88 LAMPIRAN II PERHITUNGAN
1.
Data Sekunder Audit Energi (Data Pengukuran Spot/Aktual)
a. Intensitas Konsumsi Energi (IKE) Steam 1) Produksi ClO2 pada Tanggal 5 Februari 2016 Flow ClO2 = 2617,7 m3/h quality
= 9,6 x 10-3 ton/m3
Produksi = Flow (m3/h) x quality (ton/m3) Produksi = 2617,7
m3
x 9,6 x 10-3
h
ton
= 25,13
m3
ton h
Produksi pulp = 1048,759 adt 2) MP-Steam (P = 12 bar) Pada Tabel Properties of Superheated Water Vapour(Michael J.Moran), Entalpi pada tekanan 12,45 bar dan suhu 253,6 0C adalah sebesar 2939,49 kJ/kg setara dengan 2939,49 MJ/ton. Konsumsi MP-Steam = 5,33 Konsumsi MP-steam = IKE MP-steam =
ton h
x 24
h
ton
= 127,92
day
Energi MP −Steam
=
Produksi ClO 2
day
127,92 ton 25.13 ton
= 5,09 ton/ton ClO2
ton MP −Steam x hg MP −Steam Produksi pulp
127,92 ton x 2939,49
=
kJ x kg
1000
kg ton
1048 ,759 adt 376096020 ,8 KJ x
=
1 GJ 1000000 KJ
1048 ,759 adt
376,096 GJ
= 1048,759 adt= 0,37
GJ adt
3) LP-Steam (P = 3,6 bar) Pada Tabel Properties of Superheated Water Vapour(Michael J.Moran), Entalpi pada tekanan 3,46 bar dan suhu 150,89 0C adalah sebesar 2759,46 kJ/kg setara dengan 2759,46 MJ/ton Konsumsi LP-Steam= 12,87 Konsumsi LP-steam =
ton h
x 24
h
day
Energi LP −Steam Produksi ClO 2
= 308,88
=
ton day
308,88 ton
25.13 ton
= 12,29 ton/ton ClO2
89
IKE LP-steam =
ton LP −Steam x hg LP −Steam Produksi pulp
308,88 ton x 2759,46
=
1000
kg ton
1048 ,759 adt 852342000 KJ x
=
kJ x kg
1 GJ 1000000 KJ
1048 ,759 adt
852,342 GJ
= 1048,759 adt= 0,81
GJ adt
Dengan perhitungan yang sama untuk intensitas konsusmsi energi (IKE) Steam lainnya dapat dilihat pada tabel 27.
Tabel 30. Intensitas Konsumsi Energi Steam Area ClO2 Pada Bulan Februari 2016 Tanggal 5-Feb 9-Feb 12-Feb 15-Feb 19-Feb 22-Feb 26-Feb 29-Feb Rata-rata
Produksi ClO2 quality 3 m /h (ton/ m3) 2617.7 9.6x10-3 2737.5 9.6x10-3 2434.4 9.6x10-3 1916.7 9.6x10-3 2549 9.6x10-3 2260.4 9.6x10-3 2245.8 9.6x10-3 2246.9 9.6x10-3 2376 9.6x10-3
ton 25.13 26.28 23.37 18.4 24.47 21.7 21.56 21.57 22.81
MP-STEAM Produksi ton/ton pulp ton/day ClO2 GJ 1048.759 127.92 5.09 376.020 1291.409 114.72 4.37 337.218 1323.068 106.08 4.54 311.821 978.979 132.72 7.21 390.129 1343.520 133.2 5.44 391.540 1234.797 127.68 5.88 375.314 1088.539 128.64 5.97 378.136 1286.359 135.36 6.28 397.889 1199.43 125.79 5.60 369.758
GJ/adt ton/day 0.36 308.88 0.26 293.28 0.24 272.64 0.40 292.56 0.29 315.6 0.30 308.16 0.35 302.64 0.31 309.12 0.31 300.36
LP-STEAM ton/ton ClO2 GJ GJ/adt 12.29 852.342 0.81 11.16 809.294 0.63 11.67 752.339 0.57 15.90 807.308 0.82 12.90 870.886 0.65 14.20 850.355 0.69 14.04 835.123 0.77 14.33 853.004 0.66 13.31 828.831 0.70
90
91 b. Intensitas Konsumsi Energi (IKE) Listrik Peralatan Utama Konsumsi Energi Listrik DC-NaClO3 Cell Room Area ClO2 Plant 1) Pengukuran Online (DCS) Konsumsi energi listrik area ClO2 Plant pada 22 Februari 2016 dengan produksi pulp sebesar 1234,797 adt. 441-942-2880 “NaClO3 (Sodium Chlorate) Cell Room ” Jumlah sel
= 44 buah
Average Cell voltage
=2,79 Volt
Arus yang dihasilkan
= 48,2 kA
Formula Power (P)
