Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT Pupuk Sriwidjaja - Palembang BAB IV TUGAS KHUSUS Evaluasi Kinerja Crystallizer Unit Urea PUSRI-IV
Untuk Flowsheet tugas khusus pada Pabrik Urea ditunjukkan pada Gambar 4.1
Vacuum generator
To LPA
To HPAC HIGH PRESSURE DECOMPOSER
LOWPRESSURE DECOMPOSER GAS SEPARATOR
Udara
Centrifuge Crystallizer From HPAC
CO2
Prilling Tower
To HPAC CO2 compressor
Urea Reactor
Suction separator
Fliudizing dryer
MLTANK
Heat Exchanger To LPA
LPD Reboiler
HPD Reboiler
Air
Dissolve tank
From GB-102 Off Gas Absorber NH3 from EA-404
Preheater
To Atm
To LPA From HPD
From LPD
High Pressure Absorber
O.G.A.F.C
Off Gas Condensor
Low Pressure Absorber
O.G.A.C HPAC
O.G.A.T
NH3 Reservoir
NH3
Condensat
To LPD
Gambar 4.1 Flowsheet Tugas khusus pada unit Crystallizer
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 84
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang 4.1. Latar Belakang
Pabrik urea terdiri dari empat seksi utama, yaitu sintesa, dekomposisi, recovery recovery dan kristalisasi. Seksi kristalisasi merupakan bagian finishing dari pembuatan urea. Kristalisasi adalah proses pembentukan kristal padat dari suatu larutan induk yang homogen. Proses ini adalah salah satu teknik pemisahan padatcair yang sangat penting dalam industri, karena dapat menghasilkan kemurnian produk hingga 100%. Dalama proses ini, diharapkan urea dengan densitas yang tinggi dapat tercapai. Densitas yang harus dicapai pada pembentukan kristal urea ialah 30-35 % berat. Air diuapkan dari larutan urea yang supersaturated . Panas yang dibutuhkan untuk penguapan air didapat dari panas sensibel larutan urea yang masuk, panas kristalisasi urea, dan panas yang didapat dari sirkulasi slurry urea ke HPAC. Semakin sedikit panas yang hilang (Q loss), berarti panas dapat digunakan secara optimal dalam pengkristalan urea. Tugas khusus ini akan membandingkan kinerja crystallizer yang diperoleh dengan menggunakan data desain dan data aktual. Dengan adanya evaluasi ini, maka kita dapat mengetahui bagaimana kinerja alat crystallizer dalam mengoptimalkan penguapan air dilihat dari panas yang hilang (Q loss) baik secara aktual atau pun desain. Dan apabila uap air tidak dihilangkan secara optimal maka proses pembentukan kristal tidak dapat terjadi dan mengganggu proses pembutiran urea pada priling tower.
4.2. Kasus Yang Diamati
Kandungan H 2O pada larutan urea yang akan di jadikan kristal pada prilling tower harus terlebih dahulu di pisahkan di alat crystallizer agar produk yang dihasilkan mencapai konsentrasi 99,5% kristal urea dan 0,5% air. Efisiensi kinerja alat crystallizer dalam menguapkan air dapat dilihat dari sedikit atau banyaknya panas yang hilang (Qloss) pada alat crystallizer .
