harus dijaga secara teliti

untuk mendapatkan mutu yang baik dan tetap, yaitu antara 1/1,9 dan 1/2,15.

2.2 Sejarah Semen

4

Page 5: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Kata semen sendiri berasal dari caementum (bahasa Latin), yang artinya kira-

kira "memotong menjadi bagian-bagian kecil tak beraturan". Penggunaan sejenis

semen untuk mengikat batuan dan kerikil telah dipraktekkan sejak zaman kuno.

Bangsa Assyria dan Babylonia menggunakan tanah liat untuk tujuan itu. Mungkin api

ditemukan untuk mengubah batu kapur menjadi gamping, yang menjadi panas waktu

dicampur dengan air dan menjadi kaku secara lambat.

Orang-orang Mesir memakainya pada Colloseum, jaringan-jaringan aquaduct

dan struktur-struktur lainnya.

Penggunaan semen “Pozzolanic” yang pertama dibuat dari campuran kapur

dan abu gunung berapi, yang ternyata lebih kuat ikatannya daripada kapur saja. Beton

dipakai sebagai material pengisi dalam dinding yang sebelah luarnya pasangan batu

atau bata.

Meskipun penggunaan material semen cukup dini, namun hanya sedikit yang

diketahui tentang susunan kimiawi, dan tidak ada perkembangan yang berarti sampai

tahun 1756. Pada tahun itu, John Smeaton yang ditugaskan membangun sebuah

mercusuar di Selat Inggris menemukan suatu campuran kapur dan tanah liat, yang

akan mengeras bila dibakar. Penemuan ini memacu penyempurnaan semen dan

struktur pasangan bata.

Pada tahun 1824, Joseph Aspdin mengajukan hak paten di Inggris untuk

pembuatan semen dengan memanaskan campuran kapur dan tanah liat dan

menggiling hasilnya menjadi bubuk halus. Disebutnya bubuk ini sebagai semen

“Portland”, karena menghasilkan beton yang berwarna abu-abu yang menyerupai

batuan dari Pulau Portland di Inggris.

2.3 Manfaat dan Penggunaan Semen Semen merupakan salah satu komoditi strategis karena peranannya yang

sangat vital sebagai komponen penunjang dalam pembangunan fisik dan untuk

memenuhi kebutuhan masyarakat banyak dalam hal pembangunan. Semen dapat

dimanfaatkan pada sector :

5

Page 6: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

-Bahan bangunan setengah jadi, berupa :

a. Mortar

MU adalah mortar (adukan semen) siap pakai berkualitas tinggi yang

diciptakan untuk mempermudah pekerjaan bangunan, tidak perlu ditambah pasir lagi

cukup dicampur air saja.

Keunggulan mortar :

1. Hasil bangunan berkualitas tinggi, karena MU terbuat dari bahan baku

berkualitas dan teknologi komputerisasi Jerman.

2. Praktis, karena tidak perlu membeli pasir dan semen secara terpisah

3. Efisiensi waktu, karena tidak perlu mengayak pasir, menakar serta mencampur

semen dan pasir, serta jeda waktu antar proses (pasang bata – plester – aci –

cat) yang lebih singkat, yang berakibat juga ke efisiensi biaya.

b. Beton

Dalam konstruksi, beton adalah sebuah bahan bangunan komposit yang

terbuat dari kombinasi aggregat dan pengikat semen. Bentuk paling umum dari beton

adalah beton semen Portland, yang terdiri dari agregat mineral (biasanya kerikil dan

pasir), semen dan air. Biasanya dipercayai bahwa beton mengering setelah

pencampuran dan peletakan. Sebenarnya, beton tidak menjadi padat karena air

menguap, tetapi semen berhidrasi, mengelem komponen lainnya bersama dan

akhirnya membentuk material seperti-batu. Beton digunakan untuk membuat

perkerasan jalan, struktur bangunan, fondasi, jalan, jembatan penyeberangan, struktur

parkiran, dasar untuk pagar/gerbang, dan semen dalam bata atau tembok blok. Nama

lama untuk beton adalah batu cair. Dalam perkembangannya banyak ditemukan beton

baru hasil modifikasi, seperti beton ringan, beton semprot (eng: shotcrete), beton

fiber, beton berkekuatan tinggi, beton berkekuatan sangat tinggi, beton mampat

sendiri.

- Bahan bangunan, berupa :

a. Eternity

6

Page 7: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Eternit merupakan produk bahan bangunan dibuat dari campuran semen

dengan tepung batu gamping atau asbes yang digunakan sebagai langit-langit rumah. 

Eternit dikenal juga dengan sebutan plasterboard. Eternit dapat dicetak sesuai dengan

motif yang dibuat, sehingga akan tampak lebih menarik. Sebagai langit-langit rumah

selain eternit/asbes, juga digunakan gipsum dan triplek. Dibandingkan dengan gipsum

dan triplek, harga eternit/asbes jauh lebih murah sehingga banyak digunakan terutama

untuk perumahan sederhana, sedangkan gipsum dan triplek lebih banyak digunakan

pada perumahan mewah.

Proses pembuatan eternit relatif mudah untuk dilakukan dan tidak memerlukan

persyaratan khusus lokasi.  Tenaga kerja yang dibutuhkanpun tidak memerlukan

spesifikasi/keahlian khusus. Karena itu usaha pembuatan eternit hampir merata dapat

dilakukan di seluruh wilayah Indonesia yang memiliki sumber bahan baku batu

gamping/asbes.

a. Tegel

b. Pipa beton

2.4 Komposisi Bahan Baku

Sesuai dengan fungsinya bahan mentah pembuatan semen dibagi atas tiga kelompok

yaitu:

1. Bahan mentah utama (Raw Material)

Semen sebagian besar tersusun dari batu gamping dan batu lempung.Kedua bahan

ini memegang peranan yang sangat penting karena pada bahan ini mineral

calcareous (CaCO3>75%) dan mineral argillaceaus (CaCO3<75%) terdapatnya

atau berupa CaO.Pada adonan semen batu gamping mempunyai komposisi 70% -

75% dan batu lempung 15% - 20%.Bahan baku utama yang digunakan adalah

batu kapur (CaCO3) kemurnian 55%-60% dan tanah liat (Al2O3) kemurnian 65%-

70%. Adapun spesifikasi dari bahan baku yaitu:

a. Batu Kapur/Limestone (CaCO3)

7

Page 8: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Berdasarkan kandungan CaCO3-nya Batu Kapur dapat dibagi 3 kelompok,

yaitu :

1) Batu Kapur Kadar Tinggi (High Grade). Kandungan CaCO3 nya tinggi,

lebih dari 93%, MgO maksimal 2%, bersifat rapuh, H2O maksimal 5%.

2) Batu Kapur Menengah (Middle Grade). Kandungan CaCO3 88% – 92%,

bersifat kurang keras.

3) Batu Kapur Kadar Rendah (Low Grade). Kandungan CaCO3  85% - 87%,

bersifat keras.

         Batu kapur yang digunakan adalah batu dengan kadar tinggi dan menengah

(CaCO3 > 88%). Adapun komposisi batu kapur secara umum ditunjukkan pada

tabel dibawah ini:

Tabel 2.1 Komposisi Batu Kapur pada Pembuatan Semen Portland

% CaO %SiO2 %Al2O3 %Fe2O3 %MgO %SO3

49 – 56 1,5 – 5 0,6 – 1,2 0,2 – 0,5 1,58 – 2 0,5

Sifat fisik batu kapur: berbentuk padat berwarna putih dengan kadar air 7-

10%, bulk density 1,3 ton/m3, spesifik gravity 2,49, kandungan CaO 47-56%,

kuat tekan 31,6 N/mm2, silika ratio 2,6 dan alumina ratio2,57.

b. Tanah Liat/Clay (Al2SiO7.xH2O)

Semua jenis tanah liat adalah hasil pelapukan kimia yang disebabkan

adanya pengaruh air dan gas CO2 dari batuan adesit, granit dan treakti. Batu -

batuan ini menjadi bagian yang halus, tidak larut dalam air dan mengendap

berlapis-lapis, lapisan ini tertimbun tidak beraturan. Tanah liat bercampur

dengan material lain antara lain  Besi Oksida, Kalium Oksida, Natrium

Oksida, Phosphor Oksida dan bahan Organik. Sifat dari tanah liat bila

dipanaskan atau dibakar akan memampat dan menjadi keras.

Adapun komposisi tanah liat yang digunakan secara umum ditunjukkan

pada tabel dibawah ini.

8

Page 9: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Tabel 2.2 Komposisi Tanah Liat pada Pembuatan Semen Portland

% SiO2 % Al2O3 % Fe2O3 % MgO

           60-65 17-20 5-10   1

  Sifat fisik tanah liat:Padatan berwarna coklat kekuningan dengan kadar air 8-

25%, bulk density 1.7 ton/m3, spesifik Grafity 2,36, silika ratio 2.9 dan

alumina ratio 2,7.

2. Bahan Baku Tambahan

Bahan tambahan yang digunakan adalah:

a. Pasir silika (SiO2)

Pasir silika berfungsi sebagai pembawa oksida silica (SiO2) dengan kadar

yang cukup tinggi yaitu sekitar 90-95 %. Depositnya berbentuk gunung-

gunung pasir silika dan berkadar SiO2 sekitar 90 %. Semakin murni pasir

silika akan semakin putih warnanya dan biasa disebut pasir kuarsa yang

berkadar SiO2 mencapai 98,5 – 98 %. Warna pasir silika dipengaruhi oleh

adanya kotoran seperti Oksida Logam dan bahan Organik. Pasir silika ini

digunakan sebagai bahan tambahan pada pembuatan semen jika kadar SiO2-

nya masih rendah.

Spesifikasi pasir silica yaitu serbuk padat berwarna coklat kemerahan

dengan kadar air6 %, bulk density 1,45 ton/m3, spesifik grafity 2,37, silika

ratio5,29 dan alumina ratio 2,37.

b. Gips/Gypsum  (CaSO4.2H2O)

Gypsum ini yang pada umumnya terdapat di gunung-gunung disekitar

gunung gamping (kapur) adalah bahan sediment CaSO4 yang mengandung 2

molekul hidrat.Bahan ini ditambah setelah campuran bahan mentah dibakar

menjadi terak.Penambahan gypsum dilakukan pada penggilingan akhir dengan

perbandingan 96:4. Untuk pembuatan semen gypsum yang diijinkan

mempunyai kandungan CaSO4 50% – 60 % dan air bebas 2,8 %.

9

Page 10: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Spesifikasi gypsum: fase padat berwarna putih dengan kadar air 10% dan bulk

density 1,7 ton/m3.

c. Copper slag

Copper slag merupakan produk samping pada proses peleburan dan

pemurnian tembaga dari bahan baku konsentrat tembaga. Copper slag

dihasilkan dari proses peleburan tembaga disemelter dari hasil pengikatan besi

dengan pasir silika dan batu gamping yang ditambahkan sebagai fluks untuk

membentuk senyawa stabil dari CaO-FeO-SiO2.

Komponen utama copper slag adalah Oksida Besi (FeO), Dioksida

Silikon (SiO2), Oksida Kalsium (CaO) dan Oksida Alumminium(AL2O3).

Copper slag mempunyai sifat fisik dan kimiawi sangat stabil.

Tabel 2.3 Komposisi Copper Slag pada Pembuatan Semen Portland

% FeO % SiO2 % CaO % Al2O3Specific Gravity

True Apparent

45 – 55 30 – 38 2 - 7 1 - 5 3,5 – 3,7 1,0 – 2,1

Spesifikasi Kopper Slag berbentuk fase padat berwarna hitam dengan

bulk density yaitu 1,8 ton/m3.Kandungan besi yang tinggi pada copper slag

menyebabkan material ini mempunyai densitas yang tinggi dan juga berat

jenis yang lebih tinggi dibandingkan pasir alam. Sebagai pengganti pasir besi

alam, copper slag mempunyai keunggulan-keunggulan di bandingkan pasir

besi alam, yaitu:

1) Tidak terpengaruh cuaca

2) Suplai yang stabil

3) Kualitas yang stabil

4) Mengurangi kebutuhan energy

5) Harga yang lebih terjangkau

10

Page 11: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

2.5 Jenis - Jenis Semen

1. Portland Cement

Ada beberapa defenisi atau pengertian tentang semen portland antara lain :

1. Bahan yang mempunyai sifat  ”Adhesive ” dan ”Cohesive“ digunakan sebagai

bahan pengikat (Bonding Material) yang dipakai bersama-sama aggregate (kasar

dan halus).

2. Semen adalah ”hydraulic binder“ (perekat Hidraulisis) yang berarti bahwa

senyawa-senyawa yang terkandung didalam semen tersebut dapat bereaksi dengan

air dan membentuk zat baru.

3. Semen portland adalah semen hidrolisis yang dihasilkan dengan cara menggiling

terak/klinker yang mengandung senyawa kalsium Silikat yang bersifat hidrolisis

ditambah dengan bahan tambahan gypsum yang berfungsi sebagai pengatur

pengikatan (memperlambat pengikatan).

4. Semen adalah suatu campuran bahan-bahan kimia yang mempunyai sifat hidrolisis,

yang bila dicampur dengan air akan berubah menjadi bahan yang mempunyai sifat

perekat.

Tipe-tipe semen Portland :

a. Tipe I (Ordinary Portland Cement)

Ordinary Portland Cement adalah semen Portland yang dipakai untuk segala

macam konstruksi apabila tidak diperlukan sifat-sifat khusus, misalnya

ketahanan terhadap sulfat, panas hiderasi dan sebagainya.Sifat-sifat Ordinary

Portland Cement berada diantara sifat-sifat moderate heat semen dan hight

early strength Portland cement.

Porland Tipe I engandung:

Tricalsium Silicate(C3S)                           51%

Dicalsium Silicate(C2S)                            24%

Tricalsium Aluminate(C3A)                       6%

11

Page 12: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Tetracalsium Aluminate Ferrit(C4AF)      11%

Magnesium Oksida(MgO)                         2,9%

Sulfur Trioksida(SO3)                               2,5%

b. Tipe II (Moderate Heat Portland Cement)

Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap

sulfat atau panas hidrasi sedang.Tipe II ini mempunyai panas hidrasi yang

lebih rendah dibanding semen Portland Tipe I. Pada daerah–daerah tertentu

dimana suhu agak tinggi, maka untuk mengurangi penggunaan air selama

pengeringan agar tidak terjadi Srinkege (penyusutan) yang besar perlu

ditambahkan sifat moderat “Heat of hydration”. Semen Portland tipe II ini

disarankan untuk dipakai pada bangunan seperti bendungan, dermaga dan

landasan berat yang ditandai adanya kolom-kolom dan dimana proses hidrasi

rendah juga merupakan pertimbangan utama.

Portland Tipe II Mengandung: Tricalsium Silicate (C3S)                            51%

Dicalsium Silicate(C2S)                              24%

Tricalsium Aluminate(C3A)                         6%

Tetracalsium Aluminate Ferrit(C4AF)         11%

Magnesium Oksida(MgO)                          2,9%

Sulfur Trioksida(SO3)                                2,5%

0,8% hilang dalam pembakaran, dan 1,0% bebas CaO

c. Tipe III (High Early Strength Portland Cement)

High Early Strength Portland Cement adalah semen portland yang digunakan

keadaan-keadaan darurat dan musim dingin. Juga dipakai untuk produksi beton

tekan.High Early Strength Portland Cement ini mempunyai kandungan C3S

lebih tinggi dibandingkan dengan semen tipe lainnya sehingga lebih cepat

mengeras dan cepat mengeluarkan kalor.Semen tipe ini sangat cocok digunakan

untuk pembangunan gedung-gedung besar, pekerjaan-pekerjaan berbahaya,

12

Page 13: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

pondasi, pembetonan pada udara dingin, dan pada prestressed coccretel, yang

memerlukan kekuata awal yang tinggi.

Portland Tipe III Mengandung:

Tricalsium Silicate (C3S)                               57%

Dicalsium Silicate(C2S)                                 19%

Tricalsium Aluminate(C3A)                           10%

Tetracalsium Aluminate Ferrit(C4AF)              7%

Magnesium Oksida(MgO)                             3,0%

Sulfur Trioksida(SO3)                                    3,1%

0,9% hilang dalam pembakaran, dan 1,3% bebas CaO

d. Tipe IV (Low Heat Portland Cement)

Low Heat Portland Cement adalah semen Portland yang digunakan untuk

bangunan dengan panas hiderasi rendah misalnya pada bangunan beton yang

besar dan tebal, baik sekali untuk mencegah keretakan.Low Heat Portland

Cement ini mempunyai kandungan C3S dan C3A lebih rendah sehingga

pengeluaran kalornya lebih rendah. Semen ini biasanya digunakan untuk

pembuatan atau keperluan hidraulik engineering yang memerlukan panas

hiderasi  rendah.