=nxVxI = 44 x 2,79 volt x 48,2 kA = 5920 kW = 5,92 MW
Konsumsi energi listrik area ClO2 Plant pada 29 Februari 2016 dengan produksi pulp sebesar 1286,359 adt 441-942-2880 “NaClO3 (Sodium Chlorate) Cell Room ” Jumlah sel
= 44 buah
Cell voltage
=2,70 Volt
Arus yang dihasilkan
= 38,9 kA
Formula Power (P)
=nxVxI = 44 x 2,70 volt x 38,9 kA = 4620 kW = 4,62 MW
2) Pengukuran Spot (Aktual) Konsumsi energi listrik area ClO2 Plant pada 22 Februari 2016 dengan produksi pulp sebesar 1234,797 adt. Daya cell 44
=nxVxI = 44 x 2,79 V x 48,1 kA = 5920 kW = 5,92 MW
Konsumsi energi listrik area ClO2 Plant pada 29 Februari 2016 dengan produksi pulp sebesar 1286,359 adt 441-942-2880 “NaClO3 (Sodium Chlorate) Cell Room ” Daya cell 44
=VxI = 44 x 2,70 volt x 38,9 kA = 4620 kW = 4,62 MW
92
3) IKE Listrik 441-942-2880 “NaClO3 (Sodium Chlorate) Cell Room ” Pengukuran Online Pada 22 Februari 2016 IKE Listrik
=
kW x 24 h/day Produksi pulp
5920 kW x 24 h/day
=
1234,797 adt
=
55,2 kWh 1234,797adt
= 115,0 kWh/adt
Pengukuran Online Pada 29 Februari 2016 IKE Listrik
=
kW x 24 h/day Produksi
4620 kW x 24 h/day
=
1286,359 adt
=
57,6 kWh 1286,359 adt
= 101,89 kWh/adt
Dengan perhitungan yang sama untuk intensitas konsumsi energi (IKE) Listrik lainnya dapat dilihat pada tabel 31 dan tabel 32. Tabel 31. Intensitas Konsumsi Energi Listrik DC-NaClO3 Cell Room Area ClO2 Plant Pengukuran Tag Number Cell Desain Spot (Aktual) Online (DCS) MW Kwh/adt MW kwh/adt MW kwh/adt 441-942-2880 44 7,4 125,0 5,92 115,0 5,92 115,0 (22 Feb 2016) 441-942-2880 (29 Feb 2016) 44 4,62 101,89 4,62 101,89 Peralatan Pendukung Area ClO2 Plant 1) Pengukuran Online (DCS) Konsumsi energi listrik area ClO2 Plant pada 22 Februari 2016 dengan produksi pulp sebesar 1234,797 adt. 441G2010 “H2SO4 Circulation Pump” Formula Power = % bukaan valve x desain (kW) = 58% x 4 kW = 2,3 kW Konsumsi energi listrik area ClO2 Plant pada 29 Februari 2016 dengan produksi pulp sebesar 1286,359 adt 441G2010 “H2SO4 Circulation Pump” Formula Power = % bukaan valve x desain (kW)
93
= 61% x 4 kW = 2,4 kW 2) Pengukuran Spot (Aktual) Konsumsi energi listrik area ClO2 Plant pada 22 Februari 2016 dengan produksi pulp sebesar 1234,797 adt. 441G2010 “H2SO4 Circulation Pump” Daya Aktif 3-phase= V x I x √3 x cos φ = 380 V x 4,5 A x √3 x 0,8 = 2370 Watt = 2,37 kW Konsumsi energi listrik area ClO2 Plant pada 29 Februari 2016 dengan produksi pulp sebesar 1286,359 adt 441G2010 “H2SO4 Circulation Pump” Daya Aktif 3-phase = V x I x √3 x cos φ = 380 V x 4,7 A x √3 x 0,8 = 2474 Watt = 2,47 kW 3) IKE Listrik H2SO4 Circulation Pump Pengukuran Online Pada 22 Februari 2016 IKE Listrik
=
kW x 24 h/day Produksi pulp
2,3 kW x 24 h/day
=
1234,797 adt
=
55,2 kWh 1234,797adt
= 0,044 kWh/adt
H2SO4 Circulation Pump Pengukuran Online Pada 29 Februari 2016 IKE Listrik
=
kW x 24 h/day Produksi
2,4 kW x 24 h/day
=
1286,359 adt
=
57,6 kWh 1286,359 adt
= 0,0447 kWh/adt
Dengan perhitungan yang sama untuk intensitas konsumsi energi (IKE) Listrik lainnya dapat dilihat pada tabel 28 dan tabel 29.