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 85
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang 4.3. Uraian Kasus Yang Diamatai 4.3.1 Kristalisasi
Kristalisasi adalah proses pembentukan bahan padat dari pengendapan larutan, melt (campuran (campuran leleh), atau lebih jarang pengendapan langsung dari gas. Kristalisasi juga merupakan teknik pemisahan kimia antara bahan padat-cair, di mana terjadi perpindahan terjadi perpindahan massa (mass transfer ) dari suat zat terlarut ( solute) solute) dari cairan larutan ke fase kristal padat. Keseimbangan kristalisasi tercapai jika larutan induk (mother liquor) dalam liquor) dalam keadaan jenuh. Kristal terbentuk dari larutan lewat jenuh. Dalam industri kristalisai, beberapa hal yang perlu diketahui antara lain rendemen, kemurnian, bentuk dan ukuran serta keseragaman ukuran. Distribusi ukuran dan bentuk merupakan sifat yang mempengaruhi kualitas produk. Selain itu, parameter yang sangat diperhatikan dalam produksi urea di PT. PUSRI ialah kandungan biuret, dimana kandungan biuret maksimal yang terkandung dalam urea sebesar 0,1%. Produksi urea P-IV diproduksi dengan cara mengalirkan larutan urea yang berasal dari gas separator sep arator ke bagian bawah crystallizer . Larutan urea dikristalkan pada keadaan vacuum. Kristalisasi vacuum. Kristalisasi terjadi jika sejumlah air diuapkan dari larutan urea dan diperoleh larutan urea yang supersaturated . Penguapan dilakukan pada keadaan vacuum dan suhu rendah dengan menggunakan panas yang timbul dari proses kristalisasi. Suhu rendah diperlukan agar pembentukkan biuret dapat ditahan serendah mungkin (maksimum kandungan dalam urea adalah 0,1 %). Kristal yang terbentuk dipisahkan dari cairan induk (mother ( mother liquor ) dengan menggunakan centrifuge, centrifuge, kemudian dikeringkan dengan udara panas menjadi 0,3 % kadar air. Sejumlah tertentu mother liquor yang mengandung banyak biuret dikembalikan ke seksi recovery recovery sebagi larutan absorben untuk ammonia dan karbondioksida. Mother liquor yang telah mengabsorbsi akhirnya dikembalikan ke reaktor dalam bentuk ammonium karbamat untuk kembali diubah menjadi urea.
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 86
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang Crystallizer terdiri terdiri dari bagian atas dan bawah. Bagian atas disebut dengan vacum concentrator, concentrator, yaitu tempat menguapkan air dari larutan urea. Sedangkan bagian bawah merupakan tempat mengkristalkan larutan urea yang turun dari vacum concentrator .
4.3.2 Proses Pembentukan Kristal
Pada kristalisasi ada beberapa proses atau tahapan dalam pembentukan kristal : 1. Supersaturated State, State , yaitu kondisi larutan lewat jenuh. Supersaturasi dapat terjadi oleh supercooling dari larutan saat setimbang temperatur atau dengan mendapatkan kesetimbangan temperatur melalui perubahan tekanan. 2. Nucleation, Nucleation, yaitu pembentukan inti kristal dari larutan jenuh tersebut 3. Growth, Growth, yaitu pertumbuhan/perkembangan molekul kristal dari fase nucleation hingga nucleation hingga mencapai keseimbangan ( Equilibrium state). Untuk melihat grafik pembentukan kristal dapat dilihat pada Gambar 4.2
Gambar 4.2 Grafik Proses Pembentukan Kristal Sumber: igem.org
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 87
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang Beberapa parameter yg mempengaruhi terbentuknya inti kristal : a. Kondisi lewat dingin larutan Semakin dingin larutan waktu induksi (waktu yang diperlukan sampai inti kristal terbentuk) akan semakin pendek. b. Suhu Penurunan suhu akan menginduksi pembentukan kristal secara cepat. c. Sumber inti kristal Inti
yang
terbentuk
pada
pembentukan
tipe
heterogen
memiliki