Portland Tipe IV Mengandung:

Tricalsium Silicate (C3S)                            28%

Dicalsium Silicate(C2S)                             49%

Tricalsium Aluminate(C3A)                        4%

Tetracalsium Aluminate Ferrit(C4AF)       12%

Magnesium Oksida(MgO)                         1,8%

Sulfur Trioksida(SO3)                               1,9%

0,9% hilang dalam pembakaran, dan 0,8% bebas CaO

e. Tipe V (Shulphato Resistance Portland Cement)

Shulphato Resistance Portland Cement adalah semen Portland yang mempunyai

kekuatan tinggi terhadap sulfur dan memiliki kandungan C3A lebih rendah bila

13

Page 14: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

dibandingkan dengan tipe-tipe lainnya, sering digunakan untuk bangunan di

daerah yang kandungan sulfatnya tinggi, misalnya pelabuhan, terowongan,

pengeboran di laut, dan bangunan pada musim panas.

Portland Tipe V Mengandung:

Tricalsium Silicate (C3S)                               38%

Dicalsium Silicate(C2S)                                43%

Tricalsium Aluminate(C3A)                            4%

Tetracalsium Aluminate Ferrit(C4AF)             9%

Magnesium Oksida(MgO)                             1,9%

Sulfur Trioksida(SO3)                                   1,8%

0,9% hilang dalam pembakaran, dan 0,8% bebas CaO

f. Semen Putih (White Cemen)

Semen Putih adalah semen yang dibuat dengan bahan baku batu kapur yang

mengandung oksida besi dan oksida magnesia yang rendah (kurang dari 1%)

sehingga dibutuhkan pengawasan tambahan agar semen ini tidak terkontaminasi

dengan Fe2O3 selama proses berlangsung. Pembakaran pada tanur putar

menggunakan bahan bakar gas.Hal ini dimaksudkan untuk mengurangi

kontaminasi terhadap abu hasil pembakaran, juga terhadap oksida mangan

sehingga warna dari semen putih tersebut tidak terpengaruh. Semen Putih

mengandung 24,2% SiO2, 4,2% Al2O3, 0,39% Fe2O3, 65,8% CaO, 1,1% MgO,

dan 0,02% Mn2O3. Semen Putih digunakan untuk bangunan arsitektur dan

dekorasi.

g. Semen Sumur Minyak (Oil Well Cement)

Semen Sumur Minyak adalah semen Portland yang dicampur dengan bahan

retarder khusus seperti lignin, asam borat, casein, gula, atau organic hidroxid

acid. Semen Sumur Minyak mengandung 6% MgO, 3% SO3, 48-65% C3S, 3%

C3A, 24% C4AF + 2C3A, dan 0,75% alkali (NO2). Fungsi retarder  disini adalah

14

Page 15: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

untuk mengurangi kecepatan pengerasan semen atau memperlambat waktu

pengerasan semen, sehingga adukan dapat dipompakan kedalam sumur minyak

atau gas. Semen Sumur Minyak digunakan antara lain untuk melindungi

ruangan antara rangka sumur minyak dengan karang atau tanah sekelilinginya,

sebagai rangka sumur minyak dari pengaruh air yang korosif.

h. Semen Masonry

Semen Masonry adalah semen hidraulik yang digunakan sebagai adukan

konstruksi masonry, mengandung satu atau lebih blast furnance slagcement

(semen kerak dapur tinggi),  semen Portland pozzolan, semen alam atau kapur

hidraulikdan bahan penambahnya mengandung satu atau lebih bahan-bahan

seperti: kapur padam, batu kapur, chalk, calceous shell, talk, slag, atau tanah liat

yang dipersiapkan untuk keperluan ini. Sifat semen ini mempunyai penyerapan

air yang baik, berdaya plastissitas yang tinggi dan kuat tekan yang rendah

i. Semen Berwarna

Semen Berwarna sering dibutuhkan semen yang mempunyai warna yang sama

dengan bahan atau material yang akan direkatkan. Semen Berwarna dibuat

dengan menambahkan zat warna (pigmen) sebanyak 5-10% pada saat semen

putih digiling.Zat warna yang ditambahkan harus tidak mempengaruhi selama

penyimpanan atau selama pemakaian semen tersebut.

Tabel II.1: Zat warna dari warna yang dihasilkan

Zat Warna Warna Yang Dihasilkan

Oksida – Oksida Besi Merah, Kuning, Coklat & Hitam

Mangan Dioksida Coklat & Hitam

Choromium Oksida Hijau

Ultramarine Blue Biru

Cobalt Blue Biru

Carbon Blue Hitam

15

Page 16: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

j. Semen Cat

Semen Cat merupakan tepung semen dari semen portland yang digiling

bersama-sama sengan zat warna, filter, dan water repellent agent. Semen Cat

biasanya dibuat warna putih yaitu dengan titanium oksida atau ZnS. Sebagai

filter biasanya dipakai water water repellent agent atau bahan silika, sedangkan

sebagai accelerator dipakai CaCl2 dan sebagai water repellent agent dipakai

kalsium atau alumunium stearat.

2. Semen Non Portland

a. Semen Alam (Natural Cement)

Semen alam merupakan semen yang dihasilkan dari proses pembakaran batu

kapur dan tanah liat pada suhu 850-1000oC kemudian tanah yang dihasilkan

digiling menjadi semen halus.

b. Semen Alumina Tinggi (High Alumina Cement)

Semen Alumina Tinggi pada dasarnya adalah suatu semen kalsium aluminat

yang dibuat dengan meleburkan campuran batu gamping, bauksit, dan

bauksit ini biasanya mengandung oksida besi, silika, magnesia, dan ketidak

murnian lainnya.Cirinya ialah bahwa kekuatan semen ini berkembang

dengan cepat, dan ketahanannya terhadap air laut dan air yang mengandung

sulfat lebih baik.

c. Semen Portland Pozzolan

semenPortland Pozzolan adalah bahan yang mengandung senyawa silika

dan alumina dimana bahan pozzolan itu sendiri tidak mempunyai sifat

seperti semen akan tetapi dalam bentuk halusnya dan dengan adanya air,

maka senyawa-senyawa tersebut akan bereaksi membentuk kalsium

aluminat hidrat yang bersifat hidraulis.

Bahan pozzolan tersusun atas 45-72 % SiO2, 10-18 % Al2O3, 1-6 % Fe2O3,

0,5-3 % MgO, 0,3-1,6 % SO3.Semen portland pozzolan merupakan suatu

bahan pengikat hidraulis yang dibuat dengan menggiling bersama-sama

terak semen portland dan bahan yang mempunyai sifat pozzolan, atau

16

Page 17: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

mencampur secara merata bubuk semen portland dan bubuk bahan lain yang

mempunyai sifat pozzolan. Bahan pozzolan yang ditambahkan besarnya

antara 15-40 %.

d. Semen Sorel

Semen Sorel adalah semen yang dibuat melalui reaksi eksotermik larutan

magnesium klorida 20 % terhadap suatu ramuan magnesia yang didapatkan

dari kalsinasi magnesit dan magnesia yang didapatkan dari larutan

garam.Semen Sorel mempunyai sifat keras dan kuat, mudah terserang air

dan sangat korosif. Penggunaannya terutama adalah semen lantai, dan

sebagai dasar pelantai dasar seperti ubin dan terazu.

e. Portland Blast Furnance Slag Cement

Portland Blast Furnance Slag Cement adalah semen yang dibuat dengan

cara menggiling campuran klinkersemen  portland dengan kerak dapur

tinggi (Blast Furnance Slag) secara homogen. Kerak (slag) adalah bahan

non metal hasil samping dari pabrik pengecoran besi dalam tanur (Dapur

Tinggi) yang mengandung campuran antara kapur (CaCO3) silika (SiO2),

dan alumina (Al2O3). Sifat semen ini jika kehalusannya cukup, mempunyai

kuat tekan yang sama dengan semen portland, betonnya lebih stabil dari

beton semen portland,permeabilitinya rendah, pemuaian dan penyusutan

dalam udara kering sama dengan semen portland.

2.6 Proses Pembuatan Semen Portland

17

Page 18: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Proses Pembuatan Semen secara umum terdiri dari lima tahap produksi, yaitu:

1. Proses Penyiapan Bahan Baku

Bahan baku semen diperoleh dari hasil penambangan diantaranya limestone,

clay, silica, dan iron sand. Adapun komposisi mineral yang digunakan untuk

pembuatan semen yaitu:

18

Page 19: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Pertama-tama dilakukan persiapan bahan baku baik penambangan (quarry)

limestone maupun clay. Tahapan penambangan seperti pada umumnya, ada

drilling, blasting, haulage dan loading.

Ukuran limestone hasil tambang umumnya masih besar, sehingga hasil

tambang dibawa ke Crusher. Crusher berfungsi untuk mengecilkan ukuran

limestone hasil tambang. Maksimum ukuran limestone yang masuk ke crusher

adalah 1500 mm dan setelah keluar crusher menjadi sekitar 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.

Limestone hasil dari crushing tadi tentunya belum sepenuhnya memiliki

ukuran yang sama sebagian ada yang terlalu kecil, artinya ukurannya belum sama.

Raw material akan mengalami proses pre-homogenisasi. Tujuan pre-homogenisasi

material adalah untuk memperoleh bahan baku yang lebih homogen.Adapun

metode pre-homogenisasi yaitu:

a. Stacking/Penumpukan/Penimbunan: gerakan maju-mundur atau kanan-kiri

b. Reclaiming/Pengambilan/Penarikan: dari samping (side reclaiming), dari

depan (front reclaiming)

Umumnya, stock pile dibagi menjadi 2 bagian yaitu sisi kanan dan siosi kiri.

Hal ini dilakukan untuk menunjang proses, jika stock pile bagian kanan sedang

19

Page 20: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

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 system proses selanjutnya diatur 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.

2. Proses Pengolahan Bahan

Alat 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.

20

Page 21: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Vertical Roller Mill

Alat-alat yang mendukung proses ini : Cyclone, Electrostatic Precipitator (EP),

Stack dan Dust 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 Mill memiliki bagian yang dinamakan

separator yang berfungsi untuk mengendalikan ukuran partikel yang boleh keluar dari raw

mill, partikel dengan ukuran besar akan dikembalikan ke dalam raw mill untuk mengalami

proses penggilingan kembali agar ukurannya mencapai ukuran yang diharapkan.

Sementara itu partikel yang ukurannya telah memenuhi kebutuhan akan terbawa

udara panas menuju cyclone. Cyclone berfungsi untuk memisahkan antara partikel yang

cukup halus dan partikel yang terlalu halus (debu). Partikel yang cukup halus akan turun ke

bagian bawah cyclone dan dikirim ke Blending Silo untuk mengalami pengadukan dan

homogenisasi. Partikel yang terlalu halus (debu) akan terbawa udara panas menuju

Electrostatic 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 melalui stack.

21

Page 22: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Kemudian material akan mengalami proses pencampuran (Blending) dan

homogenisasi di dalam Blending Silo. Alat utama yang digunakan untuk mencamnpur dan

menghomogenkan bahan baku adalah blending silo, dengan media pengaduk adalah

udara.Bahan baku masuk dari bagian atas blending silo, oleh karena itu alat transportasi

yang digunakan untuk mengirim bahan baku hasil penggillingan blending silo adalah

bucket elevator, dan keluar dari bagian bawah blending silo dilakukan pada beberapa titik

dengan jarak tertentu dan diatur dengan menggunakan valve yang sudah diatur waktu

bukaannya. Proses pengeluarannya dari beberapa titik dilakukan untuk menambah

kehomogenan bahan baku.Blending silo dilengkapi dengan alat pendeteksi ketinggian (level

indicator), sehingga jika blending silo sudah penuh, maka pengisian bahan baku terhenti

secara otomatis.

3. Proses Pembakaran

Pemanasan Awal (Pre-Heating)

Alat utama yang digunakan untuk proses pemanasan awal bahan baku adalah

suspension pre-heater, sedangkan alat bantunya adalah kiln 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.

22

Page 23: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Preheater

Setelah kiln ditransport dari blending silo atau ada yang dari kiln feed bin,

raw meal akan melewati pemanasan awal di menara suspension preheater yang

terdiri atas 4-6 stage+kalsiner menggunakan hot gas keluaran kiln. Preheater

merupakan cyclone dan dalam tahap ini ada 2 proses penting yaitu heat transfer

dan separation. Heat transfer antara gas panas dan raw meal 80% terjadi di ducting

antar-cyclone sedangkan separation 80% terjadi di cyclone. Proses yang terjadi di

preheater meliputi evaporasi air permukaan dan air hidrat, dekomposisi clay, dan

sedikit kalsinasi.

Di dalam kalsiner terjadi proses kalsinasi yaitu peruraian CaCO3 menjadi

CaO dan CO2 dan sedikit MgCO3 menjadi MgO dan CO2. Karena reaksi kalsinasi

bersifat endotermis maka diperlukan panas yang cukup tinggi, sehingga dilengkapi

dengan burner untuk pembakaran coal memanfaatkan udara tersier dari cooler dan

gas panas kiln. Kalsinasi terjadi pada suhu di atas 800oC pada tekanan 1 atm,

namun karena alat-alat di pabrik semen beroperasi di bawah 1 atm jadi pada suh

yang lebih rendah sudah mulai terjadi kalsinasi dan CaO terbentuk langsung

bereaksi dengan senyawa hasil dekomposisi clay sehingga reaksi dapat

berlangsung sempurna meskipun tergolong reversible. Kalsinasi di kalsiner paling

23

Page 24: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

maksimal mencapai 90% selanjutnya sisanya terjadi di dalam kiln sendiri.

Pelepasan CO2 akibat reaksi ini menjadi isu lingkungan yang krusial di industri

semen, volum gas CO2 hasil kalsinasi jauh lebih besar dari pada CO2 hasil

pembakaran fuel (batubara)

Pembakaran (Firing)

Inilah jantung pabrik semen dimana proses pembentukan clinker

berlangsung. Material masuk kiln dari preheater stage terakhir pada suhu yang

dijaga sekitar 850 ºC karena pada suhu yang lebih tinggi material mulai sticky

(lengket) sehingga bias menyebabkan blocking pada inlet kiln. Suhu klinkerisasi

bias mencapai 1450ºC dan terbentuk fase liquid yang akan meningkatkan laju

reaksi oksida-oksida silika dan kapur yang dipromotori oksida besi dan alumina.

Di dalam kiln terbentuk sistem isolasi tambhana berupa coating yang

terbentuk melapisi fire birck (batu tahan api). Suhu luar shell kiln dijaga dibawah

300 ºC karena mulai suhu 400 ºC shell kiln mengalami deformasi. Api dari main

burner kiln dijaga tidak menyentuh material dan fire brick. Kualitas clinker yang

dihasilkan sangat tergantung dari kualitas raw meal, kualitas bbahan bakar, posisi

burner dan proses pembakar. Pembakaran di main burner menggunakan (80-90%)

udara sekunder yang diperoleh dari grate cooler dan (10-20%) udara primer yang

diperolehdari udara luar. Bahan bakar yang digunakan adalah batubara, tapi pada

saat awal firing/heating up digunakan solar/IDO (Industrial Diesel Oil).Batubara

dipilih sebagai bahan bakar utama karena harganya paling murah dibanding bahan

bakar IDO maupun gas.

24

Page 25: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Kiln

Daerah proses yang terjadi di dalam kiln dapat dibagi menjadi 4 bagian, yaitu:

1. Daerah transisi (transition zone)

2. Daerah pembakaran (burning zone)

3. Daerah pelelehan (sintering zone)

4. Daerah pendinginan (cooling zone)

Pendinginan (Cooling)

Alat utama yang digunakan untuk proses pendingina clinker adalah cooler.

Cooler ini dilengkapi dengan alat penggerak material, sekaligus sebagai saluran

udara pendingin yang disebut dengan grate atau alat pemecah clinker (clinker

crusher).

25

Page 26: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Proses Cooler pada semen

Setelah proses pembentukan clinker selesai dilakukan di dalam tanur putar,

clinker tersebut terlebih dahulu didinginkan di dalam cooler sebelum disimpan di

dalam clinker silo. Cooler yang digunakan terdiri dari 9 kompartemen yang

menggunakan udara luar sebagai pendingin.Udara yang keluar dari cooler

dimanfaatkan sebagai pemasok udara panas pada calciner.

Clinker yang keluar dari tanur putar masuk ke dalam kompartemen, akan

jatuh di atas grate. Dasar grate ini mempunyai lubang-lubang dengan ukuran yang

kecil untuk saluran udara pendingin.

26

Page 27: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Grate Cooler

Di dalam grate cooler clinker yang keluar dari kiln akan mengalami

quenching (pendinginan cepat) dengan udara yang dihembuskan melalui sejumlah

fan grate cooler. Proses pendinginan clinker bisa mencapai dari suhu 1300 oC

sampai 120-200oC. Udara pendingin akan meningkat suhunya sampai 900-950oC

dan dimanfaatkan sebagai udara pembakaran di kiln (secondary air) dan kalsiner

(tertiary air). Di bagian ujung discharge cooler dilengkapi crusher untuk memecah

clinker sebelum ditransport ke silo menggunakan pan conveyor.

4. Proses Penggilingan akhir

Alat 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 Mill

2. Separator

3. Bag Filter

27

Page 28: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gypsum adalah bahan tambahan dalam pembuatan semen yang akan

dicampur dengan clinker pada penggilingan akhir. Gypsum yang dapat digunakan

adalah gypsum alami dan gypsum sintetic. Gypsum disimpan di dalam stock pile

gypsum, kemudian dengan menggunakan dump truck, gypsum tersebut dikirim ke

dalam bin gypsum untuk siap diumpankan ke dalam penggilingan akhir dan

dicampur dengan clinker.