Tabel 32 . Konsumsi Energi Listrik Area ClO2 Plant Pada 22 Februari 2016 No
Unit
Kode nomor
Produksi Pulp Pengukuran Desain adt (kW) kWh kwh/adt
Pengukuran DCS/Online (kW) kWh kwh/adt
Pengukuran Aktual (kW) kWh kwh/adt
1
#1 H2SO4 Circulation Pump
441G2010
1234.797
4
96.0
0.078
2.32
55.7
0.045
2.37
56.9
0.046
2
#2 H2SO4 Circulation Pump
441G2015
1234.797
4
96.0
0.078
1.6
38.4
0.031
1.58
37.9
0.031
3
#3 H2SO4 Circulation Pump
441G2050
1234.797
4
96.0
0.078
1.6
38.4
0.031
1.58
37.9
0.031
4
Weak H2SO4 Pump
441G2130
1234.797
3
72.0
0.058
1.7
39.6
0.032
1.74
41.7
0.034
5 6
Cl2 Compressor Cl2 Liquifier Refrigeration Unit (Compressor)
441G2150 441G2220
1234.797 1234.797
132 3168.0 90 2160.0
2.566 1.749
2.360 121.53 2916.6 0.875 44.76 1074.2
2.362 0.870
7
Cl2 Liquifier Oil Pump
441G2221
1234.797
2.2
0.043
0.019
0.9
22.8
0.018
8
Cl2 Storage Area Sump Pump
441G2335
1234.797
9
H2SO4 Unloading Pump
441G2335
1234.797
3
72.0
0.058
1.4
33.6
0.027
1.4
32.9
0.027
10 11 12 13
Strong H2SO4 Pump #1 Catholyte Pump #2 Catholyte Pump NaOH Unloading Pump Concentrated NaOH Storage Pump 32% NaOH Tank 10% NaOH Supply Pump Strong Chlorate #1 Feed Pump
441G2350 441G1810 441G1815 441G2370
1234.797 1234.797 1234.797 1234.797
4 15 15 2.2
96.0 360.0 360.0 52.8
0.078 0.292 0.292 0.043
2 6.8
48.0 163.2
48.0 164.4
0.039 0.133
1.1
26.4
0.039 2.0 0.132 6.9 Standby 0.021 1.1
25.3
0.020
441G2375 441G2390 441G2450 441G2990
1234.797 1234.797 1234.797 1234.797
4 7.5 11 15
96.0 180.0 264.0 360.0
0.078 0.146 0.214 0.292
2 3 6.38 7.4
48.0 72.0 153.1 177.6
0.039 0.058 0.124 0.144
48.0 69.5 136.5 175.7
0.039 0.056 0.111 0.142
14 15 16 17
52.8
121.4 2914.6 45 1080.0 0.99
23.8 off
2.0 2.9 5.7 7.3
94
Kode nomor
18 19 20
Strong Chlorate #2 Feed Pump Dilution Air Compresor Weak Chlorate Pump
441G2995 441G3090 441G3130
Produksi Pengukuran Desain Pengukuran DCS/Online Pengukuran Aktual Pulp adt (kW) kWh kwh/adt (kW) kWh kwh/adt (kW) kWh kwh/adt 1234.797 15 360.0 0.292 Standby 1234.797 110 2640.0 2.138 64.9 1557.6 1.261 64.8 1554.4 1.259 1234.797 5.5 132.0 0.107 0.385 9.2 0.007 0.4 10.1 0.008
21
#1 ClO2 Transfer Pump
441G3210
1234.797
15
360.0
0.292
22
#2 ClO2 Transfer Pump
441G3220
1234.797
15
360.0
0.292
23
#1 Weak ClO2 Blower
441G3240
1234.797
37
888.0
0.719
29.97
719.3
0.583
24 25 26
#2 Weak ClO2 Blower #1 Seal Water Pump #2 Seal Water Pump
441G3250 441G3450 441G3455
1234.797 1234.797 1234.797
37 30 30
888.0 720.0 720.0
0.719 0.583 0.583
35.15 12.3
843.6 295.2
27
H2 Scrubber #1 Pump
441G3470
1234.797
3
72.0
0.058
0.8