kecendrungan mempercepat kristalisasi d. Viskositas Ketika viskositas meningkat akibat menurunnya suhu dan meningkatnya konsentrasi larutan, proses pembentukan inti kristal akan terbatasi. Hal ini disebabkan berkurangnya pergerakan molekul pembentuk inti kristal dan terhambatnya pindah panas sebagai energi pembetukkan inti Kristal. e. Kecepatan Pendinginan Pendingingan yang cepat akan menghasilkan inti kristal yg lebih banyak dibandingkan pendinginan lambat f. Kecepatan agitasi Proses agitasi mampu meningkatkan laju pembentukan inti kristal. Agitasi menyebabkan pindah massa dan pindah panas berjalan lebih efisien. g. Bahan tambahan dan pengotor Bahan-bahan tambahan dapat berperan untuk membantu atau menghambat pembentukan inti kristal h. Densitas massa kristal Jumlah kristal yang terdapat dalam satu unit volume yang terdapat dalam larutan akan berpengaruh pada tingkat pertumbuhan setiap kristal. 4.3.3 Prinsip kerja kristalisasi
Prinsip dasar dari operasi kristalisasi yaitu : 1. Titik didih dan tekanan uap Uap air tekanan uapnya akan berubah dengan suhu pada Tabel 4.1:
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 88
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang Tabel 4.1 Titik Didih dan Tekanan Uap
Suhu (oC)
0
20
40
60
80
100
Tekanan (mmHg)
4,6
17,5
55
149
355
760
Jadi dibawah tekanan atmosfer, air akan mendidih di bawah 100 oC, dan pada suhu tersebut zat yang murni akan menahan suhu tetap sampai s ampai semua cairan teruapkan. Titik didih dari larutan akan ditentukan oleh zat yang terlarut, konsentrasi dan tekanan dari sistem. Khusus untuk larutan urea, misalnya larutan urea 70 % mempunyai titik didih 115 oC dibawah tekanan atmosfer, dan 95 oC di bawah 0,5 atmosfer absolute. 2. Kelarutan Apabila suatu larutan jenuh mengandung zat terlarut padat dipanasi maka zat padat mulai melarut. Hal tersebut memperlihatkan bahwa kelarutan akan berubah bergantung pada suhu, biasanya semakin tinggi suhu maka kelarutan suatu zat semakin besar. Karena itu, kristal-kristal dapat terjadi dengan mendinginkan larutan yang jenuh. Larutan urea juga menunjukkan fenomena tersebut. Selama operasi kristalisasi, panas ditambahkan ke dalam sistem, air teruapkan dan konsentrasi urea akan naik sementara pada suhu tetap. Tekanan dari sistem dijaga di bawah vacuum untuk vacuum untuk membantu menguapkan air pada suhu rendah. Perubahan tekanan akan berpengaruh besar terhadap operasi kristalisasi, terutama terhadap densitas kristal, karena itu kenaikkan vacuum menyebabkan turunnya suhu dari slurry slurry sehingga banyak kristal yang terlarut. Panas yang digunakan untuk menguapkan air secara kasar adalah sama dengan jumlah panas yang direcovery direcovery dari HPAC, ditambah dengan panas yang dikandung oleh larutan yang masuk dan panas kristalisasi dari urea.
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 89
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang 4.3.4 Jenis Crystallizer
Menurut Geankoplis (1993), crystallizer memiliki memiliki beberapa jenis yaitu : 1. Scraped surface crystallizer Salah satu contoh Scraped surface crystallizer adalah adalah Vacuum Crystallizer with Agitators yang merupakan tipe Crystallizer dari unit urea PUSRI-IV , seperti pada Gambar 4.3 a, yang terdiri dari lubang dengan lebar 0,6 m dengan bawah semisirkular dan cooling jacket diluar. Spiral agitator berputar pada kecepatan lambat dan menyingkirkan kristal yang tumbuh selagi berputar. Mata pisau lebanrya mendekat dinding crystallizer , den memecah sgala deposit kristal pada dinding yang dingin. Produknya biasanya memiliki distribusi ukuran kristal. Pada double-pipe scraped surface crystallizer , air pendingin mengalir dalam ruang annular. Agitator dalam dilengkapi dengan scraper spring-loaded yang menyapu dinding dan meningkatkan koefisien transfer panas. Tipe ini disebut votator dan digunakan dalam kristalisasi es krim dan pengentalan margarin. 