Energy and Exergy Analyses of a Raw Mill in a Cement Production

Energy and Exergy Analyses of a Raw Mill in a Cement Production

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan energi dan exergy efisiensi untuk raw mill dalam produksi semen, Proses pembuatan semen dimulai dari penambangan bahan mentah yang menjadi bahan baku pembuat semen, yaitu batu kapur dan tanah liat. Setelah itu dilakukan proses pemecahan dan penghancuran (crusher). Bahan baku yang telah halus di angkut ke tempat penyimpanan ( limestone storage dan clay storage ) dan dicampurkan dengan pasir silika dan pasir besi untuk dijadikan raw meal. Raw meal ini yang akan di giling di dalam raw mill setelah mengalami proses pengeringan dan hasilnya disimpan ke dalam raw material storage silo.Proses berikutnya adalah proses pembakaran, dimana sebelumnya sudah dilakukan pemanasan awal di preheater dan dilanjutkan dengan pembakaran di kiln dengan menggunakan bahan bakar batu bara untuk mendapatkan clinker. Setelah itu dilakukan proses pendinginan terlebih dulu sebelum clinker disimpan di storage.Persamaan keseimbangan yang digunakan pada perhitungan :Mass Balance :

Energy Balance

Dimana :: Laju alir energi yang masuk: Laju alir energi keluar = = laju alir panas yg masuk = kerja yg keluar h = enthalphi

Persamaan energy balance dengan asumsi tidak ada perubahan energi kinetik dan potensial

Exergi balance

Dimana Exergy destroyed

Exergy effisiensi

FLOW DIAGRAM PROSES PEMBUATAN SEMEN

MASS BALANCE DI RAW MILL

Mass balance inMass balance outTable Mass Balance of The Raw Mill

Perhitungan Temperature di Mixture Room

PERHITUNGAN TEMERATURE DI DRYING ROOMDistribusi temperature di Raw Mill

PERHITUNGAN TOTAL HEAT LOSSES Di FARINEANALISIS ENERGI DI RAW MILLUntuk menganalisa Raw Mill secara thermodinamika :Asumsi sistem steady state, steady flow sistem.Perubahan energi kinetik dan potensial di abaikan.Tidak ada panas yang masuk dalam sistemEnergi elektrik di hasilkan kerja poros dalam raw millPerubahan suhu lingkungan diabaikan.Kompelet energi balance untuk sistem dapat di lihat di tabel 3 : total energi masuk ke farine adalah 749,39 KJ/kgSumber panas utama adalah gas dan total panas 117,62 kJ/Kg.

ENERY FLOW DIAGRAM DI RAW MILL

EFISIENSI ENERGY DI RAW MILL

Didapatkan energi efisiensi sebesar 84,3 % dan medekati nilai yang diharapkan.Panas yang terbuang 16 % dari energi masuk. ANALISIS EXERGY DI RAW MILLTabel perhitungan hitung enthalphy dan entrhophy balance

Asumsi perhitungan exergy balance :Sistem diasumsikan steady state, steady flow procesExergy kimia dari zat diabaikanExergy kinetik dan potensial dari material diabaikanJadi jumlah nilai exergy dari input dan output bahan dihitung masing masing menjadi 7.864,73 dan 1.981,40 M

Tabel exergy balance di raw mill dapat dilihat pada tabel dibawah ini

Efisiensi exergy balance di raw mill

Perhitungan efisiensi exergy di raw mill menggunakan persamaan :Efisiensi exergy di raw mill adalah :Efisiensi exergy di raw mill sebesar 25,2%