19.2
28
H2 Scrubber #2 Pump
441G3475
1234.797
3
72.0
0.058
29
ClO2 #1 Supply Pump
441G3570
1234.797
75 1800.0
1.458
30 31 32 33 34 35 36 37
ClO2 #2 Supply Pump Alkaline Supply Pump Acid Sump Pump Acid Sump Mixing Pump Chilled Water Circulation Pump Water Chiller Solution Pump Water Chiller Purge Pump Water Chiller Vacuum Pump
441G3575 441G3610 441G3650 441G3660 441G3690 441G3721 441G3722 441G3723
1234.797 1234.797 1234.797 1234.797 1234.797 1234.797 1234.797 1234.797
75 1800.0 5.5 132.0 5.5 132.0 11 264.0 18.5 444.0 40.7 976.8
No
Unit
7.5
180.0
0.146
7.5
179.4
0.145
29.2
700.1
0.567
0.683 34.5 0.239 11.8 Standby
827.7 284.3
0.670 0.230
19.0
0.015
64.6 1550.6
1.256
Standby
0.016
0.8
Standby 71.3 1711.2
1.458 0.107 0.107 0.214 0.360 14.985 0.791 24.013
359.6 576.3
1.386
Standby off off off 0.291 13.7 0.467 23.7 off off
329.8 568.7
0.267 0.461
95
No 38 39 40
Unit Chilled Water Pump #1 Cooling Water Booster Pump #2 Cooling Water Booster Pump
441G3740
Produksi Pengukuran Desain Pulp (adt) (kW) kWh kwh/adt 1234.797 45 1080.0 0.875
441G4700
1234.797
200 4800.0
3.887
441G4710
1234.797
200 4800.0
3.887
Kode nomor
Pengukuran DCS/Online (kW) 40.95
kWh kwh/adt 982.8 0.796
152 3648.0
2.954
Pengukuran Aktual (kW) 38.4
kWh 922.5
kwh/adt 0.747
146.4 3514.4
2.846
Standby
96
Tabel 33. Konsumsi Energi Listrik Area ClO2 Plant Pada 29 Februari 2016 No
Unit
Kode nomor
Produksi Pulp Pengukuran Desain adt (kW) kWh kwh/adt
Pengukuran DCS/Online (kW) kWh kwh/adt
Pengukuran Aktual (kW) kWh kwh/adt
1
#1 H2SO4 Circulation Pump
441G2010
1286.359
4
96.0
0.075
2.44
58.6
0.046
2.47 59.3941
0.046
2
#2 H2SO4 Circulation Pump
441G2015
1286.359
4
96.0
0.075
1.7
40.3
0.031
1.68 40.4385
0.031
3
#3 H2SO4 Circulation Pump
441G2050
1286.359
4
96.0
0.075
1.7
40.3
0.031
1.68 40.4385
0.031
4
Weak H2SO4 Pump
441G2130
1286.359
3
72.0
0.056
1.6
37.4
0.029
1.58 37.9111
0.029
5 6
Cl2 Compressor Cl2 Liquifier Refrigeration Unit (Compressor)
441G2150 441G2220
1286.359 1286.359
132 3168.0 90 2160.0
2.463 1.679
2.093 112.15 2691.69 -
2.092
7
Cl2 Liquifier Oil Pump
441G2221
1286.359
2.2
0.041
8
Cl2 Storage Area Sump Pump
441G2335
1286.359
9
H2SO4 Unloading Pump
441G2335
1286.359
3
72.0
0.056
1.47
35.3
0.027
1.5
36
0.028
10 11 12 13
Strong H2SO4 Pump #1 Catholyte Pump #2 Catholyte Pump NaOH Unloading Pump Concentrated NaOH Storage Pump 32% NaOH Tank 10% NaOH Supply Pump Strong Chlorate #1 Feed Pump
441G2350 441G1810 441G1815 441G2370
1286.359 1234.797 1234.797 1234.797
4 15 15 2.2
96.0 360.0 360.0 52.8
0.075 0.292 0.292 0.043