2. Circulating-liquid evaporator-crystallizer Dalam pencampuran evaporator-crystallizer ,larutan ,larutan sangat jenuh dihasilkan dari evaporasi. Perputaran cairan disebabkan oleh pompa bawah dalam sisi tube dari pemanas uap kondensasi. Larutan yang panas kemudian mengalir ke ruang uap, dimana evaporasi terjadi membuat larutan menjadi sangat jenuh. Uap yang keluar adalah kondensasi. Larutan sangat jenuh mengalir ke downflow tube tube dan kemudian naik melewati fluidized bed dan pengadukan kristal, dimana akan ada pertumbuhan ukuran. Terdapat aliran recycle recycle menuju pemanas, dimana akan bergabung dengan umoan masuk. Kristal yang lebih le bih besar turun dan slurry kristal slurry kristal dan cairan induk menjadi produk. Tipe ini biasanya disebut oslo crystalizer, seperti pada Gambar 4.3b. 3. Circulating-magma vacuum crystallizer Pada tipe ini, magma atau suspensi kristal disirkulasi keluar alat utama melewati sirkulasi pipa dengan pompa screw. screw. Magma mengalir melewati pemanas, dimana suhu meningkat dari dari 2 - 6 K. Cairan yang sudah panas kemudian
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 90
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang dicampur dengan slurry dengan slurry utama utama dan pendidihan terjadi pada permukaan cairan. Ini karena larutan sangat jenuh dalam pengaduk dekat permukaan, menyebabkan lapisan pada pengaduk suspensi kristal sampai larutan sangat jenuh itu keluar melewati pipa sirkulasi. Uap keluar melewati bagian atas alat. Sebuah ejektor uap akan menyediakan vacuum. Contoh tipe ini adalah Vacuum Crystallizer with Recirculation, seperti Recirculation, seperti pada Gambar 4.3c. Contoh-contoh tipe dari crystallizer diatas diatas dapat dilihat pada gambar 4.3
a
b
c
Agitators , Gambar 4.3 Jenis Crystallizer a) Vacuum Crystallizer with Agitators, b) Oslo Vacuum Crystallizer, c) Crystallizer, c) Vacuum Crystallizer with Recirculation Sumber: Buku geankoplis,1933
4.4. Pengambilan dan Pengolahan Data
Data-data yang digunakan dalam perhitungan ada dua macam, yaitu : 1. Data Primer Data yang digunakan pada penyelesaian tugas khusus merupakan data yang diperoleh dari proses engineering :
Data hasil analisa laboratorium PUSRI-IV tanggal 20 Juli 2017, data yang diambil adalah data %komponen di sekitaran alat Crystallizer
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 91
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang
Data control panel room room yang terdapat di Urea PUSRI-IV. Data yang diambil dari control panel room ini room ini adalah data flowrate data flowrate inlet dan outlet serta data suhu dan tekanan operasi pada alat sekitaran Crystallizer.
Data dari devisi PE ( Process Engineer ). ). Data yang diambil adalah mencari % karbamat dan material balance PUSRI-IV. balance PUSRI-IV.
2. Data Sekunder Data sekunder merupakan data yang diperoleh secara tidak langsung dari sumbernya dan digunakan untuk mendukung data primer. Data ini berasal dari literatur penunjang seperti bahan kuliah (ebook ( ebook ), ), buku dan jurnal serta bahan bahan lain yang berhubungan dengan tugas khusus , misalnya misaln ya berat molekul, nilai kapasitas panas tiap senyawa dan lain-lain.
3.5 Hasil dan Pembahasan Pembahasan 3.5.1
Kinerja Kristalizer secara desain
Untuk melihat aliran dan data temperatur dapat dili hata pada gambar 4.4 Uap Air (20) (T=60⁰C)
T T-68⁰C)
GS
U (T=60⁰C)
17 (T=92⁰C)
R (T=60⁰C)
22 (T=68⁰C)
HPAC
21 (60 ⁰) 23 (T=60⁰)
Produk ( Z) (T=60⁰C) GA-201
Y (T=60⁰C)
GA-202
24 (T=60⁰C)
ML TANK
DRYER
V 26 (T=60⁰C)
GA-203
25
LPA
Gambar 4.4 Blok Diagram di Sekitar Crystallizer Sekitar Crystallizer secara desain
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 92
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT Pupuk Sriwidjaja - Palembang
Perhitungan neraca massa dan energi secara desain
Setelah dilakukan perhitungan neraca massa desain untuk alat Crystallizer diperoleh hasil pada tabel 4.2. Tabel 4.2 Neraca Massa Crystallizer FA-201 secara desain In Komposisi
Urea NH3 NH2COONH4 H2O Biuret Subtotal
