TUGAS OTK FLUIDISASI

7/22/2019 TUGAS OTK FLUIDISASI

1/5

1

TUGAS OTK FLUIDISASI

Aplikasi Fluidisasi dalam Berbagai Industri

Peristiwa fluidisasi digunakan pada berbagai industri antara lain :

1. Industri PetrokimiaCracking adalah penguraian senyawa hidrokarbon fraksi berat menjadi molekul-

molekul senyawa hidrokarbon fraksi ringan. Contoh cracking adalah pengolahan minyak

solar atau minyak tanah menjadi bensin. Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki

kualitas dan perolehan fraksi gasolin. Kualitas gasolin sangat ditentukan oleh sifat anti

knock yang dinyatakan dalam bilangan oktan.Terdapat 2 cara proses cracking, yaitu :

1) Cara panas (thermal cracking), dengan suhu tinggi dan tekanan rendah.2) Cara katalis (catalytic cracking), dengan penggunaan katalis. Katalis yang

digunakan biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan

katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis

karena bersifat asam menambahkan proton ke molekul olefin atau menarik ion

hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion karbonium :

Untuk merngurangi kebutuhan energi yang cukup besar serta menghasilkan

produk dengan selektifitas yang tinggi, digunakan catalytic cracking. Dalam reaktor

cracking, katalis padat dalam butiran dapat diregenerasi secara kontinyu dengan

mengalirkan katalis dari reaktor ke unit aktivasi katalis. Ada tiga unit proses dalam proses

catalytic cracking:

1. Reaksi: crude oil bereaksi dengan katalis dan retak menjadi hidrokarbon yangberbeda-beda

2. Regenerasi: katalis diaktifkan kembali oleh pembakaran coke3. Fraksinasi: aliran hidrokarbon yang retak dipisahkan menjadi berbagai produk


2/5

2

Fluid Catalytic Cracking (FCC) merupakan unit prosesyang berfungsi sebagai

unit proses perengkah hidrokarbon fraksi berat menjadi fraksi lebih ringan dengan

bantuan butiran katalis halus yang dipanaskan dan digerakkan seperti fluida cair

(fluidisasi), pada pengaturan tekanan, temperatur dan kondisi parameter proses tertentu.

Karena fraksi minyak yang berat dan kontinyu, diperlukan upaya mengaktifkan kembali

katalis yang kembali dari Rektor melalui pembakaran coke yang menempel di katalis

pasca proses katalitik di reaktor.

Katalis yang berupa butiran halus (40 s/d 140 microns, rata-rata 70-80 microns)

digerakkan dengan pengaturan kondisi operasi tertentu olen bantuan steam atau lift gas

agar dapat bergerak bersirkulasi seperti cairan (fluida) dalam sistim reaktor-regenerator.

Proses cracking menghasilkan produk hidrokarbon berbagai fraksi Gas (H2, CH4, C2H2,

C2H6), LPG mixed (Propane, Propylene, Butane,Butane), Naphtha (komponen gasoline),

light cycle oil (LCO), heavy cycle oil (HCO), dan slurry oil atau decant oil (DCO) sebagi

sisa dan Coke. Produkproduk tersebut dipisahkan dengan fraksinasi.

2. Industri Logam.Pemakaian lain reaktor fluidisasi tanpa reaksi katalitik antara lain pengambilan

tembaga, perak atau emas dari bijinya. Pada pengambilan logam dari bijinya aliran gas

yang digunakan adalah gas pereduksi, sehingga oksida logam tereduksi menjadi logam

murni. Pada umumnya pembuatan besi dapat dikategorikan dua macam, yaitu pembuatan

besi secara konvensional dan non konvensional. Pembuatan besi secara konvensional

yaitu pengolahan bji besi di reduksi secara tidak langsung, umumnya adalah Blast

Furnace. Untuk pembuatan besi secara non konvensional yaitu mereduksi bijih besihsecara langsung dengan menggunakan gas pereduksi seperti gas H2dan CO.


3/5

3

Bahan yang digunakan dalam proses dapur tinggi untuk menghasilkan besi kasar

dari dapur tinggi diperlukan bahan-bahan antara lain:

1. Iron ore : umumnya hematite (besi oksida Fe2O3)2. Limestone : kalsium karbonat CaCO3, batu kapur digunakan untluk mengikat

bahan-bahan yang ikut bercampur dalam cairan besi menjadi terak CaO.

Proses pengikatan bahan yang ikut dalam cairan besi dapat dilihat pada reaksi

berikut :

CaCO3 CaO + CO2

FeS + CaO + C Fe + CaS + CO

Dengan adanya terak yang terletak di permukaan cairan-besi ini, terjadinya

oksidasi oleh udara dapat dihindari.

3. Hot air : pembakaran terjadi di bagian bawah furnace untuk penyediaan panasdan oksigen

4. Coke : berasal dari batu bara yang kadar karbonnya tinggiProses reduksi bijih besi yang berlangsung dalam blast furnace dapat dilihat pada gambar:

Proses dalam blast furnace:

1. Bahan baku dimasukkan dalam blast furnace melalui tutup berbentuk kerucut2. Pemanasan cepat secara simultan di bagian bawah furnace3. Pembakaran coke, coke dibakar menggunakan udara panas menghasilkan karbon

dioksida dan panas.