Clinker yang akan digiling dan dicampur dengan gypsum, terlebih dahulu

ditransfer dari clinker silo menuju clinker bin. Dengan menggunakan bin maka

jumlah clinker yang akan digiling dapat diatur dengan baik oleh weight feeder.

Alat yang digunakan untuk melakukan penggilingan clinker dengan gypsum

disebut tube mill.Alat ini berbentuk silinder horizontal.Bagian dalam tube mill

terbagi 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

28

Page 29: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

partikelnya akan lebih halus. Material yang telah mengalami penggilingan

kemudian diangkut oleh bucket elevator menuju separator.

Separator berfungsi untuk memisahkan semen yang ukurannya telah cukup

halus dengan ukuran yang kurang halus. Semen yang cukup halus akan dibawa

udara melalui cyclone, kemudian ditangkap oleh bag filter yang kemudian akan

ditransfer ke dalam cement silo. Sedangkan semen yang keluar dari bawah

cyclone akan dimasukkan kembali ke dalam tube mill untuk digiling kembali.

5. 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.

2.7 Spesifikasi alat – alat yang digunakan dalam proses pembuatan semen portland

1) Alat Pengecilan Ukuran

a. Unit Crusher

Crusher adalah suatu mesin yang dipergunakan untuk memperkecil

dimensi/ukuran suatu raw materials. Didalam industri semen, alat ini banyak

digunakan untuk memperkecil ukuran-ukuran/dimensi limestone, Clay dan lain-

lain yang ditambang di Quarry dengan cara peledakan dimana ukuran/dimensi raw

material masih cukup besar. Crusher ditemukan tahun 1858 dan dapat digunakan

untuk memecah batu secara mekanis. Jenis jaw crusher yang telah berkembang

sampai sekarang ini, pertama dikenalkan oleh Blake dari Amerika. Rancangan

bangun mesin untuk mereduksi ukuran batu-batu yang besar (+100-1500 mm)

manjadi ukuran yang lebih kecil (+ 5-300 mm) didasarkan dari pemecahan dan

penekanan secara mekanis terhadap material yang akan direduksi, dan di

29

Page 30: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

pertimbangkan sifat materialyang akan direduksi seperti, kekerasan dan komposisi

kimianya.

Hal-hal Yang Dipertimbangkan Dalam Penggunaan Crusher:

1. Reduksion ration : perbandingan ukuran material yang masuk terhadap

ukuran yang keluar.

2. Abrasivenees : kandungan silika bebas dalam material yang tinggi

memberikan indikasi bahwa material tersebut lebih bersifat abrasive.

3. Stikness : kandungan material tanah liat dan kandungan air yang terserap

dalam material menunjukan sifat lengket dan plastis dari material.

4. crushability : Compresive strength, mohrs hardness, “Bond Impact Crushing

Tes” adalah hasil tes dan kriteria yang memberikan indikasi mengenai

crushability dari material.

Sistem Pemecahan

Bila ditinjau dari prosedur pemecahan maka ada 2 macam crusher :

1. Prosedur dengan single pas artinya material hanya melewati crusher sekali.

2. Prosedur dengan close circuit atinya material dapat melalui crusher beberapa

kali, misalnya material yang kasar masuk kedalam crusher.

PRINSIP KERJA CRUSHER

Pada prinsipnya crusher dapat dibagi manjadi 2 prinsip kerja yaitu :

1. secara tekan/compressiv material diperkecil ukurannya oleh karena gaya tekan,

sehingga karakteristik dari crusher ini mumpunyai kecepatan permukaan dan laju

keausan yang relatif rendah, reduction ration antara 3 : 1 sampai 7 : 1, sedangkan

kandungan air yang melebihi 5% dapat menghambat operasi crusher ini. Ukuran

maksimum material yang masuk biasanya bisa mencapai 70-80% dari ukuran inlet.

2. secara pukul/impact material diperkecil ukuranya oleh karena gaya pukul yang

mendadak. Sehingga karakteristik dari crusher ini mempunyai kecepatan tinggi,

beroperasi kontinu dan mempunyai reduction ration tinggi bila dibanding dengan

secara tekan, kandungan air mencaoai laju keausan tinggi. Ukuran material masuk

30

Page 31: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

maksimum dibatasi 50-60% dari ukuran inlet . Jenis Jenis Crusher adalah sebagai

berikut :

Jaw Crusher (compressive crusher)

Pada umumnya jaw crusher banyak digunakan pada industri semen dikarenakan

kontruksinya yang sederhana jika dibandingkan dengan crusher-crusher lain dan juga

seiring digunakan sebagai primary crusher. Jenis crusher ini menggunakan gaya tekan

untuk menghancurkan maerial/batuan, gaya tekan ini ditimbulkan karena adanya bagian

yang bergerak disebut Moving plate dan Swing plate.

Adapun bentuknya ada dua macam yaitu berbentuk rata dari atas kebawah dan

yang berbentuk cembung.Maksudnya dari kedua bentuk tersebut adalah untuk

memperkecil timbulnya kemacetan.Bagian yang bergerak ini timbul disebabkan adanya

gerakan roda gila (Excentric) sedangkan untuk bagian yang diam disebut fixplate atau

stationare. Model/ukuran dari jaw crcusher biasanya ditentukan oleh ukuran bukaan

feed opening. Misalnya jaw crusher yang digunakan sebagai peremuk tahap pertama

memiliki commercial size 63x47, ini berarti mempunyai ukuran dari bagian atas swing

jaw dan bagian atas fixid jaw.

Semua jaw crusher mempunyai discharge opening (pengeluaran) yang dapat

diatur, minimum closed setting biasanya ¼ sampai 1/6 gape. Prinsip kerja jaw crusher

ialah material yang masuk ke crushing chamber atau ruang penghancur (ruang antara

fixed jaw dan swing jaw) akan tertekan dan terkompresi oleh swing jaw yang digerakan

oleh tekanan toggle. Untuk melindungi dan mempermudah pecahan material, maka

dipergunakan ribbed liners pada movable jaw dan fixid jaw .

31

Page 32: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar 1. Jaw Crusher

Bila ditinjau pada toglenya jaw crusher dibagi 2,yaitu :

Single toggle jaw crusher

Gerakan dari swing jaw bergerak maju mundur serta naik turun. Biasanya

dipergunakan untuk menghancurkan material yang abrasive, kelembaban yang

rendah dan material keras dengan ukuran material umpan atau feed size yang lebih

kecil.

Single toggle jaw crusher ini dapat dipergunakan sebagai primary crusher

atau secondary crusher.Reduction ration sebagai primary crusher 5 : 1 – 7 : 1,

secondary Crusher 3 : 1 - 5 : 1.

32

Page 33: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Double toggle jaw crusher

Crusher ini mempunyai toggle ganda dan gerakan dari swing jaw hanya

maju mundur (osilasi). Crusher ini dipergunakan untuk memecahkan material yang

keras dan amat keras serta abrasive dengan kelembaban rendah serta ukuran umpan

yang besar. Kerusakan pada crusher atau toggle plate dapat terjadi bila kita

menghentikan oprasi crusher secara mendadak bila diruangan penghancur crusher

material masih dalam keadaan penuh. Oleh karena itu sebelum menjalankan

kembali crusher, ruang penghancur crusher harus dikosongkan terlebih dahulu.

Impact crusher

Impact crusher merupakan alat pemecah/peremuk yang dapat digunakan

pada tahap pertama dan kedua. Pada impact crusher gaya yang dipakai untuk

menghancurkan material ialah gaya pukul (impact). Disini dipergunakan impeler

untuk melemparkan material dengan kecepatan yang tinggi ke arah pale impact yag

keras dan kasar. Di Quarry D tipe dari impact crusher berupa singel impeller crusher

yaitu impact crusher yang hanya mempunyai 1 impeller, terdiri atas : Impeller

berputar dan dilengkapi dengan beaters/hammer yang berfungsi sebagai pemukul

sekaligus sebagai pelempar material dan juga sebagai penghancur. Impact plate

sebagai dinding impact dan sebagai landasan material.

Gambar.2 Impact Crusher

33

Page 34: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Double shatf hammer crusher

Double shatf hammer crusher sangat banyak digunakan di industri semen.

Prinsip kerja sama dengan impact crusher yaitu reduction size terjadi karena impact,

hanya pada double shaft hammer tidak digunakan impeler, jenis crusher ini lebih

tahan pada material basah campur tanah dan produk ukuran material akan relatif

sama karena mempunyai saringan (great bar), memiliki reduction ration 1 : 40.

Hammer pada crusher terbuat dari material yang tahan aus dan pukulan,

mempunyai wearing 1,5 – 3 gram\ton crused material dengan komposisi : C = 1 –

1,4 % Mn = 12 – 14 % Si = 0,4 – 1 % P = 0,006 %. Kecepatan Dari hammer

biasanya 25 – 50 m/det & putaran 250 – 400 rpm bentuk dari hammer ada

bermacam–macam. Sedangkan hammer yang ada pada Double shaft hammer di

Quarry D bertipe bar hammer. Double shaft hammer crusher, terdiri dari : Dua buah

rotor berputar berlawanan arah dan dilengkapi dengan 4 baris hammer/pemukul.

Anvil sebagai landasan dan penahan material akan terpukul pertama diatas anvil

Gate bar yang berfungsi sebagai landasan penahan kedua juga sebagai penyaring

material, sehingga besar material tidak akan lebih besar dan lebar cela dua grate bar

tersubut. Grate bar terdiri dari susunan besi dengan ukuran 30 x 310 cm. Prinsip

kerja double shaft hammer crusher adalah material dihancurkan oleh pemgaruh

impact dari hammer/palu dan breaker plate. Besarnya energi kinetic dari impact

dapat dihitung = , dimana m = masa, dan v = kecepatan palu.

Penghancur pada Double shaft hammer crusher mangalami pecahan di 2 tingkat :

1. Material yang berukuran besar. Mekanisme pemecehan di sini adalah batu

gamping dalam hoper turun dan jatuh pada appron feeder, dari appron feeder

melalui in roler masuk kedalam crushing chamber dan langsung dipukul oleh

hamer hingga hancur, batu gamping yang berukuran besar terlempar ke dinding

crusher dan dipukul lagi oleh hammer dan begitu suterusnya sampai ukuran

material 30mm.

34

Page 35: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

2. Material yang berukuran kecil dari tahap pertama dipukul lagi oleh hammer

dengan landasan berupa grate bar sehingga menjadi ukuran lebih kecil dan dapat

lolos melalui lubang/celah antara grate bar.

Gambar. 3 Hammer Crusher

Gyratory Crusher

Pada alat ini mempunyai rahang bundar, pada waktu proses pemecahan

berlangsung sumbu bagian atas berfungsi sebagai engsel sedangkan sumbu bagian

bawah digerakkan oleh sumbu eksentrik sehingga sumbu bagian bawah dapat

berputar. Gyratory crusher bekerja berdasarkan penekanan dan pemecahan.

Berdasarkan kerja secara kontinyu dan power yang digunakan lebih kecil dari jaw

crusher.

35

Page 36: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.4 Gyratory Crusher

Cone Crusher

Struktur dan Prinsip Kerja Cone Crusher :

Cone Crusher terdiri dari bingkai, perangkat, transmisi, berongga rempang

batang, mangkuk berbentuk peluru, penghancur kerucut, mata air, dan tekanan

hidrolik untuk menyesuaikan stasiun pemberhentian tersebut.

Cone crusher umunya digunakan untuk penghancur sekunder. Sebelum

digerus produk biasanya melalui bagian atas kerucut penghancur dan mengalir

melalui mantel. Vertical cone crusher memutar mantel eksentrik dibawah langit-

langit/mangkuk liner. Cone crusher biasanya berjalan di drive belt yang digerakkan

oleh motor listrik / mesin diesel.

36

Page 37: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.5 Cone Crusher

Roll Crusher

Roll Crusher adalah suatu alat penghancur benda yang besar yang mengubahnya menjadi

bentuk yang lebuih kecil. Roll cruher adalah pendampuing alat jaw crusher dan gyratory crusher.

Roll crusher bukan untuk menghaluskan material. Roll Crusher biasanya digunakan sebagai alat

tambahan penghancur batuan tambang.

Roll Crusher terdiri dari 2 roll besi, pir, baja, dan roda penggerak sebagai elemen

terpenting. Umpan yang jatuh akan mengalami kompresi oleh kedua roll yang berputar

secara berlawanan, dengan adanya kompresi tersebut maka umpan akan jatuh sebagai

hasil. Kecepatan roll berputar antara 50-300 rpm.

37

Page 38: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.6 Roll Crusher

Hammer Mill

Hammer mill adalah alat penggiling yang mempunyai rotor yang dapat berputar dan

mempunyai alat pemecah berbentuk palu dimana palu-palu tersebut digantung pada suatu

piringan/silinder yang dapat berputar dengan cepat. Alat ini juga dilengkapi dengan ayakan yang

juga berfungsi sebagai penutup lubang keluarnya produk.

Prinsip Kerja :

• Hammer mill bekerja dengan prinsip material yang masuk akan dipecah/digiling

• Alatnya terdiri dari sejumlah pemukul yang terletak pada poros dan plat pemecah.

Jika feed masuk melalui atas , maka material tersebut akan dipecah oleh palui yang

berputar dengan kecepatan tinggi dan di tekan terhadap plate pemecahnya.

• Kemudian palu-palu pemukul tersebut akan memukul material berkali-kali yang

ditahan terhadap plate pemecah, sehingga bahan tersebut hancur menjadi kecil-kecil

sedangkan bagian bawah sudah tersedia ayakan untuk menyaring produk yang

sudah hancur.

38

Page 39: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.7 Hammer Mill

Disc Mill

Disc mill merupakan jenis alat pengecil bahan yang dapat menghasilkan produk dalam

ukuran sedang maupun halus, seperti kedelai, jagung kentang dan lainnya. Alat ini digunakan

untuk mengupas kulit ari, pembelah dan penghancur biji kedelai dalm keadaan kering maupun

basah.

Disk mill merupakan alat yang memiliki konstruksi dan prinsip kerja yang sama

seperti dengan stone mill. Keduanya sama-sama memiliki dua piringan yang

dipasangkan pada sebuah shaft. Terdapat dua macam disk mill yaitu (1) disk mill yang

bergerak pada satu roda dan roda lainnya stasioner dan (2) disk mill dimana kedua

rodanya bergerak. Pada keadaan pertama, satu piringan terpasang permanen (stasioner)

pada badan mesin. Sedangkan pada keadaan kedua, piringan berputar bersamaan dalam

arah putaran yang berlawanan satu dengan lainnya. Bahan yang akan diproses

dimasukkan melalui bagian atas alat (corong pemasukan) yang mempunyai penampung

39

Page 40: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

bahan. Selama proses, bahan akan mengalami gesekan diantara kedua piringan sehingga

ukurannya menjadi lebih kecil dan halus (AEL, 1976).

Gambar.8 Disc Mill

Ball/Road Mill

Ball/road mill adalah salah satu alat penghalus yang menggunakan road (batang) sebgai

penggiling. Alat ini terdiri dari suatu shell slinder yang didalamnya terdapat media penggiling,

yang tercampur dengan bahan gilingan dan akhirnya terjadi tumbukan terhadap bahan gilingan

dengan road. Biasanya media penggiling tersebut dipasang parallel dengan sumbu putar, batang

(road) biasanya terbuat dari baja karbon.

Prinsip kerja alat ini adalah material akan di perhalus akibat tumbukan antara batang

penggiling yang berada dalam shell silinder ynag berputar pada sumbu putar horizontal.

40

Page 41: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.9 Ball Mill

2) Alat Transportasi

a. Dump Truck

Dump truck berfungsi sebagai alat pengangkut batuan raw material

yang akan digunakan dalam proses industri semen.

Biasanya digunakan mengangkut material dalam jarak jauh. Kapasitas

dump truck antara 20-35 ton.

41

Page 42: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.10 Dump Truck

b. Screw Conveyor

Screw conveyor adalah jenis conveyor yang berguna untuk

mengangkut bahan padatan berbentuk halus maupun bubur. Alat ini terbuat

dari pisau yang berpilin sehingga berbentuk seperti sekrup. Pisau berpilin ini

disebut flight.

Cara Kerja :

Feed berupa pasta atau serbuk halus dimasukkan pada lubang. Flight

yang digerakkan motor pada bagian pangkal akan bergerak dan mendorong

material hingga bergeser kearah tujuan.

42

Page 43: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.11 Screw Conveyor

c. Pneumatic Conveyor

Pneumatic conveyor terdiri dari beberapa jenis :

a) Air Slide

Air slide merupakan alat transportasi material berbentuk bubuk

dengan posisi konstruksi horizontal atau inklinasi dengan besar sudut 4-15

derajat sesuai dengan jenis materialnya. Pada industri semen alat ini

digunakan untuk mengangkut raw material di unit raw mill dan semen di

unit cement mill.

b) Air Lift

yaitu alat transportasi untuk membawa material dengan arah

verticakl atau miring. Jenis material yang dibawa biasanya berbentuk bubuk

sebagai material pembawanya dengan menggunakan udara yang diperoleh

menggunakan compressor.

