Produksi Precipitated Calcium Carbonate dari Blast Furnace Gas dan Steel Slag Menggunakan Reaktor Bubble Column

Puri, Nurdiana Ratna and Grady, Evan (2021) Produksi Precipitated Calcium Carbonate dari Blast Furnace Gas dan Steel Slag Menggunakan Reaktor Bubble Column. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02211740000028_02211740000045-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 1 October 2023.

Download (7MB) | Request a copy

Abstract

Di Indonesia, industri baja menjadi sorotan karena memiliki beberapa masalah yang muncul ke permukaan. Limbah dan emisi dari industri baja menjadi masalah yang perlu perhatian khusus. Industri baja sendiri adalah penyumbang 6% emisi CO2 dunia. Selain itu, limbah baja juga akan meningkat seiring dengan peningkatan produksi baja di Indonesia. Proses produksi baja umumnya menggunakan sistem kokas (furnace) sehingga menghasilkan emisi CO2 yang besar. Emisi Blast Furnace Gas masih mengandung 20,7% mol CO2 dalam gas dan masih harus dimurnikan sehingga nilai kalornya lebih tinggi dan bisa dimanfaatkan. Steel slag merupakan limbah industri baja yang memiliki kandungan CaO yang tinggi (45,2%) dan memiliki nilai jual rendah. Steel slag dapat diekstraksi kandungan CaO-nya, dan digunakan untuk menyerap kandungan CO2 dari Blast Furnace Gas membentuk produk Precipitated Calcium Carbonate (PCC) sehingga dapat mengurangi emisi CO2 dan dalam waktu bersamaan meningkatkan nilai jual dari steel slag dalam bentuk PCC. PCC digunakan sebagai filler untuk industri kertas. Karenanya, pabrik “PCC dari Blast Furnace Gas dan Steel Slag Menggunakan Reaktor Bubble Column” ini dapat menjadi salah satu solusi untuk mengurangi emisi CO2 yang dihasilkan dari industri baja. Proses pembentukan PCC pada pabrik ini terdiri dari 3 tahapan utama, yaitu: pre-treatment steel slag, karbonasi, dan purifikasi. Metode yang digunakan pada tahapan pre-treatment steel slag adalah pH-swing atau ekstraksi dengan larutan NH4Cl yang memanfaatkan pengaturan pH. Hal ini dikarenakan ekstraksi Ca berlangsung optimal pada pH asam, sedangkan pada reaksi karbonasi diperlukan pH basa. Penggunaan larutan NH4Cl mendatangkan keunggulan lain dimana pelarut dapat di-recycle dan digunakan kembali dalam proses. Dari proses ini, diperoleh larutan CaCl2 dan NH4OH, yang nantinya akan direaksikan dengan CO2 dari BFG di dalam reaktor bubble column. Tahapan ini disebut juga sebagai tahap karbonasi. Padatan PCC akan terbentuk di dalam reaktor dan berikutnya akan dilakukan pemekatan, filtrasi, pengeringan, dan pengecilan ukuran supaya kadar air serta ukurannya sesuai dengan spesifikasi PCC untuk industri kertas. Selain padatan PCC, BFG yang telah terpurifikasi (berkurang kandungan CO2-nya) akan dialirkan kembali ke PT Krakatau Posco setelah dinaikkan tekanannya menjadi 4,5 atm. Pembangunan pabrik ini dapat berdampak positif terhadap masyarakat sekitar, karena dapat menciptakan lapangan kerja dengan tidak melupakan upaya pengurangan emisi. Pabrik ini akan dibangun terintegrasi dengan PT Krakatau Posco di Kawasan Industri Krakatau, Kota Cilegon, Banten. Penyediaan utilitas dan sumber listrik mudah karena dekat dengan pabrik PT Krakatau Tirta Industri dan disuplai oleh PT Krakatau Daya Listrik. ===================================================================================================== In Indonesia, the steel industry is in the spotlight because it has several problems that surface. Waste and emissions from the steel industry are issues that need special attention. The steel industry itself is a contributor to 6% of the world's CO2 emissions. In addition, steel waste will also increase along with the increase in steel production in Indonesia. The steel production process generally uses a coke system (furnace) so as to produce large CO2 emissions. Emissions Blast Furnace Gas still contains 20.7% mol of CO2 in the gas and still needs to be purified so that its calorific value is higher and can be utilized. Steel slag is a waste of the steel industry which has a high CaO content (45.2%) and has a low selling value. Steel slag can be extracted for its CaO content, and used to absorb CO2 content from Blast Furnace Gas to form Precipitated Calcium Carbonate (PCC) products so as to reduce CO2 emissions and at the same time increase the selling value of steel slag in the form of PCC. PCC is used as a filler for the paper industry. Therefore, the “PCC from Blast Furnace Gas and Steel Slag Using Bubble Column Reactor” plant can be a solution to reduce CO2 emissions from the steel industry. The PCC formation process in this factory consists of 3 main stages, namely: pre-treatment of steel slag, carbonation, and purification. The method used in the pre-treatment stage of steel slag is pH-swing or extraction with NH4Cl solution that utilizes pH regulation. This is because the extraction of Ca takes place optimally at an acidic pH, while the carbonation reaction requires an alkaline pH. The use of NH4Cl solution brings another advantage in that the solvent can be recycled and reused in the process. From this process, a solution of CaCl2 and NH4OH was obtained, which would later be reacted with CO2 from BFG in a bubble column reactor. This stage is also known as the carbonation stage. PCC solids will be formed in the reactor and subsequent concentration, filtration, drying, and size reduction will be carried out so that the moisture content and size are in accordance with PCC specifications for the paper industry. In addition to PCC solids, purified BFG (reduced CO2 content) will be flowed back to PT Krakatau Posco after increasing the pressure to 4.5 atm. The construction of this factory can have a positive impact on the surrounding community, because it can create jobs by not forgetting efforts to reduce emissions. This factory will be built integrated with PT Krakatau Posco in the Krakatau Industrial Estate, Cilegon City, Banten. Provision of utilities and electricity sources is easy because it is close to the PT Krakatau Tirta Industri factory and is supplied by PT Krakatau Daya Listrik.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: PCC, blast furnace gas, steel slag, bubble column.
Subjects: T Technology > TN Mining engineering. Metallurgy > TN677 Blast furnaces.
T Technology > TP Chemical technology > TP159.S4 Separators (Machine)
T Technology > TP Chemical technology > TP245.C3 Calcium carbonate.
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Nurdiana Ratna Puri
Date Deposited: 23 Jul 2021 03:10
Last Modified: 23 Jul 2021 03:10
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/84423

Actions (login required)

View Item View Item