2
48.0
48
0.037
7.7 1.056
184.8 25.3
0.037 2.0 Standby 0.150 6.9 0.021 1.1
164.4 25.3
0.133 0.020
441G2375 441G2390 441G2450 441G2990
1234.797 1234.797 1234.797 1234.797
4 7.5 11 15
96.0 180.0 264.0 360.0
0.078 0.146 0.214 0.292
2 3 6.05
48.0 72.0 145.2
48.0 63.2 136.5
0.039 0.051 0.111
14 15 16 17
52.8
112.2 2692.8
off
0.039 2.0 0.058 2.6 0.118 5.7 Standby
97
18 19 20
Strong Chlorate #2 Feed Pump Dilution Air Compresor Weak Chlorate Pump
441G2995 441G3090 441G3130
Produksi Pulp Pengukuran Desain (adt) (kW) kWh kwh/adt 1234.797 15 360.0 0.292 1234.797 110 2640.0 2.138 1234.797 5.5 132.0 0.107
21
#1 ClO2 Transfer Pump
441G3210
1234.797
15
360.0
0.292
22
#2 ClO2 Transfer Pump
441G3220
1234.797
15
360.0
0.292
8.25
198.0
0.160
7.5
179.5
0.145
23
#1 Weak ClO2 Blower
441G3240
1234.797
37
888.0
0.719
18.5
444.0
0.360
18.4
442.3
0.358
24 25 26
#2 Weak ClO2 Blower #1 Seal Water Pump #2 Seal Water Pump
441G3250 441G3450 441G3455
1234.797 1234.797 1234.797
37 30 30
888.0 720.0 720.0
0.719 0.583 0.583
35.15 17.4
843.6 417.6
0.683 34.5 0.338 17.4 Standby
827.7 417.0
0.670 0.338
27
H2 Scrubber #1 Pump
441G3470
1234.797
3
72.0
0.058
0.8
19.2
0.8
19.0
0.015
28
H2 Scrubber #2 Pump
441G3475
1234.797
3
72.0
0.058
29
ClO2 #1 Supply Pump
441G3570
1234.797
75 1800.0
1.458
64.6
1550.6
1.256
30 31 32 33 34 35 36 37
ClO2 #2 Supply Pump Alkaline Supply Pump Acid Sump Pump Acid Sump Mixing Pump Chilled Water Circulation Pump Water Chiller Solution Pump Water Chiller Purge Pump Water Chiller Vacuum Pump
441G3575 441G3610 441G3650 441G3660 441G3690 441G3721 441G3722 441G3723
1234.797 1234.797 1234.797 1234.797 1234.797 1234.797 1234.797 1234.797
75 1800.0 5.5 132.0 5.5 132.0 11 264.0 18.5 444.0 40.7 976.8
329.8 568.7
0.267 0.461
No
Unit
Kode nomor
Pengukuran DCS/Online (kW) kWh kwh/adt 8.3 199.2 0.161 49.5 1188.0 0.962 0.55 13.2 0.011
Pengukuran Aktual (kW) kWh kwh/adt 7.3 175.7 0.142 64.8 1554.4 1.259 0.4 10.1 0.008
Standby
0.016 Standby
71.3 1711.2
1.458 0.107 0.107 0.214 0.360 14.985 0.791 24.013
359.6 576.3
1.386
Standby off off off 0.291 13.7 0.467 23.7 off off
98
No 38 39 40
Unit Chilled Water Pump #1 Cooling Water Booster Pump #2 Cooling Water Booster Pump
441G3740
Produksi Pulp Pengukuran Desain (adt) (kW) kWh kwh/adt 1234.797 45 1080.0 0.875
441G4700
1234.797
200 4800.0
3.887
441G4710
1234.797
200 4800.0
3.887
Kode nomor
Pengukuran DCS/Online (kW) kWh kwh/adt 40.95 982.8 0.796
Pengukuran Aktual (kW) kWh kwh/adt 38.4 922.5 0.747
Standby 150 3600.0
2.915
149.6
3590.4
2.908
99
100
2.