Out
17
U
Z
R
F low rate
% wt
F low rate
% wt
F low rate
% wt
F low rate
% wt
kg/h
%
kg/h
%
kg/h kg/h
%
kg/h
%
945.624 940,45455 3396,5455 192.087 31.362 1.173.410
80,59 0,08 0,29 16,37 2,67 100
197.606 208,81818 716,18182 42.247 6.122 246.900
79.932 144,272727 329,727273 27.610 474 108.490
Total
73,7 0,3 0,2 25,4 0,4 100
73,7 0,3 0,2 25,4 0,4 100
1.281.900
827.950 875,909 3.010,09 177.450 25.714 1.035.000
80 0,2 0,2 17,1 2,5 100
1.281.900
Setelah dilakukan perhitungan neraca energi desain dan aktual untuk alat Crystallizer diperoleh diperoleh hasil pada tabel 4.3 Tabel 4.3 Neraca Energi Energi Crystallizer FA-201 secara desain komposisi Temperatur (⁰C) Tekanan (atm) Urea NH3 NH2COONH4 H2O Biuret Total JUMLAH
17 92 1 3.506.263,7 10.980,4 181,3 1.855.521,3 19.380,7 5.392.327,5
Q In (Kkal/h) 22 60 68 1 1 2.488.862.4 21.927.948,5 7.445,7 42.784,6 400,1 1.038,8 1.384.098,2 7.631.348,9 120.636,6 674.768,1 4.001.443,0 30.277.888,9 60.515.176,1 Y
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 94
Jacket Pemanas 80 1
20.843.516,7 20.843.516,7
Z
R
60 1 4.174.106,9 8.302,3 421,6 1.477.362,2 130.760,9 5.790.953,8
60 1 17.489.103,5 34.824,7 1.715,4 6.205.361,8 549.229,8 24.280.235,2
Q out (Kkal/h) 20 Jacket Pemanas 60 78 0,095 1 3.189,6 4.879,4 174,3 872.247,6 20.080.708,2 0 880.491.0 20.080.708,2 60.515.176,1
QLOSS
9.482.787,8
9.482.787,8
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang Berdasarkan perhitungan neraca energi secara desain, maka diperoleh nilai panas yang hilang (Qloss) dari Crystallizer FA-201 FA-201
Qloss secara desain Qloss
=
=
−
x 100% x 100%
60515176,08−51032388,23 60515176,08
x 100% x 100%
= 15,67% Dari perhitungan neraca massa desain di dapatkan hasil yang balance dimana umpan masuk dan keluar sama, Dan dari perhitungan neraca energi desain didapatkan Qloss sebesar 15,67%, ini disebabkan tingginya suhu yang masuk dari alat lebih besar dari pada suhu keluarannya. Q loss standard yang boleh tidak lebih dari 15,67%, apabila berlebih maka air akan sidikit ter-uapkan maka proses pembentukan kristal krista l tidak dapat terjadi dan mengganggu proses pembutiran urea pada priling tower.
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 95
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang 3.5.2
Kinerja Kristalizer secara aktual
Untuk melihat aliran dan data temperatur dapat dilihata pada gambar 4.5
Uap Air (20) (T=77⁰C)
T T-78⁰C)
GS
U (T=77⁰C)
17 (T=96⁰C)
R (T=75⁰C)
22 (T=78⁰C)
HPAC
21 (75 ⁰)
23
Produk ( Z) (T=77⁰C) GA-201
Y (T=80⁰C)
GA-202
24
ML TANK
DRYER
V 26
GA-203
25
LPA
Sekitar Crystallizer secara aktual Gambar 4.5 Blok Diagram di Sekitar Crystallizer
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 96
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT Pupuk Sriwidjaja - Palembang
Perhitungan neraca massa dan energi secara desain
Setelah dilakukan perhitungan neraca massa aktual untuk alat Crystallizer, diperoleh Crystallizer, diperoleh hasil pada tabel 4.4 Tabel 4.4 Neraca Massa Crystallizer FA-201 secara aktual In Komposisi
Urea NH3 NH2COONH4 H2O Biuret Subtotal Total
Out
17
F low rate kg/h 59.704,2 3.524,88182 1.846,11818 16.687 237,8 82.000
U % wt % 72,81 5,28
F low rate
kg/h 71..4629,9 631,82416 1,27 2.799,326 20,35 144.997,98 0,29 23.839,417 100 886.898,45 968.898
Z
R
F low rate
% wt % 80,58 0,07
% wt % 80 0,2
kg/h 149.291,55 84,824743 661,633 31.911,068 4.665,3609 186.614,43
0,32 16,35 2,69 100
F low rate % wt
kg/h 625.827 355,584 0,2 2.773,55 17,1 133.771 2,5 19.557,1 100 782.284 968898
% 80 0,2
0,2 17,1 2,5 100
Setelah dilakukan perhitungan neraca energi desain dan aktual untuk alat Crystallizer, diperoleh Crystallizer, diperoleh hasil pada tabel 4.5 Tabel 4.5 Neraca Energi Energi Crystallizer FA-201 secara aktual komposisi Temperatur (⁰C) Tekanan (atm) Urea NH3 NH2COONH4 H2O Biuret Total JUMLAH
17 96 1 2.803.722,8 284.291,1 2.890,4 1.188.982,4 10.303,5 4.290.190,1