43

Page 44: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.12 Pneumatic Conveyor

d. Fuxo Pump

Fluxo pump adalah suatu alat transportasi material yang digunakan

untuk mengangkut material dalam bentuk bubuk. Alat ini merupakan tangki

bertekanan yang digunakan untuk mengalirkan material yang berupa bubuk.

Khususnya raw meal dan semen. Pompa-pompa yang digunakan bekerja

dengan tahap-tahap pengisian dan pengosongan.

44

Page 45: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.13 Fuxo Pump

e. Bucket Elevator

         Bucket elevator adalah suatu alat transportasi material yang

digunakan untuk mengangkut material dengan arah vertikal. Alat ini

mengangkut material dalam bentuk bubuk maupun bulk dengan ukuran

sampai dengan 50 mm dan temperatur sampai 350 derajat. Kearah vertical

kapasitasnya bisa mencapai 1300 m3/jam dengan isian maksimal 75% dan

ketinggian 60 meter.

45

Page 46: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.14 Bucket Elevator

f. Weight Feeder

Feeder adalah unit pengumpan crusher agar material yang masuk ke

crusher dapat diatur dengan kecepatan yang sesuai dengan kebutuhan, sehingga

operasi crusher manjadi stabil.

Weigth feeder sendiri adalah suatu timbangan elektris mekani berbentuk

conveyor yang secara langsung elakukan pengontrolan berat material penyusun

yang akan diumpankan ke proses produksi. Weight feeder bertugas untuk

mengatur aliran bahan baku yang akan dicampur menjadi penyusun semen,

seperti batu kapur, pasir besi, pasir silica dan clay. Pada bagian finish mill

46

Page 47: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

weight feeder bertugas mencampur material setengah jadi , trash, gypsum,

sebelum material tersebut digiling di dalam finish mill.

Macam–macam Feeder :

1. Apron feeder

2. Chain feeder

3. Grizzly feeder

Apron feeder terdiri atas :

1. Pan yaitu untuk menampung material dan juga sebagai pengangkut material

tersebut.

2. Roller/roda yaitu sebagai penahan (dudukan) pan menggelinding diatas rail

(rel) membawa material ke crusher.

3. Link untuk merangkai pan–pan.

4. Head shaf dan tai shaf sebagai penarik dan pembalik link/pan.

5. Rail (rel) sebagai jalan dari roller.

Chain feeder terdiri atas :

1. Lantai (plate) sebagai dasar dan juga penampung material.

2. Scraper untuk membawa material yang adad dilantai dasar.

3. Rantai (chain) sebagai perangkai scraper dan juga penarik material.

4. Head shaf dan tail shaf sebagai penarik dan pembalik lantai dan scraper.

Grizzly feeder terdiri atas :

1. Kisi–kisi/bar yang terpasang miring yang dapat menampung material

sekaligus untuk menyeleksi material, dimana material yang halis akan lolos

antara celah kisi–kisi yang lebih besar.

47

Page 48: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

g. Belt conveyor

Belt conveyor adalah alat angkut material secara kesinambungan

baik dalam keadaan mirin tegak maupun mendatar yang menggunakan

sistim belt (ban).Belt conveyor dapat dipakai secara efektif pada daerah

yang relative datar namun dapat beroprasi secara optimal pada daerah

kemiringan 12–200.

Belt conveyor dapat digunakan untuk mengangkut material baik

berupa unit load atau bulk material, yang dimasud dengan unit load adalah

benda yang biasanya dapat dihitung jumlahnya satu persatu.Sedangkan bulk

material adalah material berupa butir–butir atau serbuk.

Komponen utama belt conveyor yaitu :

Belt Fungsinya untuk membawa material yang diangkut. Belt dibuat dari

beberapa lapisan tenun benang kapas (cotton) yang tebal membentuk

satu karkas. Kekuatan belt dinyatakan oleh jumlah lapisan (ply rate),

misalnya 4,5,6 play, dst. Dan berat dari belt tersebut misalnya 28, 32, 36

oz tersebut.

Idler Berfungsi untuk menahan dan menyangga belt, menurut letak dan

fungsinya, maka idler dibagi menjadi : Idler atas atau idler pengangkut

atau idler pembawa (carrying idler). Dipergunakan untuk menahan bel

bermuatan. Idler penahan (impact idler), yaitu idler yang ditempatkan

ditempat pemuatan. Idler penahan (training idloer), yaitu idler yang

dipakai untuk menjajaki agar belt tidak bergeser dari jalur yang

seharusnya. Idler bawah atau idler balik (retum idler) yaitu idler yang

berguna untuk menahan belt kosong.

Cantering Devince Untuk mencegah agar belt tidak meleset dari

rollernya, untuk itu dikiri kanan belt dipasang idler menengah atau

training idler.

48

Page 49: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Unit penggerak Pada belt conveyor tenaga gerak dipindahkan ke belt

dengan adanya gaya gesek antara belt dengan puli penggerak, karena

belt merekat disekeliling puli yang diputar oleh motor.

Pemberat (take–up atau counter weight) Yaitu komponen untuk

mengatur tegangan belt dan untuk mencegah terjadinya slip antara belt

dengan puli penggerak karena bertambah panjangnya belt.

Bending the belt Alat yang dipergunakan untuk melengkungkan belt

adalah puli terakhir atau pertengahan, susunan roller, beban dan adanya

sifat kelenturan belt.

Trippers Adalah alat untuk menumpahkan muatan pada suatu tempat

tertentu, karena kadang–kadang muatan harus dicurahkan pada beberapa

tempat yang berbeda dan bukan ujung belt.

Pembersih belt yaitu alat yang dipasang diujung bagian bawah belt agar

material tidak merekat pada belt balik (retum ider), karena belt, puli dan

idler yang bersih akan memperpanjang umur belt.

Skirt Adalah semacam sekat yang dipasang kiri kanan pada belt tempat

pemuatan (loading point) yang terbuat dari logam dan dapat dipasang

tegak atau miring yang gunaya untuk mencegah terjadinya ceceran.

Hold back Adalah alat untuk mencegah agar belt conveyor yang

membawa muatan ke atas tidak berputar kembali ke bawah jika tenaga

gerak tiba–tiba rusak dan dihentikan.

Kerangka (frame) adalah kontruksi baja yang menyangga seluruh

susunan belt dan harus ditempatkan sedemikian rupa.

Motor penggerak Adalah motor listrik yang menggerakan drive puli dan

motor harus disesuaikan dengan keperluan.

49

Page 50: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Gambar.15 Belt Conveyor

3) Sizing

a. Screening / Ayakan

Screening adalah unit penyaring/penyaleksi material untuk memisahkan

material yang halus dan kasar, kecil dan besar. Dimana material dijatuhkan

diatas plate screen yang berlubang–lubang sesuai dengan ukuran yang

dikehandaki, sambil diayak/digetarkan maka material yang lebih kecil dari

lubang akan jatuh dan yang lebih besar tetap diatas plate srcee.unit ini biasanya

dipasang oleh close unit.

Beberapa jenis ayakan yang sering digunakan antara lain :

1. Grizzly, merupakan jenis ayakan statis, dimana material yang akan diayak mengikuti aliranpada

posisi kemiringan tertentu.

2. Vibrating screen, ayakan dinamis dengan permukaan horizontal dan miring digerakkan

padafrekuensi 1000 sampai 7000 Hz. Ayakan jenis ini mempunyai kapasitas tinggi, dengan

efisiensipemisahan yang baik, yang digunakan untuk range yang luas dari ukuran partikel.

3. scillating screen, ayakan dinamis pada frekuensi yang lebih rendah dari vibrating screen(100-400

Hz) dengan waktu yang lebih lamam.

4. Reciprocating screen, ayakan dinamis dengan gerakan menggoyang, pukulan yang panjang(20-

200 Hz). Digunakan untuk pemindahan dengan pemisahan ukuran.

50

Page 51: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

5. Shifting screen, ayakan dinamis dioprasikan dengan gerakan memutar dalam bidangpermukaan

ayakan. Gerakan actual dapat berupa putaran, atau getaran memutar. Digunakanuntuk

pengayakan material basah atau kering.

6. Revolving screen, ayakan dinamis dengan posisi miring, berotasi pada kecepatan rendah (10-20

rpm). Digunakan untuk pengayakan basah dari material-material yang relatif kasar, tetapimemiliki

pemindahan yang besar dengan vibrating screen.

4) Penyimpanan

a. Clinker Storange Silo

Sebuah tenmpat penampungan Clinker

b. Cement Silo

Berfungsi menampung semen dari pengotor sebelum masuk ke storange silo

untuk pengepackkan

c. Storange Silo

Berfungsi untuk menmpung semen yang berasal dari finish mill setelah

melewati vibrating screen untuk selanjutnya diumpankan ke dalam rotary

packer.

d. Stock pile

Tempat penampungan bahan, terdiri atas dua sisi, bagian kanan sebagai

tempat bahan menuju proses selanjutnya sedangkan bagian kiri digunakan

untuk meletakkan bahan baku yang nantinya kan dimasukkan ke dalam

crusher.

e. Bin

Bin biasanya terdiri dari empat buah yang masing- masing diisi dengan

bahan baku dalam pembuatan semen.

51

Page 52: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

5) Heat Exchanger

Macam-macam Heat Exchanger: Alat Penukar Panas (Bagian 1)

Dalam Bahasa Indonesia heat exchanger memiliki arti harfiah alat penukar panas.

Namun di sini saya akan tetap menggunakan bahasa aslinya agar tidak terjadi kerancuan

lebih lanjut. Pengertian ilmiah dari heat exchanger adalah sebuah alat yang berfungsi untuk

mentransfer energi panas (entalpi) antara dua atau lebih fluida, antara permukaan padat

dengan fluida, atau antara partikel padat dengan fluida, pada temperatur yang berbeda serta

terjadi kontak termal. Lebih lanjut, heat exchangerdapat pula berfungsi sebagai alat

pembuang panas, alat sterilisasi, pesteurisasi, pemisahan campuran, distilisasi (pemurnian,

ekstraksi), pembentukan konsentrat, kristalisasi, atau juga untuk mengontrol sebuah proses

fluida. Satu bagian terpenting dari heat exchanger adalah permukaan kontak panas. Pada

permukaan inilah terjadi perpindahan panas dari satu zat ke zat yang lain. Semakin luas

bidang kontak total yang dimiliki oleh heat exchanger tersebut, maka akan semakin tinggi

nilai efisiensi perpindahan panasnya. Pada kondisi tertentu, ada satu komponen tambahan

yang dapat digunakan untuk meningkatkan luas total bidang kontak perpindahan panas ini.

Komponen tersebut adalah sirip.

52

Page 53: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

MACAM-MACAM HEAT EXCHANGER

Heat exchanger dapat diklasifikasikan menjadi berbagai jenis berdasarkan beberapa

aspek. Secara ringkas macam-macam heat exchanger dapat digambarkan menjadi bagan di

atas. Untuk lebih jelasnya akan kita bahas satu persatu macam-macam heat

exchanger tersebut.

53

Page 54: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

A. Macam-macam   Heat Exchanger   Berdasarkan Proses Transfer Panas

1. Heat Exchanger Tipe Kontak Tak Langsung

Heat exchanger tipe ini melibatkan fluida-fluida yang saling bertukar panas dengan

adanya lapisan dinding yang memisahkan fluida-fluida tersebut. Sehingga pada heat

exchanger jenis ini tidak akan terjadi kontak secara langsung antara fluida-fluida yang

terlibat. Heat exchanger jenis ini masih dibagi menjadi beberapa jenis lagi, yaitu:

Heat Exchanger Tipe Direct-Transfer

Pada heat exchanger tipe ini, fluida-fluida kerja mengalir secara terus-menerus

dan saling bertukar panas dari fluida panas ke fluida yang lebih dingin dengan

melewati dinding pemisah. Yang membedakan heat exchanger tipe ini dengan

tipe kontak tak langsung lainnya adalah aliran fluida-fluida kerja yang terus-

menerus mengalir tanpa terhenti sama sekali. Heat exchanger tipe ini sering

disebut juga dengan heat exchanger recuperator.

Storage Type Exchanger

Heat exchanger tipe ini memindahkan panas dari fluida panas ke fluida dingin

secaraintermittent (bertahap) melalui dinding pemisah. Sehingga pada jenis ini,

aliran fluida tidak secara terus-menerus terjadi, ada proses penyimpanan sesaat

sehingga energi panas lebih lama tersimpan di dinding-dinding pemisah antara

fluida-fluida tersebut. Tipe ini biasa pula disebut dengan regenerative heat

exchanger.

Fluidized-Bed Heat Exchanger

Heat exchanger tipe ini menggunakan sebuah komponen solid yang berfungsi

sebagai penyimpan panas yang berasal dari fluida panas yang melewatinya. Fluida

panas yang melewati bagian ini akan sedikit terhalang alirannya sehingga

kecepatan aliran fluida panas ini akan menurun, dan panas yang terkandung di

dalamnya dapat lebih efisien diserap oleh padatan tersebut. Selanjutnya fluida

dingin mengalir melalui saluran pipa-pipa yang dialirkan melewati padatan

54

Page 55: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

penyimpan panas tersebut, dan secara bertahap panas yang terkandung di

dalamnya ditransfer ke fluida dingin.

                                                    

Fluidized-Bed Heat Exchanger

Heat Exchanger Tipe Kontak LangsungSuatu alat yang di dalamnya terjadi perpindahan panas antara satu atau lebih fluida dengan diikuti dengan terjadinya pencampuran sejumlah massa dari fluida-fluida tersebut disebut dengan heat exchanger tipe kontak langsung. Perpindahan panas yang diikuti percampuran fluida-fluida tersebut, biasanya diikuti dengan terjadinya perubahan fase dari salah satu atau labih fluida kerja tersebut. Terjadinya perubahan fase tersebut menunjukkan terjadinya perpindahan energi panas yang cukup besar. Perubahan fase tersebut juga meningkatkan kecepatan perpindahan panas yang terjadi. Macam-macam dari heat exchanger tipe ini antara lain adalah:

Immiscible Fluid Exchangers

Heat exchanger tipe ini melibatkan dua fluida dari jenis berbeda untuk dicampurkan

sehingga terjadi perpindahan panas yang diinginkan. Proses yang terjadi kadang tidak

akan mempengaruhi fase dari fluida, namun bisa juga diikuti dengan proses kondensasi

maupun evaporasi. Salah satu penggunaan heat exchanger ini adalah pada sebuah alat

pembangkit listrik tenaga surya berikut.

55

Page 56: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

.  

Gas-Liquid ExchangerPada tipe ini, ada dua fluida kerja dengan fase yang berbeda yakni cair dan gas. Namun umumnya kedua fluida kerja tersebut adalah air dan udara. Salah satu aplikasi yang paling umum dari heat exchanger tipe ini adalah pada cooling tower tipe basah. Cooling tower biasa dipergunakan pada pembangkit-pembangkit listrik tenaga uap yang terletak jauh dari sumber air. Udara bekerja sebagai media pendingin, sedangkan air bekerja sebagai media yang didinginkan. Air disemprotkan ke dalam cooling tower sehingga terjadi percampuran antara keduanya diikuti dengan perpindahan panas. Sebagian air akan terkondensasi lagi sehingga terkumpul pada sisi bawah cooling tower, sedangkan sebagian yang lain akan menguap dan ikut terbawa udara ke atmosfer.

56

Page 57: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Wet Cooling Tower Termasuk ke Dalam Heat Exchanger Tipe Direct-Contact

Liquid-Vapour ExchangerPerpindahan panas yang terjadi antara dua fluida berbeda fase yakni uap air dengan air, yang juga diikuti dengan pencampuran sejumlah massa antara keduanya, termasuk ke dalam heat exchangertipe kontak langsung. Heat exchanger tipe ini dapat berfungsi untuk menurunkan temperatur uap air dengan jalan menyemprotkan sejumlah air ke dalam aliran uap air tersebut (pada boiler proses ini biasa disebut dengan desuperheater spray) atau juga berfungsi untuk meningkatkan temperatur air dengan mencampurkan uap air ke sebuah aliran air (proses ini terjadi pada bagian deaerator pada siklus pembangkit listrik tenaga uap).

B. Macam-macam   Heat Exchanger   Berdasarkan Jumlah Fluida Kerja

Sebagaan besar proses perpindahan panas antar fluida, melibatkan hanya dua jenis fluida yang berbeda. Semisal air dengan air, uap dengan air, uap dengan air laut, dan lain sebagainya. Namun ada pula heat exchanger yang melibatkan lebih dari dua fluida kerja yang berbeda jenis. Umumnya heat exchanger jenis ini digunakan pada proses-proses kimiawi, seperti pada contoh sistem di bawah ini yaitu proses penghilangan kandungan nitrogen dari bahan baku gas alam. Pada sistem ini dihasilkan gas alam dengan kandungan nitrogen yang lebih rendah sehingga penggunaan gas alam tersebut pada kebutuhan porses pembakaran selanjutnya dapat lebih efisien.