Peluang Penghematan Energi
To = 72 °C
a. Rugi Panas Instalasi Pemipaan
r1
1) Jalur Pipa LP Steam Pipa Tanpa Isolasi
Ti = 150 °C
TLP = 134 °C Pipa steel 10 in schedule No 60 (Kern:844) Pada tabel dimensions of steel pipe Donal Q. Kern, OD = 10,75 in = 0,273 m
ro= 0,1365 m
ID = 9,75 in = 0,247 m
r1= 0,1235 m
p = 6,5 m T = 81 °C ksteel = 42,54 W/m °C 𝑟𝑜 𝑟1
Rth = Q konduksi =
2 𝜋𝑘𝐿 ∆𝑇 Rth
0,1365 m ) 0,1235 m 𝑊 42,54 °𝐶 (0,65 𝑚
ln (
ln ( )
=
=
2 3,14
(134−81)°C 0,000056 W °C
Q konduksi = 94,259 kW x
𝑚)
= 0,000056 W°C
= 942595,57 W
860,42 𝑘𝑘𝑎𝑙 /𝑗𝑎𝑚 kW
= 810632,186
= 6.809.310.362
𝐾𝑘𝑎𝑙 𝐽𝑎𝑚
x
8400 𝑗𝑎𝑚 1 𝑡𝑎 𝑢𝑛
𝐾𝑘𝑎𝑙 𝑇𝑎𝑢𝑛
Pada Modul Termodinamika Teknik 1, Entalpi pada tekanan 12,45 bar adalah sebesar 2939,49 kJ/kg = 705,48 kkal/kg. Entalpi pada tekanan 3,46 bar adalah sebesar 2759,46 kJ/kg = 662,27 kkal/kg. Eq.Steam = Eq.Solar =
Total Hs hari 350 thn
x hg Steam
Total Hs GCV Solar x ƞ boiler
= =
680.931.036 kkal /thn
350
hari thn
x 705,48 kkal /kg
680.931.036 kkal /thn
9240 kkal /liter x 0,8
= 2757,72 kg/hari
=92117,29 liter/thn To = 72 °C
2) Jalur Pipa LP Steam ClO2 Production #1 (ClO2 generator) Pipa Tanpa Isolasi r1
TLP = 109,4 °C Pipa steel 1,5 in schedule No 80 Pada tabel dimensions of steel pipe Donal Q. Kern, OD = 1,9 in = 0,048 m
ro= 0,024 m
ID = 1,5 in = 0,038 m
r1= 0,019 m
Ti = 109,4 °C
101 p = 0,25 m T = 94,5 °C ksteel = 42,54 W/m °C Rth =
𝑟𝑜 𝑟1
ln ( ) 2 𝜋𝑘𝐿 ∆𝑇
Q konduksi = Rth =
=
0,024 m ) 0,019 m 𝑊 42,54 °𝐶 (0,25 𝑚
ln ( 2 3,14
(134−94,5)°C 0,00354 W °C
Q konduksi = 4,209 kW x
𝑚)
= 0,00354 W°C
= 4209,75 W
860,42 𝑘𝑘𝑎𝑙 /𝑗𝑎𝑚 kW
= 3622,155
= 30.426.103
𝐾𝑘𝑎𝑙 𝐽𝑎𝑚
x
8400 𝑗𝑎𝑚 1 𝑡𝑎 𝑢𝑛
𝐾𝑘𝑎𝑙 𝑇𝑎𝑢𝑛
Pada Modul Termodinamika Teknik 1, Entalpi pada tekanan 12,45 bar adalah sebesar 2939,49 kJ/kg = 705,48 kkal/kg. Entalpi pada tekanan 3,46 bar adalah sebesar 2759,46 kJ/kg = 662,27 kkal/kg. Eq.Steam = Eq.Solar =
Total Hs hari 350 thn
x hg Steam
Total Hs GCV Solar x ƞ boiler
= =
30.426.103 hari 350 thn
kkal /thn
x 705,48 kkal /kg
30.426.103 kkal /thn
9240 kkal /liter x 0,8
= 123,22 kg/hari
=4116,08 liter/thn
Dengan perhitungan yang sama untuk rugi panas jalur instalasi pemipaan lainnya dapat dilihat pada tabel 34.