C + O2 CO2+ Heat


4/5

4

4. Produksi karbon monoksida (agen reduksi), karbon dioksida bereaksi kembali dengancoke menghasilkan karbon monoksida.

CO2+ C 2CO

5. Reduksi hematite, karbon monoksida mereduksi hematite menjadi besiFe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2

6. Dekomposisi limestone, limestone terdekomposisi dengan panas yang dihasilkanmembentuk kalsium oksida dan karbon diksida

CaCO3CaO + 3CO2

7. Pembentukkan slag, kalsium oksida yang terbentuk bereaksi dengan pasir (impuritisasam) membentuk kalsium silica yang disebut dengan slag.

CaO + SiO2 CaSiO3.

Besi yang terbentuk mengendap dibagian bawah furnace dan lapisan slag berada di

atasnya sehingga melindungi besi dari oksidasi. Besi yang diperoleh dari proses ini

disebut dengan pig iron.

3. Industri Pengolahan Limbah.Beberapa incenerator menggunakan prinsip fluidisasi, digunakan untuk

pembakaran lumpur dari proses mikrobiologi dan juga penyelesaian akhir untuk

perlakuan limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3). Selain pembakaran limbah juga

akan dihasilkan panas yang dapat digunakan sebagai pengasil steam. Fluidized bed

incinerator telah digunakan untuk macam-macam limbah termasuk limbah perkotaan dan

limbah lumpur.


5/5

5

Fluidized bed incinerator adalah sebuah tungku pembakar yang menggunakan

media pengaduk berupa pasir seperti pasir kuarsa atau pasir silica, sehingga akan terjadi

pencampuran (mixing) yang homogen antara udara dengan butiran-butiran pasir tersebut.

Mixing yang konstan antar partikel mendorong terjadinya laju perpindahan panas yang

sangat cepat serta terjadinya pembakaran sempurna. Fluidized bed incinerator berorientasi

bentuk tegak lurus, silindris dengan kerangka baja yang dilapisi bahan tahan api, berisi

hamparan pasir (sand bed) dan distributor untuk fluidisasi udara. fluidized bed incinerator

normalnya tersedia dalam ukuran berdiameter dari 9 sampai dengan 34 ft.

Hamparan pasir diletakkan di atas distributor yang berupa grid logam dilapisi

bahan tahan api. Grid ini berisi suatu pelat berpori nozel injeksi udara dimana udara

dialirkan ke dalam ruang bakar untuk memfluidisasi bed tersebut. Aliran udara melalui

nozel memfluidisasi hamparan tersebut sehingga berkembang menjadi dua kali volume

sebelumnya. Fluidisasi meningkatkan pencampuran dan turbulensi serta laju perpindahan

panas yang terjadi. Bahan bakar bantu digunakan selama pemanasan awal untuk

memanaskan hamparan sampai suhu operasi sekitar 750-9000C sehingga pembakaran

dapat terjaga pada suhu konstan. Dalam beberapa instalansi, suatu sistem water spray

digunakan untuk mengendalikan suhu ruang bakar.

Reaktor unggun atau hamparan fluidisasi meningkatkan penyebaran umpan

limbah yang datang dengan pemanasan yang cepat sampai suhu ignition serta

meningkatkan waktu kontak yang cukup dan juga kondisi pencampuran yang hebat untuk

pembakaran sempurna. Pembakaran normalnya terjadi sendiri, kemudian sampah hancur

dengan cepat, kering dan terbakar dalam hamparan pasir. Laju pembakaran sampah

meningkat oleh kontak langsung dengan partikel hamparan yang panas. Aliran udara

fluidisasi meniup abu halus dari hamparan. Gas-gas pembakaran diproses lagi di wet

scrubber dan kemudian abu dibuang.

Referensi :

http://refinerynusantara.com/process-unit-in-refinery/

http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/125414-R020854-Modifikasi-Sistem-Literature.pdf

http://senangnyakuliahsambilberbisnis.blogspot.com/2011/05/makalah-fluidisasi.html

http://212788.blogspot.com/
http://refinerynusantara.com/process-unit-in-refinery/http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/125414-R020854-Modifikasi-Sistem-Literature.pdfhttp://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/125414-R020854-Modifikasi-Sistem-Literature.pdfhttp://senangnyakuliahsambilberbisnis.blogspot.com/2011/05/makalah-fluidisasi.htmlhttp://212788.blogspot.com/http://212788.blogspot.com/http://senangnyakuliahsambilberbisnis.blogspot.com/2011/05/makalah-fluidisasi.htmlhttp://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/125414-R020854-Modifikasi-Sistem-Literature.pdfhttp://refinerynusantara.com/process-unit-in-refinery/

Documents

TUGAS OTK FLUIDISASI