Sitorus, Febrin (2019) Pemanfaatan Waste Heat Boiler untuk Memproduksi Uap Jenuh dengan Memanfaatkan Panas Buang dari Tungku Listrik no. 4 Peleburan Calcine PT Vale Indonesia. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02311650022021-Master_Thesis.pdf Download (3MB) | Preview |
Abstract
Proses pengolahan nikel matte dengan menggunakan tanur listrik (electric arc furnace) menggunakan energi input yang besar dalam proses produksinya. Sisa dari proses peleburan ini akan menghasilkan limbah panas (waste heat) dengan kapasitas dan suhu yang masih cukup tinggi. Jika limbah panas ini dibuang langsung ke udara, disamping menjadi rugi-rugi panas, limbah panas tersebut juga akan menjadi faktor penyumbang pencemaran (pollution) di udara. Dengan aturan Pemerintah Indonesia yang mengharuskan setiap keluaran dari cerobong asap industri harus memenuhi standard baku mutu yang ditetapkan yaitu maksimal 150 ppm, maka banyak industri yang melakukan penanganan terhadap limbah panas tersebut sehinggu dapat memenuhi standard baku yang ditetapkan sebelum dibuang ke udara.
PT Vale Indonesia (PTVI) adalah salah satu industri pengolahan nikel yang memiliki 4 tanur peleburan yang beroperasi secara terus menerus dan menghasilkan limbah panas dalam bentuk gas buang (off gas) dengan suhu yang masih cukup tinggi berkisar 600-800 0C. Untuk memenuhi standard regulasi gas buang, PTVI membangun fasilitas penanganan gas buang sebelum dibuang ke udara. Dimana suhu dari gas buang tersebut akan diturunkan menjadi sekitar 350 0C dengan menggunakan spray chamber, dan suhu akan diturunkan lagi dengan penambahan secondary air sebelum akhirnya masuk ke baghouse dan dibuang ke udara pada suhu rata-rata 50 – 60 0C.
Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan kembali limbah panas dari tanur peleburan tersebut, yaitu dengan memanfaatkan energi panas dari gas buang yang dihasilkan sebelum masuk ke spray chamber. Energi panas dari limbah panas tersebut akan digunakan untuk menghasilkan uap jenuh dengan menggunakakan Waste Heat Boiler (WHB) yaitu dengan cara memanaskan air dan merubah fasa air menjadi uap jenuh (saturated steam) akibat pipa yang berisi air dialiri gas buang dari tanur peleburan yang memiliki temperature tinggi (water tube boiler).
Penggunaan teknologi WHB akan menghasilkan sekitar 14.3 ton/jam uap jenuh. Pemanfaatan ini dapat menghemat penggunaan bahan bakar HSFO untuk menghasilkan uap jenuh sekitar 45,308 bbl fuel / tahun. Dengan penghematan bakar bakar tersebut, maka penggunaan WHRB tersebut akan memiliki nilai keekonomisan yang tinggi dengan tingkat pengembalian modal 4,78 tahun.
Uap jenuh yang dihasilkan oleh WHB tersebut dapat menggantikan uap jenuh yang saat ini dihasilkan oleh utilities boiler untuk kebutuhan operasional (dengan menggunakan bahan bakar) yang artinya akan menurunkan biaya untuk pembangkitan uap jenuh, pemanfaatan limbah panas ini juga akan mengurangi beban energi dan proses untuk mendinginkan limbah panas sebelum masuk ke baghouse dan dibuang ke udara bebas.
================================================================================================
The processing of nickel matte by electric furnace (electric arc furnace) are using a large input energy in the smelting process. The rest of the smelting process will result in high capacity and temperature of waste heat. When waste heat discharges directly into the air, besides being a heat loss, the waste heat will also be a contributing factor of pollution in the air. With the Indonesian Government's regulation that requires every output from industrial chimneys shall meet the specified standard quality, which is a maximum of 150 ppm, many industries has treated the waste heat to meet government regulation before discharge to the air.
PT Vale Indonesia (PTVI) is one of the nickel processing industry that have four (4) smelting electric furnaces that operates continuously and produce heat waste in the form of exhaust gas (off gas) with a high temperature in the range 600-800 0C. To meet of the exhaust gas regulation, PTVI builds exhaust gas handling facilities before discharged into the air. Temperature of the exhaust gas lowered to about 350 0C by using a spray chamber, then in the second stage temperature lowered to about 250 0C by adding secondary spray water before entering the baghouse and discharged into the air at an average temperature of 50 - 60 0C.
The main objective of this study is to recover waste heat from the electric furnace No.4 by utilizing heat energy from the exhaust gas before entering the spray chamber. The heat energy from the exhaust gas will be utilized to produce saturated steam by using Waste Heat Recovery Boiler (WHRB) by heating the water and converting the water into saturated steam 180 0C @ 10 Bar.
WHB technology aplication will be able to produce 14.3 ton/hour of saturated steam. This utilization will sace the use of HSFO fuel to produced saturated steam around 45.308 bbl fuel / year. By saving the fuel, the WHB will have a high economic value with return of capital (ROI) of 4.78 years.
The saturated steam produced by WHRB can replace saturated steam that currently produced by boiler utilities (using fuel) for operational consumption, which means that it will reduce the cost of generating saturated steam. The waste heat utilization also will reduce the energy burden and process to cool waste heat before entering the baghouse and disposing to the air.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTF 621.183 Sit p-1 2019 |
| Uncontrolled Keywords: | Furnace, Waste Heat, Waste Heat Boiler, Off Gas |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Physics Engineering > 30101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | Febrin Sitorus |
| Date Deposited: | 11 Apr 2022 01:54 |
| Last Modified: | 11 Apr 2022 01:54 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/62272 |
Actions (login required)
 |
View Item |