Tabel 34. Rugi Panas Pipa Tanpa Isolasi No 1
Lokasi
Q Konduksi (kkal/thn)
Jalur Pipa LP Steam 6.809.310.362 Jalur Pipa LP-Steam ClO2 Production 2 30.426.103 #1 (ClO2 generator) Jalur Pipa LP-Steam ClO2 Production 3 40.616.369 #2 (ClO2 generator) Jalur Pipa LP-Steam Water Chiller 4 1.696.522.432 System (Water Chiller) Jalur Pipa LP-Steam New Water 5 1.309.835.136 Chiller System Water Chiller) Total Rugi Panas Jalur Konsumsi LP-Steam 9.886.710.403,08 6 Jalur Pipa MP-Steam 3.535.457.342,29 Jalur Pipa MP-Steam–Weak Chlorate 7 31.931.178,10 Evaporator Total Rugi Panas Jalur Konsumsi MP-Steam 3.567.388.530,39 Total Keseluruhan Rugi Panas Pipa 13.454.098.923,47 Tanpa Isolasi
Penghematan Setara Steam (kg/hari) 27577,21
Setara Solar pertahun (liter/thn) 921172,93
123,22
4116,08
164,69
5494,64
6870,79
229507,90
5304,73
177196,31
40.040,46 14318,34
1.337.487,87 478281,56
129,31
4319,69
14447,66
482601,26
54488,125
1820089,14
103 b. Rugi Panas Katup Tanpa Isolasi Katup LP Steam Rugi panas akibat katup pipa tanpa isolasi dihitung setara TLP = 1250C Pipa tanpa isolasi ri
Pipa steel 3 in schedule No. 80 Pada tabel dimensions of steel pipe Donal Q.Kern, OD = 3,5 in = 0,089 m
r0 = 0,0445 m
ID = 2,9 in = 0,074 m
ri = 0,037 m
To = 1250C
Ti = 810C
p = 0,1 m T = 81 0C ksteel = 42,54 W/m.0C Rth =
ln (r 𝑜 /𝑟 𝑖 ) 2πkL
Qkonduksi=
ΔT R th
=
ln (0,0445 m/0,037m )
=
2 x 3,14 x 42,54
(125−81 )⁰C 0070392
Q konduksi = 6,250 kW x
⁰C W
W m
.⁰Cx 0,1 m
= 0,0070392 0C /W
= 6250,7833 W
860,42 kkal /jam kW
= 5375,634 kkal/jam = 45155333,25
8400 𝑗𝑎𝑚 1 𝑡𝑎 𝑢𝑛
𝐾𝑘𝑎𝑙 𝑇𝑎𝑢𝑛
Pada Tabel Properties of Superheated Water Vapour (Michael J.Moran:895), Entalpi pada tekanan 12,45 bar adalah sebesar 2939,49 kJ/kg = 705,48 kkal/kg. Entalpi pada tekanan 3,46 bar adalah sebesar 2759,46 kJ/kg = 662,27 kkal/kg. Eq.Steam = Eq.Solar =
Total Hs hari 350 thn
x hg Steam
=
Total Hs GCV Solar x ƞ boiler
=
45155333 ,25 kkal /thn 350
hari thn
x 662,27 kkal /kg
45155333 ,25 kkal /thn 9240 kkal /liter x 0,8
= 182,87 kg/hari
= 6108,67 liter/thn
Dengan perhitungan yang sama untuk rugi panas katup pipa tanpa isolasi lainnya dapat dilihat pada tabel 35.
104 Tabel 35. Rugi Panas Katup Tanpa Isolasi No
Lokasi
1
Katup LP Steam Katup Pipa LP-Steam ClO2 Production #1 (ClO2 generator) Jalur Pipa LP-Steam ClO2 Production #2 (ClO2 generator) Jalur Pipa LP-Steam Water Chiller System (Water Chiller) Jalur Pipa LP-Steam New Water Chiller System Water Chiller) Total Rugi Panas LP-Steam Katup MP-Steam Katup MP-Steam Weak Chlorate Evaporator Total Rugi Panas MP-Steam Total
2 3 4 5 6 7
Total Kehilangan Panas (kkal/thn) 45155333,2
Setara Steam (kg/hari) 182,87
6108,67
242958666,9
983,96
32867,78
224417720,4
908,87
30359,54
100729184,7
407,95
13626,78
77770044,7
314,96
10520,84
691.030.949,8 44650135,7
2798,63 180,83
93483,62 6040,332
102425015,4
414,81
13856,19
147.075.151,1 595,64 838.106.100,82 3394,268
19896,53 113380,53017
Setara Solar pertahun (liter/thn)
105 c. Recovery Condensate dari ClO2 Generator Steam Condensate dari ClO2 Generator (Compartment No 7 dan No 9) Pada 5 Februari 2016 Condensate Load (mc)= 0,874 ton/h Temperature Condensate = 60 0C Tekanan Steam = 0,1 bar Pada Modul Termodinamika Teknik 1 dapat diperoleh data sebagai berikut: Specific enthalpy condensate (hc) = 251,13 kJ/kg = 251,13 MJ/ton Specific enthalpy steam (hfc) = 191,83 kJ/kg = 191,83 MJ/ton Latent heat steam (hfg) = 2584,3 kJ/kg = 2584,3 MJ/ton Flow rate Steam (mfs) =