57

Page 58: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Proses Pengolahan Gas Alam Melibatkan Multi Fluid Heat Exchanger

C. Macam-macam   Heat Exchanger   Berdasarkan Bidang Kotak Perpindahan Panas

Pengklasifikasian heat exchanger selanjutnya adalah berdasarkan luas bidang

kontak terjadinya perpindahan panas antar fluida. Parameter yang digunakan dalam

pengklasifikasian ini adalah sebuah satuan besar luas permukaan bidang kontak di setiap

volume heat exchanger. Semakin luas permukaan bidang kontak perpindahan panas per

satuan volume, maka akan semakin besar efisiensi perpindahan panas yang didapatkan.

Namun hal tersebut harus juga memperhatikan jenis fluida kerja yang digunakan. Semakin

besar kandungan partikel di dalam fluida tersebut, maka semakin rendah juga kebutuhan

luas permukaan bidang kontak perpindahan panas pada heat exchanger.

Pengklasifikasian heat exchanger berdasarkan hal ini antara lain adalah Compact Heat

Exchangerdengan luas bidang kontak di atas 700 m2/m3; Laminar Flow Heat

Exchanger dengan luas bidang permukaan di atas 3000 m2/m3; serta Micro Heat

Exchanger dengan luas bidang kontak di atas 15000 m2/m3. Untuk lebih jelasnya mari kita

perhatikan gambar di bawah ini.

58

Page 59: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Klasifikasi Heat Exchanger Berdasarkan Luas Permukaan Perpindahan Panas

D. Macam-macam   Heat Exchanger   Berdasarkan Desain Konstruksi

Pengklasifikasian heat exchanger berdasarkan desain konstruksinya, menjadi

pengklasifikasian yang paling utama dan banyak jenisnya. Secara umum heat

exchangerdapat dikelompokkan menjadi beberapa kelompok yakni tipe tubular, tipe plat,

tipe extended-surface, dan tipe regeneratif. Sebenarnya masih ada beberapa jenis heat

exchanger dengan desain lain seperti scraped surface exchanger, tank heater, cooler

cartridge exchanger, dan lain sebagainya. Namun untuk lebih ringkasnya akan kita bahas

empat tipe heat exchanger yang utama tersebut. Heat Exchanger Tipe Tubular

Heat exchanger tipe ini melibatkan penggunaan tube pada desainnya. Bentuk penampang tubeyang digunakan bisa bundar, elips, kotak, twisted, dan lain sebagainya. Heat exchanger tipe tubular didesain untuk dapat bekerja pada tekanan tinggi, baik tekanan yang berasal dari lingkungan kerjanya maupun perbedaan tekanan tinggi antar fluida kerjanya. Tipe tubular sangat umum digunakan untuk fluida kerja cair-cair, cair-uap, cair-gas, ataupun juga gas-gas. Namun untuk penggunaan pada fluida kerja gas-cair atau juga gas-gas, khusus untuk digunakan pada kondisi fluida kerja bertekanan dan bertemperatur tinggi sehingga tidak ada

59

Page 60: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

jenis heat exchanger lain yang mampu untuk bekerja pada kondisi tersebut. Berikut adalah beberapa jenis heat exchangertipe tubular:

1. Shell & TubeHeat exchanger tipe shell & tube menjadi satu tipe yang paling mudah

dikenal. Tipe ini melibatkan tube sebagai komponen utamanya. Salah satu fluida mengalir di dalam tube, sedangkan fluida lainnya mengalir di luar tube. Pipa-pipa tube didesain berada di dalam sebuah ruang berbentuk silinder yang disebut dengan shell, sedemikian rupa sehingga pipa-pipa tubetersebut berada sejajar dengan sumbu shell.

Heat Exchanger Tipe Shell & Tube

(a) satu jalur shell, satu jalur tube

(b) satu jalur shell, dua jalur tubeKomponen-komponen utama dari heat exchanger tipe shell & tube adalah sebagai berikut:

Tube. Pipa tube berpenampang lingkaran menjadi jenis yang paling banyak digunakan padaheat exchanger tipe ini. Desain rangkaian pipa tube dapat bermacam-macam sesuai dengan fluida kerja yang dihadapi.

60

Page 61: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Macam-macam Rangkaian Pipa Tube Pada Heat Exchanger Shell & Tube

Shell. Bagian ini menjadi tempat mengalirnya fluida kerja yang lain selain

yang mengalir di dalam tube. Umumnya shell didesain berbentuk silinder

dengan penampang melingkar. Material untuk membuat shell ini adalah pipa

silindris jika diameter desain dari shell tersebut kurang dari 0,6 meter.

Sedangkan jika lebih dari 0,6 meter, maka digunakan bahan plat metal yang

dibentuk silindris dan disambung dengan proses pengelasan.

2. Heat Exchanger Tipe Plate (Plat)

Heat exchanger tipe ini menggunakan plat tipis sebagai komponen utamanya.

Plat yang digunakan dapat berbentuk polos ataupun bergelombang sesuai

dengan desain yang dikembangkan. Heat exchangerjenis ini tidak cocok untuk

digunakan pada tekanan fluida kerja yang tinggi, dan juga pada diferensial

temperatur fluida yang tinggi pula. Berikut adalah beberapa jenis heat

exchanger tipe plat:

a. Heat exchanger tipe plat dengan gasket. Heat exchanger tipe ini termasuk tipe

yang banyak dipergunakan pada dunia industri, bisa digunakan sebagai

pendingin air, pendingin oli, dan sebagainya. Prinsip kerjanya adalah aliran

dua atau lebih fluida kerja diatur oleh adanya gasket-gasket yang didesain

sedemikian rupa sehingga masing-masing fluida dapat mengalir di plat-plat

yang berbeda.

61

Page 62: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Heat Exchanger Plat Tipe GasketGasket berfungsi utama sebagai pembagi aliran fluida agar dapat mengalir ke plat-plat secara selang-seling. Gambar di bawah ini menunjukkan desain gasket sehingga di satu sisi plat fluida 1 masuk ke area plat yang (a), sedangkan gasket yang lain mengarahkan fluida 2 agar masuk ke sisi plat (b).

Desain Gasket Untuk Pendistribusian Fluida Kerja

62

Page 63: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

b. Heat exchanger tipe ini termasuk tipe yang cukup murah dengan koefisien

perpindahan panas yang baik. Selain itu tipe ini juga mudah dalam hal

perawatannya, karena proses bongkar-pasang yang lebih mudah jika

dibandingkan tipe lain seperti shell & tube. Namun di sisi lain, tipe ini tidak

cocok jika digunakan pada aliran fluida dengan debit tinggi. Dan seperti yang

telah saya singgung di atas bahwa heat exchanger tipe ini tidak cocok

digunakan pada tekanan dan temperatur kerja fluida yang tinggi, hal ini

berkaitan dengan kekuatan dari material gasket yang digunakan.

c. Welded Plate Heat Exchanger (WPHE). Satu kelemahan yang paling

mendasar dari heat exchanger plat dengan gasket, adalah adanya penggunaan

gasket tersebut. Hal tersebut membatasi kemampuan heat exchanger sehingga

hanya fluida-fluida jenis tertentu yang dapat menggunakan heat

exchanger tipe ini. Untuk mengatasi hal tersebut, digunakanlah heat

exchanger tipe plat yang menggunakan sistem pengelasan sebagai pengganti

sistem gasket. Sehingga heat exchanger tipe ini lebih aman jika digunakan

pada fluida kerja dengan temperatur maupun tekanan kerja tinggi. Hanya saja

tentu heat exchanger tipe ini menjadi kehilangan kemampuan fleksibilitasnya

dalam hal bongkar-pasang dan perawatan.

Elemen Plat Pada WPHE

63

Page 64: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Salah Satu Desain Welded Plate Heat Exchanger

d. Spiral Plate Heat Exchanger. Heat exchanger tipe ini menggunakan desain

spiral pada susunan platnya, dengan menggunakan sistem sealing las. Aliran

dua fluida di dalam heat exchangertipe ini dapat berbentuk tiga macam yakni

(1) dua aliran fluida spiral mengalir berlawanan arah (counterflow), (2) satu

fluida mengalir spiral dan yang lainnya bersilangan dengan fluida pertama

(crossflow), (3) satu fluida mengalir secara spiral dan yang lainnya mengalir

secara combinasi antara spiral dengan crossflow.

64

Page 65: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Desain Heat Exchanger Plat Tipe Spiral

Heat exchanger tipe ini sangat cocok digunakan untuk fluida dengan

viskositas tinggi atau juga fluida yang mengandung material-maerial pengotor

yang dapat menimbulkan tumpukan kotoran di dalam elemen heat exchanger.

Hal ini disebabkan karena desainnya yang satu lintasan, sehingga apabila

terjadi penumpukan kotoran di satu titik, maka secara alami kecapatan aliran

fluida pada titik tersebut akan meningkat, sehingga kotoran tadi akan terkikis

sendiri oleh fluida kerja tersebut. Karena kelebihan inilah sehingga heat

exchanger tipe ini sangat cocok untuk digunakan pada fluida kerja dengan

viskositas sangat tinggi, fluidaslurries (semacam lumpur), air limbah inidustri,

dan sejenisnya.

3. Heat Exchanger Dengan Sirip (Extended Surface)

Satu kelemahan dari heat exchanger tipe tubular dan plat adalah koefisien

perpindahan panas yang relatif rendah, yakni hanya mampu mencapai

maksimal 60%. Hal ini dikarenakan angka perbandingan luas permukaan

perpindahan panas tiap satuan volume yang rendah, yaitu kurang dari 700

m2/m3. Sehingga salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi perpindahan

panas adalah dengan jalan meningkatkan luas permukaan perpindahan panas,

yakni dengan menggunakan sirip. Prinsip dasarnya adalah, (1) dengan adanya

65

Page 66: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

sirip ini maka permukaan kontak terjadinya perpindahan panas semakin luas

sehingga meningkatkan efisiensi perpindahan panas; (2) pada fluida mengalir,

dengan adanya sirip ini maka aliran fluida akan sedikit terhambat sehingga

didapatkan waktu untuk transfer panas yang lebih lama dan efektif. 

E. Macam-macam   Heat Exchanger   Berdasarkan Bentuk Aliran Fluida

Penentuan desain aliran fluida di dalam sebuah heat exchanger tergantung dari kebutuhan tingkat keefektifan perpindahan panas yang diinginkan, penurunan tekanan yang diijinkan, kecepatan aliran fluida minimum dan maksimum yang diperbolehkan, bentuk aliran fluida, desain bentuk heat exchanger, tegangan termal yang diijinkan, perubahan temperatur yang dibutuhkan, desain sistem perpipaan, serta berbagai pertimbangan yang lain. Sebelum lebih jauh membahas jenis-jenis heat exchangerberdasarkan tipe aliran fluidanya, mari kita pahami tentang adanya tipe aliran multipass pada sebuahheat exchanger.

66

Page 67: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Fluida yang mengalir di dalam sebuah heat exchanger bisa berupa single-pass atau

juga multi-pass. Dikatakan single-pass yakni apabila fluida mengalir hanya satu kali di

dalam heat exchanger. Sedangkan dikatakan multi-pass apabila fluida mengalir lebih dari

satu kali di dalam sebuah heat exchanger. Dari konsep multi-pass tersebut, berikut adalah

beberapa tipe heat exchanger berdasarkan bentuk aliran fluida:

1. Heat Exchanger Tipe Single-Pass

Counterflow Heat Exchanger. Fluida-fluida yang mengalir pada heat

exchanger tipe ini berada saling sejajar, akan tetapi memiliki arah yang saling

berlawanan. Desain ini menghasilkan efisiensi perpindahan panas yang paling

baik diantara jenis heat exchanger yang lain. Hal ini disebabkan karena fluida

dingin yang masuk ke dalam exchanger akan bertemu dangan fluida sumber panas

yang akan keluar dari exchanger, dimana fluida ini sudah mengalami penurunan

panas. Begitu pula pada sisi outlet fluida yang dipanaskan, ia akan dipanaskan

oleh fluida sumber panas yang baru saja masuk ke exchanger tersebut. Untuk

lebih jelasnya, mari kita perhatikan gambar berikut.

67

Page 68: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Skema Counter Flow Heat Exchanger

Kurva Perubahan Temperatur 2 Fluida Pada Counter Flow Heat Exchanger

C = Laju kapasitas panas fluida

T = Temperatur

Subscribe “h” dan “c” = masing-masing untuk fluida panas dan dingin

Subscribe “i” dan “o” = masing-masing untuk sisi inlet dan outlet

Paralelflow Heat Exchanger. Fluida-fluida kerja pada heat exchanger tipe

ini mengalir sejajar dan memiliki arah aliran yang sama antara fluida satu dengan

yang lainnya. Fluida-fluida tersebut masuk dan keluar heat exchanger melalui sisi

yang sama. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar di bawah ini.

68

Page 69: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Skema Paralel Flow Heat Exchanger

Kurva Perubahan Temperatur 2 Fluida Pada Paralel Flow Heat Exchanger

Desain aliran fluida yang searah pada heat exchanger tipe ini, menghasilkan

tingkat efisiensi perpindahan panas yang buruk di antara semua heat

exchanger tipe single-pass. Oleh karena itu tipe ini digunakan pada kondisi-

kondisi khusus yakni:

1. Heat exchanger menggunakan material yang sensitif terhadap temperatur,

penggunaan fluida dengan viskositas tinggi, atau temperatur inlet fluida

panas yang mencapai 1100oC.

2. Jika fluida sumber panas akan mencapai titik beku pada saat didinginkan

pada heat exchanger.

3. Dibutuhkan kondisi heat exchanger yang lebih bersih, karena temperatur

dinding heat exchanger tipe paralel flow yang lebih dingin dibandingkan

dengan tipe yang lain menyebabkan lebih sulitnya terbentuk kerak di dalam

elemennya.

4. Membantu mencapai fase terbentuknya nucleat boiling pada proses

pembentukan uap air.

5. Jika dibutuhkan efisiensi perpindahan panas yang rendah dan laju

perpindahan panas yang stabil di sepanjang permukaan elemen heat

exchanger.

Crossflow Heat Exchanger. Dua fluida yang mengalir di heat exchanger tipe

ini memiliki arah yang saling tegak lurus atau bersilangan. Secara termodinamik,

69

Page 70: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

tipe ini memiliki efisiensi perpindahan panas yang lebih rendah daripada

tipe counterflow tetapi lebih tinggi daripada tipe paralelflow. Perpindahan panas

yang paling efisien terjadi pada sudut-sudut aliran. Untuk lebih jelasnya mari kita

perhatikan gambar-gambar berikut.

a) Heat exchanger tipe plat.b) Heat exchanger tipe serpentine (single tube)

Distribusi Perpindahan Panas Pada Crossflow Heat Exchanger

Split-flow Heat Exchanger. Heat exchanger ini berdesain shell &

tube dengan satu fluida yang masuk ke sisi shell melalui bagian tengah lalu

mengalir secara longitudinal ke dua arah, berbelok 180o pada ujung-

ujung shell dan berkumpul untuk keluar melalui sisi outlet. Fluida yang lain

mengalir lurus dan hanya satu arah melintasi sisi tube. Untuk lebih memahami

tipe ini, mari kita perhatikan gambar di bawah ini.

70

Page 71: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

(a) Heat Exchanger Tipe Single-pass Split-Flow

(b) Distribusi temperatur pada Split-Flow Heat Exchanger

Divided-flow Heat Exchanger. Pada tipe ini, salah satu fluida masuk ke sisi shell melalui inlet yang terletak pada tengah-tengah heat exchanger. Di dalam sisi shell, fluida ini mengalir ke dua arah dan keluar melalui dua outlet. Fluida yang lain mengalir lurus pada sisi tube. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada gambar berikut.

71

Page 72: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

(a) Heat Exchanger Tipe Single-pass Divided-Flow

(b) Distribusi temperatur pada Divided-Flow Heat Exchanger

Heat Exchanger Tipe MultipassJika pada sebuah desain heat exchanger membutuhkan panjang lintasan fluida yang teramat panjang, kecepatan aliran yang terlalu kecil, ataupun efektifitas perpindahan panas yang rendah, maka dipergunakan heat exchanger tipe multipass atau bisa juga dengan menggunakan beberapa heat exchanger tipe singlepass yang disusun secara seri. Salah satu keuntungan dari tipe multipass adalah dengan meningkatnya nilai efisiensi perpindahan panas lebih dari tipe singlepass, namun memiliki kerugian yakni meningkatnya pressure drop.o Multipass Crossflow Exchanger. Heat exchanger tipe ini menyederhanakan

desain seri atau paralel dari beberapa heat exchanger menjadi lebih compact dan tidak memakan banyak ruang. Tersusun atas dua atau lebih fluida kerja yang mengalir dengan arah aliran yang saling tegak lurus. Untuk lebih memahami konsep heat exchanger mari kita perhatikan gambar berikut.

72

Page 73: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Skema Heat Exchanger Tipe Multipass(a) Multipass dengan susunan seri

(b) Multipass dengan susunan paralel(c) Multipass dengan susunan kombinasi

o Multipass Shell & Tube Exchanger. Heat exchanger tipe shell & tube yang memiliki lintasan tube lebih dari satu kali maka ia termasuk ke dalam tipe multipass. Secara umum ada tiga bentuk desain shell & tube heat exchanger yang dikenal, yaitu:1. Parallel Counter Flow Exchanger. Tipe ini dapat menggunakan dua

aliran tube atau bahkan lebih. Desain aliran fluida pada sisi shell berkelak-kelok untuk meningkatkan efisiensi perpidahan panas.