Q In (Kkal/h) 22 80 78 1 1 3.105.538,9 20.955.738 23.720,3 21.408,1 213,3 1.179,8 1.657.321,9 70.994,1 143.733,4 632.552,8 4.930.527,8 28.710.300,0 59.537.709,3 Y
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 97
Jacket Pemanas 82 1
21.606.691,3 21.606.691,3
Z
R
77 1 4.892.221,3 5.010,6 578,7 1.661.416,5 148.048,8 6.707.275,9
75 1 19.619.234,1 20.196,3 2.258,0 6.695.130,7 596.747,9 26.933.567,0
Q out (Kkal/h) 20 Jacket Pemanas 77 77 0,1526 1 3.791,2 6.109,1 180,5 981.810,5 19.699.439,9 0,0 991.891,2 19.699.439,9 59.537.709,3
QLOSS
5.205.535,2
5.205.535,2
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang Berdasarkan perhitungan neraca energi secara aktual, maka diperoleh nilai panas yang hilang (Qloss) dari Crystallizer FA-201 FA-201 Qloss secara Aktual Qloss
=
=
−
x 100% x 100%
59537709,26−54332174.03 59537709,26
x 100% x 100%
= 8,74 % Dari perhitungan neraca massa aktual di dapatkan hasil yang balance dimana umpan masuk dan keluar sama, Dan dari perhitungan neraca energi aktual didapatkan Qloss sebesar 8,74%, ini disebabkan perbedaan suhu yang masuk dan suhu keluarannya, tetapi tidak sebesar dari temper atur desain. sehingga Qloss aktual lebih kecil dari desain .Artinya kinerja alat crystallizer bekerja bekerja dengan baik .
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 98
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang 3.5.3
Evaluasi kinerja crystallizer secara rancangan dan aktual
Prinsip kerja dari alat crystallizer adalah menguapkan air dibawah suhu titik didihnya (100 ⁰C, 1 atm) degan bantuan vacuum concentrator sehingga suhu proses tidak terlalu tinggi, karena salah satu penyebab terbentuknya biuret ialah adanya suhu yang tinggi. Pelepasan panas (Qloss) pada unit crystallizer dapat diketahui berdasarkan perhitungan neraca massa dan neraca panas. Berdasarkan hasil perhitungan, Q loss desain sebesar 15,67% dan dan aktual adalah 8,74%, sehingga dapat terlihat bahwa Qloss actual lebih kecil daripada Qloss desain. Hal ini dipengaruhi oleh perbedaan kondisi operasi (T) pada data desain dan aktual. Apabila banyak panas yang terbuang, proses pengkristalan tidak dapat berlangsung dengan optimal, karena untuk melakukan proses kristalisasi diperlukan panas untuk menguapkan H 2O dari kandungan urea. Panas yang digunakan dalam penguapan air diperkirakan sama dengan jumlah panas yang direcovery dari high pressure absorber cooler (HPAC), ditambah dengan panas urea yang masuk dan panas dari kristalisasi urea. 3.6 Kesimpulan
1. Neraca massa sekitaran crystallizer berdasarkan dari data desain adalah sebesar 1.281.900 kg/h dan berdasarkan perhitungan aktual sebesar 968.898 kg/h. 2. Pelepasan panas (Qloss ) aktual lebih kecil dibandingkan desain, yaitu dengan masing-masing nilai sebesar 8,74% dan 15,67%. 3. Dari hasil perhitungan nilai Qloss aktual lebih kecil dibandingkan desain, menunjukkan bahwa kinerja crystallizer FA-201 menguapkan H 2O dengan baik sehingga kualitas prill dari produk urea sesuai standar yang diinginkan.
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 99
Laporan Kerja Praktek Departemen Operasi P-IV PT. Pupuk Sriwidjaja - Palembang Palembang 3.7 Saran
Saran yang dapat diberikan dari tugas khusus ini adalah: 1. Level bagian atas (concentrator (concentrator ) dan level bagian bawah (crystallizer ( crystallizer ) diusahakan tidak menjauhi normal. Tingginya level bagian atas disebabkan vacuum vacuum naik, sehingga level bagian bawah akan turun. Maka perlu dilakukan pengecekkan aliran slurry slurry yang menuju ke HPAC dan komposisi larutan urea dari gas separator gas separator jika jika vacuum turun. vacuum turun. 2. Agar didapatkan perhitungan yang lebih akurat sebaiknya data pengecakan komposisi urea di sekitaran crystallizer, concentrator, centrifuge centrifuge dan mother liquor tank lebih lebih lengkap.
Jurusan Teknik Kimia Universitas Bung Hatta | Hatta | 100