𝑚 𝑐 ( 𝑐 − 𝑓𝑐 ) 𝑓𝑔 0,874
=
ton h
251,13 – 191,83 MJ /ton
= 0,02 ton/h
2584 ,3 MJ /ton
Panas steam (Qfs) = mfs x hfg = 0,02
ton h
x 2584,3
MJ ton
x 0,24
Mkal MJ
= 12,44
Mkal h
Dengan perhitungan yang sama untuk recovery steam condensate lainnya dapat dilihat pada tabel 36. Tabel 36. Recovery Steam Condensate dari ClO2 Generator (Compartment No 7 dan No 9 Tanggal 5 Februari 9 Februari 12 Februari 15 Februari 19 Februari 22 Februari 26 Februari 29 Februari
mc (ton/h)
0,874 1.024 0.918 1.004 0.926 0.824 0.890 0.956
hc (MJ/ton)
hfc (MJ/ton
hfg (MJ/ton)
mfs (ton/h)
251,13 250,03 251,13 251,13 251,13 250.19 251,13 251,13
191,83 191,83 191,83 191,83 191,83 191,83 191,83 191,83
2584,3 2584,3 2584,3 2584,3 2584,3 2584,3 2584,3 2584,3
0.020055 0.020021 0.019954 0.020156 0.020089 0.020089 0.020156 0.020123 0,02008
Rata–rata Steam Tersedia
Panas (Mkal/h)
12.44 12.42 12.38 12.50 12.46 12.46 12.50 12.48 12,45
d. Coating Anoda untuk pelapisan cell Tabel 37. Coating Anode untuk Pelapisan Cell Cell Arus (kA) voltage (V) Konsumsi listrik 44 48,2 2,70 137427,84 kwh (PT Tel PP telah menerapkan coating anoda untuk proses elektrolisis) P= n x V x i = 44 x 2,70 volt x 48,2 kA = 5276,2 kw x 24 h = 137427,84 kwh
106
Tabel 38. Anode Tanpa coating (desain) Cell 44 P= n x V x i
Arus (kA) 48,2
voltage (V) 3,5
Konsumsi listrik (kwh) 178147,2
= 44 x 3,5 volt x 48,2 kA = 7422,8 kw x 24 h = 178147,2 kwh Penghematan konsumsi listrik = Tanpa Coating – dengan coating = 178147,2 kwh- 137427,84 kwh = 40719,36 kwh
107
Menghitung Efisiensi Generator ClO2 Tabel 39. Data Perhitungan Efisiensi Generator Time
07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 01:00 03:00 05:00 Rata-rata
Chilled water to absorber 1 (m3/hr) 49,6 50,1 50,0 50,0 49,8 50,1 49,9 50,0 50,3 50,3 49,7 50,0 49,975
Chilled ClO2 flow water to to storage absorber 2 (m3/hr) 50,0 110 50,1 109 50,0 109 49,8 110 49,9 109 50,0 109 50,0 112 50,1 110 50,0 113 49,7 110 50,0 110 49,9 110 49,958 110,083
sumber: Laboratorium Chemical Plant, 29 februari 2016
Total chilled water = (49,975+ 49,958) m3/hr = 99,933 m3/hr Condensate from Weak Chlorate evaporator to ClO2 absorber= 5,075 m3/hr ClO2 Generator beroperasi pada 95% production rate = 0,95 x 21,57 ton/day = 20,49 ton/day Total produk ClO2 = (Chilled water to absorber 1 + Condensate from Weak Chlorate evaporator) m3/hr = (49,975 + 5,075) m3/hr = 55,05 m3/hr x 24 m3/day = 1321,2 m3/day = 1321,2 x (gpl) av, gpl av= 9,29 x 10-3 =
12276 ,59 1000
= 12,276 ton/day
108
Menghitung Efisiensi Absorber Tabel 40. Data Perhitungan Efisiensi Absorber Time 07:00 11:00 15:00 19:00 23:00 03:00 Rata-rata
ClO2 Gas Inlet (%) ClO2 (%) 9,3 0,1 9,1 9,2 0,1 9,3 9,3 0,1 9,3 9,25 0,1
Efisiensi Absorber ClO2 = 100 − = 100 −
% 𝑔𝑎𝑠 𝐶𝑙𝑂 2 𝑜𝑢𝑡𝑙𝑒𝑡 %𝑔𝑎𝑠 𝐶𝑙𝑂2 𝑖𝑛𝑙𝑒𝑡 0,1 9,25
𝑥 100
𝑥 100 %
%
= 98,91%
Menghitung Efisiensi Generator ClO2 Berdasarkan persamaan dari buku Kvaener Chemetics, PT Tel PP: =
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐶𝑙𝑂 2 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡 𝐶𝑙𝑂 2 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟 95% 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑟𝑎𝑡𝑒 12,276
𝑥 100% + (100-efisiensi absorber ClO2) %
= ( 20,49 𝑥 100%) + (100-98,918)% = (59,91 + 1,082) % = 60,992%