73

Page 74: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Heat Exchanger Shell & Tube Multipass Beserta Distribusi Perpindahan Panas2. Parallel Split-Flow Exchanger. Tipe ini memecah aliran fluida yang mengalir pada sisi shellmenjadi dua arah yang berbeda namun tetap keluar melalui sisi outlet yang sama.

Shell & Tube Heat Exchanger Parallel Split-Flow3. Devided Flow Exchanger. Fluida sisi shell pada heat exchanger tipe ini mengalir masuk melalui satu inlet, namun keluar melalui dua sisi outlet yang berbeda.

74

Page 75: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Shell & Tube Heat Exchanger Devided Flow

o Multipass Plate Exchanger. Heat exchanger plate tipe multipass sangat banyak

digunakan pada dunia industri. Jumlah lapisan plat menentukan jumlah jalur aliran

yang digunakan. Semakin banyak jumlah plat, maka akan semakin banyak jalur

aliran fluida, sehingga efektifitas perpindahan panas pun ikut meningkat. Selain itu

pula tipe ini tidak membutuhkan ruang yang besar untuk penggunaan plat yang

berlapis-lapis.

75

Page 76: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Skema Multipass Plate Heat Exchanger

6) Pengeringan

Prinsip dasar  dan mekanisme pengeringan

76

Page 77: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Proses pengeringan pada prinsipnya menyangkut proses pindah panas dan pindah massa yang terjadi secara bersamaan (simultan). Pertama panas harus di transfer dari medium pemanas ke bahan. Selanjutnya setelah terjadi penguapan air, uap air yang terbentuk harus dipindahkan melalui struktur bahan ke medium sekitarnya. Proses ini akan menyangkut aliran fluida di mana cairan harus di transfer melalui struktur bahan selama

77

Page 78: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

proses pengeringan berlangsung. Jadi panas harus di sediakan untuk menguapkan air dan air harus mendifusi melalui berbagai macam tahanan agar supaya dapat lepas dari bahan dan berbentuk uap air yang bebas. Lama proses pengeringan tergantung pada bahan yang di keringkan dan cara pemanasan yang digunakan. Makin tinggi suhu dan kecepatan aliran udara pengeringan makin cepat pula proses pengeringan berlangsung. Makin tinggi suhu udara pengering, makin besar energi panas yang di bawa udara sehingga makin banyak jumlah massa cairan yang di uapkan dari permukaan bahan yang dikeringkan. Jika kecepatan aliran udara pengering makin tinggi maka makin cepat massa uap air yang dipindahkan dari bahan ke atmosfer. Kelembaban udara berpengaruh terhadap proses pemindahan uap air. Pada kelembaban udara tinggi, perbedaan tekanan uap air didalam dan diluar bahan kecil, sehingga pemindahan uap air dari dalam bahan keluar menjadi terhambat. Pada pengeringan dengan menggunakan alat umumnya terdiri dari tenaga penggerak dan kipas, unit pemanas (heater) serta alat-alat kontrol. Sebagai sumber tenaga untuk mengalirkan udara dapat digunakan blower. Sumber energi yang dapat digunakan pada unit pemanas adalah tungku, gas, minyak bumi, dan elemen pemanas listrik.

Proses utama dalam pengeringan adalah proses penguapan air maka perlu terlebih dahulu diketahui karakteristik hidratasi bahan pangan yaitu sifat-sifat bahan yang meliputi interaksi antara bahan pangan dengan molekul air yang dikandungnya dan molekul air di udara sekitarnya. Peranan air dalam bahan pangan dinyatakan dengan kadar air dan aktivitas air, sedangkan peranan air di udara dinyatakan dengan kelembaban relatif dan kelembaban mutlak.

Mekanisme keluarnya air dari dalam bahan selama pengeringan adalah sebagai berikut:

1. Air bergerak melalui tekanan kapiler.2. Penarikan air disebabkan oleh perbedaan konsentrasi larutan disetiap bagian  bahan.3. Penarikan air ke permukaan bahan disebabkan oleh absorpsi dari lapisan-lapisan

permukaan komponen padatan dari bahan.4. Perpindahan air dari bahan ke udara disebabkan oleh perbedaan tekanan uap.

Metode Umum PengeringanMetode dan proses pengeringan dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara yang

berbeda. Proses pengeringan dapat dikelompokkkan sebagai:1. Batch; bahan dimasukkan ke dalam peralatan pengering dan pengering berlangsung

selama periode waktu tertentu.2. Kontinu; bahan ditambahkan secara terus-menerus ke dalam pengering dan bahan

kering dipindahkan secara terus-menerus.

78

Page 79: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Jenis-jenis dryersA. Tray dryer

Pengering baki (tray dryer) disebut juga pengering rak atau pengering kabinet, dapat digunakan untuk mengeringkan padatan bergumpal atau pasta, yang ditebarkan pada baki logam dengan ketebalan 10-100 mm. Pengeringan jenis baki atau wadah adalah dengan meletakkan material yang akan dikeringkan pada baki yang lansung berhubungan dengan media pengering. Cara perpindahan panas yang umum digunakan adalah konveksi dan perpindahan panas secara konduksi juga dimungkinkan dengan memanaskan baki tersebut. Rangka bak pengering terbuat dari besi, rangka bak pengerik di bentuk dan dilas, kemudian dibuat dinding untuk penyekat udara dari bahan plat seng dengan tebal 0,3mm. Dinding tersebut dilengketkan pada rangka bak pengering dengan cara di revet serta dilakukan pematrian untuk menghindari kebocoran udara panas. Kemudian plat seng dicat dengan warna hitam buram,agar dapat menyerap panas dengan lebih cepat. Pada bak pengering dilengkapi dengan pintu yang berguna untuk memasukan dan mengeluarkan produk yang dikeringkan. Di pintu tersebut dibuat kaca yang mamungkinkan kita dapat mengetahui temperature tiap rak, dengan cara melihat thermometer yang sengaja digantungkan pada setiap rak pengering. Di bagian atas bak pengering dibuat cerobong udara, bertujuan untuk memperlancar sirkulasi udara pada proses pengeringan.

Tray Dryer

79

Page 80: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Spesifikasi Alat Dan Cara Kerja AlatAlat pengering tipe rak (tray dryer) mempunyai bentuk persegi dan di

dalamnya berisi rak-rak yang digunakan sebagai tempat bahan yang akan

dikeringkan. Pada umumnya rak tidak dapat dikeluarkan. Beberapa alat pengering

jenis itu rak-raknya mempunyai roda sehingga dapat dikeluarkan dari alat

pengering. Ikan-ikan diletakkan di atas rak yang terbuat dari logam dengan alas

yang berlubang-lubang. Kegunaan dari lubang tersebut untuk mengalirkan udara

panas dan uap air.

Ukuran rak yang digunakan bermacam-macam, ada yang luasnya 200 cm2 dan ada juga yang 400 cm2. Luas rak dan besar lubang-lubang rak tergantung pada bahan yang akan dikeringkan. Selain alat pemanas udara, biasanya juga digunakan kipas (fan) untuk mengatur sirkulasi udara dalam alat pengering. Kipas yang digunakan mempunyai kapasitas aliran 7-15 fet per detik. Udara setelah melewati kipas masuk ke dalam alat pemanas, pada alat tersebut udara dipanaskan lebih dahulu kemudian dialirkan diantara rak-rak yang sudah berisi bahan. Arah aliran udara panas di dalam alat pengering dapat dari atas ke bawah dan juga dari bawah ke atas. Suhu yang digunakan serta waktu pengeringan ditentukan menurut keadaan bahan. Biasanya suhu yang digunakan berkisar antara 80-1800C. Tray dryer dapat digunakan untuk operasi dengan keadaan vakum dan seringkali digunakan untuk operasi dengan pemanasan tidak langsung. Uap air dikeluarkan dari alat pengering dengan pompa vakum.

Alat tersebut juga digunakan untuk mengeringkan hasil pertanian berupa biji-bijian. Bahan diletakkan pada suatu bak yang dasarnya berlubang-lubang untuk melewatkan udara panas. Bentuk bak yang digunakan ada yang persegi panjang dan ada juga yang bulat. Bak yang bulat biasanya digunakan apabila alat pengering menggunakan pengaduk, karena pengaduk berputar mengelilingi bak. Kecepatan pengadukan berputar disesuaikan dengan bentuk bahan yang dikeringkan, ketebalan bahan, serta suhu pengeringan. Biasanya putaran pengaduk sangat lambat karena hanya berfungsi untuk menyeragamkan pengeringan.

B. Drum (Rotary) DryerRotary dryer atau bisa disebut drum dryer merupakan alat pengering

berbentuk sebuah drum yang berputar secara kontinyu yang dipanaskan dengan tungku atau gasifier. Alat pengering ini dapat bekerja pada aliran udara melalui poros silinder pada suhu 1200-1800 oF tetapi pengering ini lebih seringnya digunakan pada suhu 400-900 oF. Rotary dryer sudah sangat dikenal luas di

80

Page 81: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

kalangan industri karena proses pengeringannya jarang menghadapi kegagalan baik dari segi output kualitas maupun kuantitas. Namun sejak terjadinya kelangkaan dan mahalnya bahan bakar minyak dan gas, maka teknologi rotary dryer mulai dikembangkan untuk berdampingan dengan teknologi bahan bakar substitusi seperti burner batubara, gas sintesis dan sebagainya. Pengering rotary dryer biasa digunakan untuk mengeringkan bahan yang berbentuk bubuk, granula, gumpalan partikel padat dalam ukuran besar. Pemasukkan dan pengeluaran bahan terjadi secara otomatis dan berkesinambungan akibat gerakan vibrator, putaran lubang umpan, gerakan berputar dan gaya gravitasi. Sumber panas yang digunakan dapat berasal dari uap listrik, batubara, minyak tanah dan gas. Debu yang dihasilkan dikumpulkan oleh scrubber dan penangkap air elektrostatis.

Secara umum, alat rotary dryer terdiri dari sebuah silinder yang berputar di atas sebuah bearing dengan kemiringan yang kecil menurut sumbu horisontal, rotor, gudang piring, perangkat transmisi, perangkat pendukung, cincin meterai, dan suku cadang lainnya.. Panjang silinder biasanya bervariasi dari 4 sampai lebih dari 10 kali diameternya (bervariasi dari 0,3 sampai 3 m). Feed padatan dimasukkan dari salah satu ujung silinder dan karena rotasi, pengaruh ketinggian dan slope kemiringan, produk keluar dari salah satu ujungnya. Pengering putar ini dipanaskan dengan kontak langsung gas dengan zat padat atau dengan gas panas yang mengalir melalui mantel luar, atau dengan uap yang kondensasi di dalam seperangkat tabung longitudinal yang dipasangkan pada permukaan dalam selongsong.

Rotary Dryer (Drum Dryer)

81

Page 82: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Pada alat pengering rotary dryer terjadi dua hal yaitu kontak bahan dengan dinding dan aliran uap panas yang masuk ke dalam drum. Pengeringan yang terjadi akibat kontak bahan dengan dinding disebut konduksi karena panas dialirkan melalui media yang berupa logam. Sedangkan pengeringan yang terjadi akibat kontak bahan dengan aliran uap disebut konveksi karena sumber panas merupakan bentuk aliran. Pada pengeringan dengan menggunakan alat ini penyerapan panas mudah dilakukan dan terjadi penyusutan bobot yang lebih tajam dibandingkan dengan penurunan pembobotan yang dialami tray dryer.

Pengeringan pada rotary dryer dilakukan pemutaran berkali-kali sehingga tidak hanya permukaan atas yang mengalami proses pengeringan, namun juga pada seluruh bagian yaitu atas dan bawah secara bergantian,  sehingga pengeringan yang dilakukan oleh alat ini lebih merata dan lebih banyak mengalami penyusutan. Selain itu rotary ini mengalami pengeringan berturut-turut selama satu jam tanpa dilakukan penghentian proses pengeringan. Pengering rotary ini terdiri dari unit-unit silinder, dimana bahan basah masuk diujung yang satu dan bahan kering keluar dari ujung yang lain.

Proses pengeringan terjadi ketika bahan dimasukkan ke dalam silinder yang berputar kemudian bersamaan dengan itu aliran panas mengalir dan kontak dengan bahan. Didalam drum yang berputar terjadi gerakan pengangkatan bahan dan menjatuhkannya dari atas ke bawah sehingga kumpulan bahan basah yang menempel tersebut terpisah dan proses pengeringan bisa berjalan lebih efektif. Pengangkatan memerlukan desain yang hati-hati untuk mencegah dinding yang asimetri. Selain itu bahan bergerak dari bagian ujung dryer keluar menuju bagian ujung lainnya akibat kemiringan drum. Bahan yang telah kering kemudian keluar melalui suatu lubang yang berada di bagian belakang pengering drum. Sumber panas didapatkan dari gas yang diubah menjadi uap panas dengan cara pembakaran.

Kontak yang terjadi antara padatan dan gas pada alat pengering rotary dryer dilengkapi dengan flights, yang diletakkan di sepanjang silinder rotary dryer. Volume material yang ditransport oleh flights antara 10 sampai 15 % dari total volume material yang terdapat di dalam rotary dryer. Mekanismenya sebagai berikut, pada saat silinder pengering berputar, padatan diambil keatas oleh flights, terangkat pada jarak tertentu kemudian terhamburkan melalui udara. Kebanyakan pengeringan terjadi pada saat seperti proses ini, dimana padatan berkontak dengan gas. Flights juga berfungsi untuk mentransfer padatan melalui silinder.

Proses yang terjadi di dalam rotary dryer sangat kompleks dan masih sedikit dimengerti dengan baik sehingga menjadi obyek penelitian dari banyak peneliti. Untuk dapat menganalisis dan mendesain sistem rotary dryer secara benar dan

82

Page 83: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

meyakinkan, perlu difahami fenomena perpindahan panas, perpindahan massa dan transportasi partikel padat di dalam rotary dryer. Mula-mula panas dipindahkan dari gas ke padatan basah, karena adanyadriving force suhu, dan temperatur padatan akan naik dan kehilangan uap air. Uap air berpindah ke aliran gas karena adanya gradien tekanan uap. Hal ini merupakan proses simultan dari perpindahan massa dan perpindahan panas yang terjadi pada saat partikel padat bergerak secara kontinyu membentuk pancaran berputar di seluruh silinder dari masukan sampai keluaran. Metoda perpindahan panas yang terjadi adalah konveksi dan konduksi.

Pada umumnya kebanyakan alat pengering, panas dipindahkan dengan lebih dari satu cara, tetapi pengering industri tertentu (misalnya pengeringan makanan) mempunyai satu metoda perpindahan panas yang dominan. Sedangkan pada rotary dryer, perpindahan panas yang dominan adalah perpindahan panas konveksi, panas yang diperlukan biasanya diperoleh dari kontak langsung antara gas panas dengan padatan basah. Pengeringan dalamrotary dryer menggunakan suhu tidak lebih dari 70oC dengan lama pengeringan 80-90 menit, dan putaran rotary dryer 17-19 rpm. Untuk memperoleh hasil pengeringan yang baik selain ditentukan oleh suhu dan putaran mesin juga ditentukan oleh kapasitas mesin pengering. Kapasitas perbatch mesin pengering ditentukan oleh diameter mesin itu.

Rotary dryer diklasifikai sebagai direct, indirect-direct, indirect danspecial types. Istilah tersebut mengacu pada metode transfer panasnya, istilah direct digunakan pada saat terjadi kontak langsung antara gas dengan solid. Peralatan rotary dryer dapat diaplikasikan untuk pemrosesan material solid secara batch maupun kontinyu. Material solid harus mempunyai sifat dapat mengalir bebas dan berwujud granular.

Dalam merencanakan alat pengering rotary dryer hendaklah diketahui kadar air input, kadar air output, densiti material, ukuran material, maksimum panas yang diijinkan, sifat fisika atau kimia, kapasitas output, dan ketersediaan jenis bahan bakar sehingga dapat ditentukan dimensi rotary dryer, sistem pemanas (langsung atau tidak langsung), arah gas panas (co-current atau counter current), volume dan tekanan udara, kecepatan dan tenaga putar, dan dimensi siklon.

Pengering  rotary telah menjadi andalan bagi banyak industri yang menghasilkan produk dalam tonase yang tinggi. Pengeringan ini biasanya membutuhkan  modal yang besar dan kurang efisien, tetapi sangat fleksibel. Penggunaan tabung uap yang dibenamkan dalam  sel yang berputar membuat pengeringan pancuran (cascanding rotary dryer) lebih efisien secara termal.

Pengering rotary memiliki keuntungan dari struktur yang wajar, manufaktur yang sangat baik, output tinggi, konsumsi energi yang rendah, operasi yang mudah digunakan dan sebagainya. Pengering rotary berlaku untuk bahan partikel, dan juga berlaku untuk bahan pasta dan kental yang bercampur dengan bahan partikel, atau

83

Page 84: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

bahan yang kadar air tinggi. Ini memiliki keuntungan dari volume produksi yang besar, berbagai aplikasi, hambatan aliran kecil, rentang disesuaikan besar, dan operasi yang mudah digunakan, dll.

Secara umum, unit pemanas langsung merupakan unit yang sederhana dan paling ekonomis. Unit ini digunakan pada saat kontak langsung antara padatan dan flue gas dapat ditoleransi. Karena beban panas total harus diberikan dan diambil, sejumlah volume total gas yang besar dan kecepatan yang tinggi diperlukan. Kecepatan gas yang ekonomis biasanya kurang dari 0,5 m/s.

Bagian dalam alat yang berbentuk silindris ini, semacam sayap yang banyak. Melalui antara sayap-sayap tersebut dialirkan udara panas yang kering sementara silinder pengering berputar. Dengan adanya sayap-sayap tersebut bahan seolah-olah diaduk sehinga pemanasan meratadan akhirnya diperoleh hasil yang lenih baik. Alat ini dilengkapi 2 silinder, yang satu ditempatkan di bagian dekat pemasukan bahan yang akan dikeringkan, dan yang satu lagi di bagian dekat tempat pengeluaran bahan hasil pengeringan. Masing- masing silinder tersebut berhubungan dengan sayap-sayap (kipas) yang mengalirkan secara teratur udara panas disamping berfungsi pula sebagai pengaduk dalam proses pengeringan, sehingga dengan cara demikian pengeringan berlangsung merata.

Keuntungan penggunaan rotary/drum dryer sebagai alat pengering adalah :1.      Dapat mengeringkan baik lapisan luar ataupun dalam dari suatu padatan2.      Penanganan bahan yang baik sehingga menghindari terjadinya atrisi3.      Proses pencampuran yang baik, memastikan bahwa terjadinya proses pengeringan

bahan yang seragam/merata4.      Efisiensi panas tinggi5.      Operasi sinambung6.       Instalasi yang mudah7.      Menggunakan daya listrik yang sedikit

Kekurangan dari penggunaan pengering drum diantaranya adalah :1.      Dapat menyebabkan reduksi kuran karena erosi atau pemecahan2.      Karakteristik produk kering yang inkonsisten3.      Efisiensi energi rendah4.      Perawatan alat yang susah5.      Tidak ada pemisahan debu yang  jelas

C. Spray dryerSpray drying merupakan suatu proses pengeringan untuk mengurangi kadar

air suatu bahan sehingga dihasilkan produk berupa bubuk melalui penguapan cairan.

84

Page 85: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Spray drying menggunakan atomisasi cairan untuk membentuk droplet, selanjutnya droplet yang terbentuk dikeringkan menggunakan  udara kering dengan suhu dan tekanan yang tinggi. Bahan yang digunakan dalam pengeringan spry drying dapat berupa suspensi, dispersi maupun emulsi. Sementara produk akhir yang dihasilkan dapat berupa bubuk, granula maupun aglomerat tergantung sifat fisik-kimia bahan yang akan dikeringkan, desain alat pengering dan hasil akhir produk yang diinginkan.

Mekanisme kerja spray drying

Prinsip dasar Spray drying adalah memperluas permukaan cairan yang akan dikeringkan dengan cara pembentukan droplet yang selanjutnya dikontakkan dengan udara pengering yang panas. Udara panas akan memberikan energi untuk proses penguapan dan menyerap uap air yang keluar dari bahan.

Bahan (cairan) yang akan dikeringkan dilewatkan pada suatu nozzle (saringan bertekanan) sehingga keluar dalam bentuk butiran (droplet) yang sangat halus. Butiran ini selanjutnya masuk kedalam ruang pengering yang dilewati oleh aliran udara panas. Hasil pengeringan berupa bubuk akan berkumpul dibagian bawah ruang pengering yang selanjutnya dialirkan ke bak penampung.Secara umum proses pengeringan dengan metode spray drying melalui 5 tahap :

a. Penentuan konsentrasi : konsentrasi bahan yang akan dikeringkan harus tepat, kandungan bahan terlarut 30% hingga 50%. Jika bahan yang digunakan sangat encer dengan total padatan terlarut yang sangat rendah maka harus dilakukan pemekatan terlebih dahulu melalui proses evaporasi. Jika kadar air bahan yang akan dikeringkan terlalu tinggi maka proses spray drying kurang maksimal dimana bubuk yang dihasilkan masih mengandung kadar air yang tinggi. Selin itu juga menyebabkan kebutuhan energi yang tinggi dalam proses pengeringan.

b. Atomization : Bahan yang akan dimasukkan dalam alat spray drier harus dihomogenisasikan terlebih dahulu agar ukuran droplet yang dihasilkan seragam dan tidak terjadi penyumbatan atomizer. Homogenisasi dilakukan dengan cara pengadukan. selanjutnya bahan dialirkan kedalam atomizer berupa ring/wheel dengan lubang-lubang kecil yang berputar. Atomization merupakan proses pembentukan droplet, dimana bahan cair yang akan dikeringkan dirubah ukurannya menjadi partikel (droplet) yang lebih halus. Tujuan dari atomizer ini adalah untuk memperluas permukaan sehingga pengeringan dapat terjadi lebih cepat. Pada Industri makanan, luas permukaan droplet setelah melalui atomizer adalah mencapai 1-400 mikrometer.

85

Page 86: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

c. Kontak droplet dengan udara pengering : Pada sebagian besar spray dryer, nozzle(atomizer) tersusun melingkar seperti pada gambar 2. Dan pada tengahnya disemprotkan udara panas bertekanan tinggi dengan suhu mencapai 300 0C. Udara panas dan droplet hasil atomisasi disemprotkan ke bawah. Kondisi ini menyebabkan terjadinya kontak antara droplet dengan udara panas sehingga terjadi pengeringan secara simultan.

d. Pengeringan droplet : adanya kontak broplet dengan udara panas menyebabkan evaporasi kadungan air pada droplet hingga 95% sehingga dihasilkan bubuk. Bubuk yang telah kering jatuh ke bawah drying chamber (ruang pengering) yang berukuran tinggi sekitar 25 m dan diameter 5 m. dari atas chamber hingga mencapai dasar hanya memerlukan waktu selama beberapa detik.

e. Separasi : udara hasil pengeringan dipisahkan dengan pengambilan udara yang mengandung  serpihan serbuk dalam chamber, selanjutnya udara akan memasuki separator. Udara hasil pengeringan dan serpihan serbuk dipisahkan dengan menggunakan gaya sentrifulgal. Selanjutnya udara dibuang, dan serpihan bahan dikembalikan dengan cara di blow sehingga bergabung lagi dengan produk dalam line proses.

AtomizerAtomizer  merupakan bagian terpenting pada spray drier dimana memiliki fungsi untuk menghasilkan droplet dari cairan yang akan dikeringkan. Droplet yang terbentuk akan didistribusikan (disemprotkan) secara merata pada alat pengering agar terjadi kontak dengan udara panas. Ukuran droplet yang dihasilkan tidak boleh terlalu besar karena proses pengeringan tidak akan berjalan dengan baik. Disamping

86

Page 87: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

itu ukuran droplet juga tidak boleh terlalu kecil karena menyebabkan terjadinya over heating.·        ChamberChamber  merupakan ruang dimana terjadi kontak antara droplet cairan yang dihasilkan oleh atomizer dengan udara panas untuk pengeringan. Kontak udara panas dengan droplet akan menghasilkan bahan kering dalam bentuk bubuk. Bubuk yang terbentuk akan turun ke bagian bawah chamber dan akan dialirkan dalam bak penampung.·        Heater : Heater berfungsi sebagai pemanas udara yang akan digunakan sebagai pengering. Panas yang diberikan harus diatur sesuai dengan karakteristik bahan, ukuran droplet yang dihasilkan dan jumlah droplet. Suhu udara pengering yang digunakan diatur agar tidak terjadi over heating.·        Cyclone : Cyclone berfungsi sebagai bak penampung hasil proses pengeringan. Bubuk yang dihasilkan akan dipompa menuju Cyclone.·        Bag Filter ; Bag Filter  berfungsi untuk menyaring atau memisahkan udara setelah digunakan pengeringan dengan bubuk yang terbawa setelah proses.

Kelebihan metode Spray Drying Kapasitas pengeringan besar dan proses pengeringan terjadi dalam waktu

yang sangat cepat. Kapasitas pengeringan mencapai 100 ton/jam. Tidak terjadi kehilangan senyawa volatile dalam jumlah besar (aroma) Cocok untuk produk yang tidak tahan pemanasan (tinggi protein) Memproduksi partikel kering dengan ukuran, bentuk, dan kandungan air serta

sifat-sifat lain yang dapat dikontrol sesuai yang diinginkan Mempunyai kapasitas produksi yang besar dan merupakan system kontinyu

yang dapat dikontrol secara manual maupun otomatisKekurangan metode Spray Drying

Memerlukan biaya yang cukup tinggi Hanya dapat digunakan pada produk cair dengan tingkat kekentalan tertentu Tidak dapat diaplikasikan pada produk yang memiliki sifat lengket karena

akan menyebabkan penggumpalan dan penempelan pada permukaan alat

Aplikasi Spray DryingPengeringan semprot (spray drying) cocok digunakan untuk pengeringan

bahan pangan cair seperti susu dan kopi (dikeringkan dalam bentuk larutan ekstrak kopi).

D. Freeze dryer

87

Page 88: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Frees Driyer merupakan suatu alat pengeringan yang termasuk kedalamConduction Dryer/ Indirect Dryer karena proses perpindahan terjadi secara tidak langsung yaitu antara bahan yang akan dikeringkan (bahan basah) dan media pemanas terdapat dinding pembatas sehingga air dalam bahan basah / lembab yang menguap tidak terbawa bersama media pemanas. Hal ini menunjukkan bahwa perpindahan panas terjadi secara hantaran (konduksi), sehingga disebut juga  Conduction Dryer/ Indirect Dryer.

Pengeringan beku (freeze drying) adalah salah satu metode pengeringan yang mempunyai keunggulan dalam mempertahankan mutu hasil pengeringan, khususnya untuk produk-produk yang sensitif terhadap panas.Keunggulan pengeringan beku, dibandingkan metoda lainnya, antara lain adalah :

a. Dapat mempertahankan stabilitas produk (menghindari perubahan aroma, warna, dan unsur organoleptik lain)

b. Dapat mempertahankan stabilitas struktur bahan (pengkerutan dan perubahan bentuk setelah pengeringan sangat kecil)

c. Dapat meningkatkan daya rehidrasi (hasil pengeringan sangat berongga danlyophile sehingga daya rehidrasi sangat tinggi dan dapat kembali ke sifat fisiologis, organoleptik dan bentuk fisik yang hampir sama dengan sebelum pengeringan).

Keunggulan-keunggulan tersebut tentu saja dapat diperoleh jika prosedur dan proses pengeringan beku yang diterapkan tepat dan sesuai dengan karakteristik bahan yang dikeringkan. Kondisi operasional tertentu yang sesuai dengan suatu jenis produk tidak menjamin akan sesuai dengan produk jenis lain.

Spesifikasi alat

88

Page 89: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Freeze Dryer

Spesifikasi alat ini terdiri komponen asesorisnya terdiri dari: vaccum sensor, vaccum hose, base plate, 3 unheated shelves, drying chamber, rubber valve, vaccum pump dan exhaust filter. Sedangkan menu display antara lain dari beberapa setting program antara lain: pengaturan suhu, waktu oprasional, dll.

Skema Pengering Freeze Dryer

89

Page 90: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Cara kerja alatPengoprasian alat tersebut sedikit lebih panjang karena banyak menu display

yang harus diseting dahulu dan harus lebih hati-hati karena banyak peralatan/asesoris terbuat dari gelas. Cara oprasionalnya sebagai berikut: ekstrak cairan atau kental sebelum dimasukkan kedalam Freeze Dryer telah dibekukan dalam refrigerator (lemari es) minimal semalam. Setelah membeku kemudian dimasukkan ke dalam alat, alat disetting sesuai dengan yang diinginkan. Oleh vaccum puma alat tersebut akan menyedot solvent yang telah beku (freeze) menjadi uap. Prinsip kerja alat ini adalah merubah fase padat/es/freeze menjadi fase gas (uap).Kegunaan alat

Sesuai dengan namanya pula Freeze Dryer (pengering beku) dapat digunakan untuk mengeringkan bahan-bahan cair seperti ekstrak baik cair maupun kental, lebih ditekankan untuk pengeringan ekstrak dengan penyari/solvent dari air. Pengeringan ekstrak relatif lama, sebagai ilustrasi kerja alat tersebut sebagai berikut: untuk mengeringkan ekstrak cair sebanyak 500 ml bisa membutukan waktu lebih dari 20 jam. Untuk itu lebih disarankan ekstrak yang dikeringkan dalam Freeze Dryer sudah dalam ekstrak kentalnya sehingga waktu pengeringan akan lebih cepat sehingga biaya akan lebih murah. Kapasitas alat tersebut mampu mengeringkan ekstrak sampai 6 liter sekaligus.

Proses pengeringan beku dengan alat freeze dryer ini berlangsung selama 18-24 jam, karena proses yang panjang inilah membuat produk-produk bahan alam ini menjadi lebih stabil dibandingkan dengan metode pengeringan yang lain seperti pengeringan semprot atau yang dikenal dengan spray drying. Pengeringan beku ini dapat meninggalkan kadar air sampai 1%, sehingga produk bahan alam yang dikeringkan menjadi stabil dan sangat memenuhi syarat untuk pembuatan sediaan farmasi dari bahan alam yang kadar airnya harus kurang dari 10%.

pada prosesnya yang panjang ini sampel akan dibekukan terlebih dahulu, lalu setelah itu dimasukkan kedalam alat freeze dryer yang akan diset suhu dan tekanannya dibawah titik triple. dan akan terjadi proses sublimasi yaitu dari padat menjadi gas. Penggunaan freeze drying ini sendiri juga telah banyak diaplikasikan dalam pengeringan produk makanan, hasil dari pengeringan ini tidak merubah tekstur dari produk itu sendiri dan cepat kembali kebentuk awalnya dengan penambahan air.

Untuk proses pengeringan beku (freeze dryer), menurut Muchtadi (1992), bahan yang dikeringkan terlebih dahulu dibekukan kemudian dilanjutkan dengan pengeringan menggunakan tekanan rendah sehingga kandungan air yang sudah menjadi es akan langsung menjadi uap, dikenal dengan istilah sublimasi.

90

Page 91: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Pengeringan menggunakan alat freeze dryer lebih baik dibandingkan dengan oven karena kadar airnya lebih rendah. Pengeringan menggunakan alat freeze dryer/pengering beku lebih aman terhadap resiko terjadinya degradasi senyawa dalam ekstrak. Hal ini kemungkinan karena suhu yang digunakan untuk mengeringkan ekstrak cukup rendah (Haryani, dkk., 2012).

E. Fluidized Bed DryerPengeringan hamparan terfluidisasi (Fluidized Bed Drying) adalah proses

pengeringan dengan memanfaatkan aliran udara panas dengan kecepatan tertentu yang dilewatkan menembus hamparan bahan sehingga hamparan bahan tersebut memiliki sifat seperti fluida.

Metode pengeringan fluidisasi digunakan untuk mempercepat proses pengeringan dan mempertahankan mutu bahan kering. Pengeringan ini banyak digunakan untuk pengeringan bahan berbentuk partikel atau butiran, baik untuk industri kimia, pangan, keramik, farmasi, pertanian, polimer dan limbah. Proses pengeringan dipercepat dengan cara meningkatkan kecepatan aliran udara panas sampai bahan terfluidisasi. Dalam kondisi ini terjadi penghembusan bahan sehingga memperbesar luas kontak pengeringan, peningkatan koefisien perpindahan kalor konveksi, dan peningkatan laju difusi uap air.

Kecepatan minimum fluidisasi adalah tingkat kecepatan aliran udara terendah dimana bahan yang dikeringkan masih dapat terfluidisasi dengan baik, sedangkan kecepatan udara maksimum adalah tingkat kecepatan tertinggi dimana pada tingkat kecepatan ini bahan terhembus ke luar ruang pengering

91

Page 92: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Fluidized Bed Dryer

Mekanisme kerja:Bahan yang akan dikeringkan dimasukkan secara konstan dan kontinyu

kedalam ruang pengering, kemudian didorong oleh udara panas yang terkontrol dengan volume dan tekanan tertentu. Bahan yang telah kering (karena bobotnya sudah lebih ringan) akan keluar dari ruang pengeringan menuju siklon untuk ditangkap dan dipisahkan dari udara, namun bagi bahan yang halus akan ditangkap oleh pulsejet bag filter.Kelebihan pengering sistem fluidisasi:

1. Aliran bahan yang menyerupai fluida mengakibatkan bahan mengalir secara kontinyu sehingga otomatis memudahkan operasinya.

2. Pencampuran atau pengadukan bahan menyebabkan kondisi bahan hampir mendekati isothermal.

3. Sirkulasi bahan diantara dua fluidized bed membuatnya memungkinkan untuk mengalirkan sejumlah besar kalor yang diperlukan ke dalam ruang pengering yang besar.

4. Pengering tipe fluidisasi cocok untuk skala besar.5. Laju perpindahan kalor dan laju perpindahan massa uap air antara udara

pengering dan bahan sangat tinggi dibandingkan dengan pengering metode kontak yang lain.

92

Page 93: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

6. Pindah kalor dengan menggunakan pengering tipe fluidisasi membutuhkan area permukaan yang relatif kecil.

7. Sangat ideal untuk produk panas sensitif dan non-panas sensitive

Kekurangan pengering sistem fluidisasi:1. Sulit untuk menggambarkan aliran dari udara panas yang dihembuskan ke

ruang pengering, dikarenakan simpangan yang besar dari aliran udara yang masuk dan bahan terlewati oleh gelembung udara, menjadikan sistem kontak/singgungan tidak efisien.

2. Pencampuran atau pengadukan bahan padatan yang terus menerus pada hamparan akan menyebabkan ketidakseragaman waktu diam bahan di dalam ruang pengering, karena bahan terus menerus terkena hembusan udara panas.

3. Tidak dapat mengolah bahan yang lengket atau berkadar air tinggi dan abrasive.

F. Vacum dryer

Vakum berasal dari bahasa latin, vacuus, artinya kosong. Jadi vakum artinya menghampakan suatu ruangan atau suatu kemutlakan dibawah nol tekanan. Sitem ruang hampa dikepung oleh atmospir bumi. Untuk meciptakan ruang hampa diperlukan pompa untuk mengeluarkan udara keluar dari system. Kebutuhan ini merupakan arti pekerjaan dasar dari vakum.

Analisa termodinamika hanya memperhatikan nilai tekan mutlak. Akan tetapi, kebanyakan piranti pengukuran tekanan hanya menunjukkan tekanan ukur (gauge) yakni perbedaan tekanan mutlak suatu sistem dan tekanan mutlak atmosfer. Pengukuran bumbung-bourdon, misalnya, mengukur tekanan relatif terhadap atmosfer sekeliling. Konversi dari tekanan ukur ketekanan mutlak didapatkan dengan hubungan berikut.

P(mutlak) = P(ukur) + P(atm)

93

Page 94: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Untuk pengeringan padatan berbentuk butiran atau sluri, pengering vakum dengan berbagai rancangan mekanis telah tersedia secara komersial. Pengeringan jenis ini lebih mahal dari pada pengering bertekanan atmosfir tetapi sesuai untuk bahan yang sensitif panas dan memerlukan pemulihan pelarut atau jika ada rasio kebakaran atau ledakan. Pencampuran berbentuk kerucut tunggal atau ganda dapat diterapkan untuk pengeringan denagn pemanasan selimut bejana dan pemakuman untuk mengeluarkan uap air. Gambar menunjukkan dua pengering vakum yang tersedia dipasar. Pengering vakum jenis pedal cocok untuk bahan seperti lumpur sedangkan pengering vakum jenis sabuk cocok untuk bahan berbentuk pasta.

Pengering Vakum Jenis Pedal

Pengering Vakum Jenis SabukMesin vacum drying adalah mesin pengering dengan menggunakan

teknologi vacuum. Proses pengeringan produk diatur pada suhu yang dikehendaki, disertai dengan proses vacuum untuk mempercepat pengeringan.Mesin vacuum drying ini biasanya digunakan untuk produk yang dikeringkan harus dengan suhu rendah, agar gizi tidak rusak.

Vacum drying ini bermanfaat untuk pengeringan sayur-sayuran dan produk lainnya sesuai dengan keinginan Anda. Mesin ini digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain mengeringkan sayur-sayuran pada suhu tidak terlalu tinggi,

94

Page 95: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

sehingga nilai gizi tidak hilang. Mesin ini juga bisa digunakan untuk produk makanan

Prinsip kerja mesin ini adalah memanaskan produk pada suhu yang bisa diatur, disertai dengan penyedotan (pemvakuman) uap air dari produk yang dipanaskan tersebut (admin, 2010).

G. Pengeringan GabunganPengeringan gabungan adalah pengeringan dengan energi smh dan bahan

bakar minyak atau biomass yang menggunakan konveksi paksa (udara panas dikumpulkan dalam kolektor kemudian dihembus ke komoditi). Latar belakang : karena Temperatur lingkungan hanya sekitar 33 °C, sedangkan temperatur pengeringan untuk komoditi pertanian kebanyakan berkisar 60-70°C.  OKI Perlu ditingkatkan temperatur lingkungan dengan cara mengumpulkan udara dalam suatu kolektor surya dan menghembuskannya ke komoditi. (digunakan blower atau kipas angin)

Contoh:a. Alat pengering energi surya tipe lorong

• terdiri atas kipas angin sentrifugal, pemanas udara (kolektor) dan lorong pengering.

• Kolektor dan lorong pengering dipasang paralel dan diatasnya ditutup dengan plastik transparan.

• Alat pengering dipasang dengan arah membujur utara-selatan dan diletakkan diatas tanah.

• Udara pengering yang dihasilkan dalarn kolektor dihcmbuskan ke komoditi dengan kccepatan 400 - 900 m3/jam agar tercapai temperatur pengeringan 40 - 600C.

b.   Alat pengering energi surya-biomassa tipe lorong• Alat pengering tipe lorong diatas dimodifikasi menjadi alat  pengering

energi surya dan biomass• Ruang pengering dan kolektor dipasang pada satu sumbu supaya

kehilangan tekanan udara menjadi lebih kecil. Kipas dengan tenaga listrik 60 watt dapat berfungsi secara efisien, bahkan kipas arus scarab 32 watt dengan penggerak photovoltaik dapat dipakai pada sistem tersebut

• Alat pengering tersebut dipasang diatas struktur kayu dan disangga dengan batako setinggi 60 cm dari tanah.

• Pada alat pengering yang dimodifikasi ini dilengkapi dengan tungku biomass din alat penukar panas yang terbuat dari plat baja, agar pada

95

Page 96: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

waktu hujan atau malam hari masih dapat dilakukan operasi pengeringan.

c. Alat pengering rumah asap• Alat ini terdiri atas : plat pemanas matahari yang dihubungkan dengan

ruang pengering. Di dalam ruang pengering yang berbentuk rumah yang pada bagian atasnya terdapat penggantung komoditas.

• Sebagian dari udara buang dikembalikan ke plat pemanas sehingga temperatur kembali dapat dinaikkan menjadi 45 - 60°C. Untuk mengurangi ketergantungan pada kondisi cuaca, alat ini dilengkapi dengan tungku biomass yang dipasang dibawah rumah asap.

d.  Unit prosesing kakao/rumah pengering surya.• Atap seluas 100 m2 dan berfungsi juga sebagai kolektor matahari. Udara

masuk ke kolektor sehingga menjadi panas. Dengan menggunakan kipas angin (blower), udara panas tersebut kemudian "ditarik" dan dihembus ke tempat pengering. Pemasangan atap dibuat dengan kemiringan 10°C pada arah utara-selatan.

• Rumah pengering ini dirancang untuk memeroses 2-3 ton biji kakao basah, menggunakan 4 buah blower aksial.

• Unit ini mampu berfungsi dengan efektif. Satu siklus pengolahan berlangsung selama 5 hari. Dengan pengoperasian tungku pada malam hari, waktu pengeringan lebih singkat yaitu sekitar 36-44 jam.

7) Alat Pencampuran (blending) dan homogenasi

Alat utama yang digunakan untuk mencampur dan menghomogenkan  bahan baku

adalah blending silo, dengan media pengaduk adalah udara. Bahan baku masuk

dari bagian atas blending silo, oleh karena itu alat transportasi yang digunakan

untuk mengirim bahan baku hasil penggilingan blending silo adalah bucket

elevator, dan keluar dari bagian bawah blending silo dilakukan pada beberapa titik

dengan jarak tertentu, dan diatur dengan menggunakan valve yang sudah diatur

waktu bukaannya. Proses pengeluarannya dari beberapa titik dilakukan untuk

menambah kehomogenan bahan baku. Blending silo dilengkapi dengan alat

pendeteksi ketinggian ( levelindicator ), sehingga jika blending silo sudah penuh,

maka pemasukan bahan baku terhenti secara otomatis.

96

Page 97: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

8) Rotary Klin

Rotary klin berfungsi memaksimalkan efisiensi dariperpindahan panas yang

berasal dari pembakaran bahan bakar. Rotary kiln adalah alat berbentuk silinder

memanjang horizontal yang diletakkan dengan kemiringan tertentu. Kemiringan

Rotary kiln yang digunakan di unit NG-IV adalah sekitar 4odengan arah menurun

( declinasi). Dari ujung tempat material masuk ( in-let ), sedangkan di ujung lain

adalahtempat terjadinya pembakaran bahan bakar ( burning zone ). Jadi material

akan mengalami pembakaran dari temperatur yang rendah menuju temperatur

yang lebih tinggi. Untuk mengetahui sistem kerja tanur putar, proses pembakaran

bahan bakarnya, tanur putar dilengkapi dengan gas analyzer. Gas analyzer ini

berfungsi untuk mengendalikan kadar O2 , CO, dan NOx pada gas buang jika

terjadi kelebihan atau kekurangan,maka jumlah bahan bakar dan udara akan

disesuaikan.Daerah proses yang terjadi didalam tanur putar dapat dibagimenjadi

empat bagian yaitu:

1. Daerah transisi (Transision zone)

2. Daerah pembakaran (Burning zone)

3. Daerah pelelehan (Sintering zone)

4. Daerah pendinginan (Cooling zone

97

Page 98: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Di dalam tanur akan terjadi proses calsinasi (hingga 100%), sintering¸dan

clincering. Temperatur material yang masuk ke dalam tanur putar adalah 800–

900ºC, sedangkan temperatur clincer yang keluar dari tanur adalah 1300–1450ºC.

Setelah proses pembentukan clicker selesai dilakukan di dalam tanur putar, clicker

tersebut terlebih dahulu melewati proses pendinginan.

9) Separator

Material yang telah mengalami penggilingan kemudian diangkut oleh bucket

elevator menuju separator. Separator berfumgsi untuk memisahkan semen yang

ukurannya telah cukup halus dengan ukuran yang kurang halus. Semen yang telah

cukup halus dibawa udara melalui cyclone. Udara panas tersebut kemudian masuk

ke dalam cyclone untuk pemisahan antara material padat dan gas. Prinsip kerja

dari cyclone yaitu udara dengan material yang terdispersi memasuki cyclone

melalui inlet. Akibat adanya gaya sentrifugal maka partikel kasar terbentur dan

berputar pada dinding sementara udara bersama partikel yang lebih halus

meninggalkan cyclone melalui immersion tube.

98

Page 99: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

2.8 Reaksi-reaksi Pembuatan Semen

Proses pembentukan clinker pada dasarnya berdasarkan reaksi :

CaCO3 + Al2O3.SiO2.xH2O + Fe2O3 + SiO2 3CaO.SiO2 (C3S) +

2CaO.SiO2 (C2S) +

3CaO.Al2O3(C3A) +

4CaO.Al2O3 (C4AF)

Reaksi di atas terjadi beberapa tahap reaksi atau proses yaitu :

a) Penguapan air bebas

Proses ini terjadi pada suhu 100-200 ºC berlangsung secara endotermis

b) Pelepasan air terikat (Absorban water)

Proses ini terjadi pada temperature 100-400 ºC dan berlangsung secara

Endotermis

c) Dekomposisi tanah liat

Proses ini menghasilkan senyawa Al2O3.2SiO2 berlangsung pada temperature

400-750 ºC berlangsung secara endotermis.

99

Page 100: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Reaksi yang terjadi adalah:

Al2(OH)8.Si4O10 2(Al2O3SiO2) + 4H2O

d) Dekomposisi metakaolinit

Proses ini menghasilkan senyawa Al2O3 dan SiO2 berlangsung pada temperature

600-900 ºC reaksi berlangsung secara endotermis. Reaksi yang terjadi adalah :

Al2O3.2SiO2 Al2O3 + 2SiO2

e) Dekomposisi karbonat

Proses ini menghsilkan C3S dan C3A berlangsung pada temperature sekitar 600-

1000 C reaksi berjalan secara endotermis.Reaksi yang terjadi adalah:

CaCO3 CaO + CO2

3CaO +2SiO +Al2O3 2(CaO.SiO2) + CaO.Al2O3

f) Reaksi fase padat

Reaksi ini berlangsung pada temperature 80-1300 C, reaksi ini menghasilkan

komponen-komponen penting dalam clinker yaitu C3A, C2S dan CAF. Reaksi

yang terjadi adalah:

CaO.Al2O3 + 2CaO 3CaO.Al2O3

CaO. Al2O3 + 3CaO + Fe2O3 4CaO.Al2O3.Fe2O3

CaO.SiO2 + CaO 2CaO.SiO2

2.9 Jenis pembuatan semen

Proses pembuatan semen dapat dibedakan menurut:

1. Proses basah :

100

Page 101: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

Semua bahan baku yang ada dicampur dengan air, dihancurkan dan diuapkan

kemudian dibakar dengan menggunakan bahan bakar minyak, bakar (bunker crude

oil). Proses ini jarang digunakan karena masalah keterbatasan energi BBM.

Keuntungan :

Umpan lebih homogeny, semen yang diperoleh lebih baik

Efisiensi penggilingan lebih tinggi dan tidak memerlukan suatu unit

homogenizer

Debu yang timbul relative sedikit

Kerugian :

Bahan bakar yang digunakan lebih banyak, butuh air yang cukup banyak

Tanur yang digunakan terlalu panjang karena memerlukan zone dehidrasi

yang lebih panjang untuk mengendalikan kadar air

Biaya produksi lebih mahal

2. Proses kering:

Menggunakan teknik penggilingan dan blending kemudian dibakar dengan bahan

bakar batubara. Proses ini meliputi lima tahap pengelolaan yaitu :

101

Page 102: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

a) Proses pengeringan dan penggilingan bahan baku di rotary dryer dan roller

meal.

b) Proses pencampuran (homogenizing raw meal) untuk mendapatkan campuran

yang homogen.

c) Proses pembakaran raw meal untuk menghasilkan terak (clinker : bahan

setengah jadi yang dibutuhkan untuk pembuatan semen).

d) Proses pendinginan terak.

e) Proses penggilingan akhir di mana clinker dan gypsum digiling dengan cement

mill.

Keuntungan :

Tanur yang digunakan relative pendek

Panas yang dibutuhkan rendah, sehingga bahan bakar yang dipakai relative

sedikit, dan membutuhkan air yang relative sedikit pula

Kapasitas produksi lebih besar

Kerugian :

Kadar air sangat mengganggu proses, karena material menempel pada alat

Campuran umpan kurang homogen

Banyak debu yang dihasilkan sehingga dibutuhkan alat penangkap debu

102

Page 103: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

BAB III

PENUTUP

3.1. KESIMPULAN

Pada kasus ukuran semen yang di dapatkan lebih besar dari 200 mesh. Hal tersebut

dipengaruhi oleh bahan baku yang masuk kiln dengan ukuran yang lebih besar dari 200

mesh. Kemungkinan dikarenakan saat bahan baku masuk ke dalam crusher dengan

kecepatan yang tidak stabil dikarenakan feeder eror. Untuk mendapatkan hasil yang

diinginkan yaitu sebesar 200 mesh harus menggunakan Vertical Roller Mill yang memiliki

separator. Separator tersebut berfungsi untuk mengendalikan ukuran partikel yang boleh

keluar dari raw mill, partikel dengan ukuran besar akan dikembalikan ke dalam raw mill

untuk mengalami proses penggilingan kembali agar ukurannya mencapai ukuran yang

diharapkan. Partikel yang ukurannya mencapai ukuran yang diharapkan akan masuk kiln,

sehingga semen yang dihasilkan akan sesuai dengan yang diinginkan. Dapat pula

digunakan screen (ayakan) sebelum msk tahap pengemasan agar ukuran partikel yg

dikehendaki tercapai.

3.2. SARAN

Perlu dikontrol secara berkala mesin serta kualitas bahan baku yang ada sehingga

target dan quality produksi semen dapat tercapai secara maksimal. Maintenance mesin

secara berkala juga bisa mengurangi lost production dikarenakan kinerja mesin yang

kurang optimal. Bahan baku pembuatan semen juga seharusnya dihancurkan lebih halus

lagi agar ukuran partikel yg masuk kiln tidak lebih besar dari 200 mesh.

103

Page 104: Makalah Pembuatan Semen Pemicu

DAFTAR PUSTAKA

1. http://tambang-itm.blogspot.com

2. Austin, George T, 1984 “Shrebe’s Chemical Prosess Industries”, 5th edition. Singapore

3. Bernasconi, G 1995. “Teknologi Kimia”. Terjemahan Dr. Ir, Lienda Hanjojo, M Eng. Pt Prandnya Paramitha, Jakarta

4. Duda, Walter H. 1984. “Cement Data Book”, International process Engineering in the Cement Industry, 2 nd Edition. Boverlag Gm Bh. Weis Baden anf Berum, Mc Donald and Evan. London

5. Geankoplis C.J. 1983. “Transport Process and Unit Operation”. 2nd ed. Allyn and Bacon Inc, USA

6. Perry, J.H, 1950, “Chemical Engineering Handbook”, 6th ed, Mc Graw Hill Book Company Inc, New York.

7. Badger, Waiter & Banchero, Julius, Introduction to Chemical Engineering, 1995, Kosaldo Printing Co, Ltd : Tokyo, Japan

104