Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida Dari Cangkang Kerang Dan HCl Dengan Kapasitas 7.500 Ton/Tahun.

(1)

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KALSIUM

KLORIDA DARI CANGKANG KERANG DAN HCL

DENGAN KAPASITAS 7.500 TON/TAHUN

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sidang Sarjana Teknik Kimia

DISUSUN OLEH

BERNANDUS PETRUS

120425006

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KALSIUM KLORIDA DARI CANGKANG KERANG DAN HCL

DENGAN KAPASITAS 7.500 TON/TAHUN TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Ujian Sarjana Teknik Kimia

Oleh:

BERNANDUS PETRUS NIM : 120425006

Telah Diperiksa / Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing

Farida Hanum, ST.MT NIP.19780610 200212 2 003

Dosen Penguji I Dosen Penguji II Dosen Penguji III Farida Hanum, ST.MT Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si Mhd.Hendra S. G, ST.MT NIP.19780610 2002122003 NIP. 196808201995011001 NIP. 197009191999031001

Mengetahui,

Koordinator Tugas Akhir

Mhd. Hendra S. G, ST. MT NIP : 197009191999031001

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida Dari Cangkang Kerang Dan HCl Dengan Kapasitas 7.500 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.

Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Farida Hanum, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing yang telah membimbing dan memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Bapak Mhd. Hendra S.Ginting, ST, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah banyak memberikan pengarahan dan masukan kepada Penulis selama menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Seluruh Dosen Pengajar dan Pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi.

4. Orang tua ku Mampe Situmorang dan Dinaria Hutauruk yang selalu mendukung penulis dalam melaksanakan studi dalam proses pengerjaan skripsi ini dan kakak saya Tio Maria Situmorang yang selalu memberi semangat.

5. Teman-teman angkatan 2011,2012 dan 2013 ekstensi Teknik Kimia yang memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.

6. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Januari 2015 Penulis,

(4)

INTISARI

Pabrik Kalsium Klorida dari Cangkang Kerang dan Asam Klorida ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 7500 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, dan juga membuka peluang ekspor. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah kota tanjung balai, sumatera utara, dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 13420 m2. Adapun pemilihan lokasi di Tanjung Balai, Sumatera Utara karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan merupakan daerah lalu lintas perdagangan, baik dalam maupun luar negeri. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang Dewan Komisaris dengan jumlah total tenaga kerja 180 orang. Adapun bentuk organisasi dari pabrik ini adalah organisasi garis dan staf.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik kalsium klorida, adalah:  Total Modal Investasi : Rp

299.354.676.902,- Biaya Produksi : Rp 122.151.213.295,- Hasil Penjualan : Rp 272.347.004.651,- Laba Bersih : Rp 127.028.090.539,- Profit Margin : 54,87%

 Break Even Point : 33,67 %  Return on Investment : 42,431 %  Pay Out Time : 2,36 tahun  Return on Network : 70,72 %  Internal Rate of Return : 48,01

(5)

DAFTAR ISI

Hal

KATA PENGANTAR... i

INTISARI... ii

DAFTAR ISI... iii

DAFTAR TABEL... vii

DAFTAR GAMBAR... xi

DAFTAR LAMPIRAN... xii BAB I PENDAHULUAN...I-1 1.1 Latar Belakang ...I-1 1.2 Perumusan Masalah ...I-2 1.3 Tujuan ...I-3 1.4 Manfaat ...I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... II-1 2.1 Kalsium Klorida... II-1 2.2 Kegunaan Kalsium Klorida... II-1 2.3 Sifat- Sifat Bahan Baku dan Produk ... II-3 2.3.1 Sifat- Sifat Bahan Baku... II-6 2.3.2 Sifat- Sifat Produk... II-6 2.4 Proses Pembuatan Kalsium Klorida... II-7 2.5 Seleksi Proses... II-14 2.6 Deskripsi Proses... II-14 BAB III NERACA MASSA... ...III-1 3.1 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01)... III-1 3.2 Neraca Massa Pada Reaktor Asam (R-01)... III-1 3.3 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2(TP-02) ... III-1

(6)

3.9 Neraca Massa Pada Screening (SC-01) ... III-4 3.10 Neraca Massa Pada Ball Mill (BM-01)... III-4 BAB IV NERACA PANAS...IV-1 4.1 Neraca Panas Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01) ...IV-1 4.2 Neraca Panas Pada Reaktor Asam (R-01)...IV-1 4.3 Neraca Panas Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (TP-02) ...IV-1 4.4 Neraca Panas Pada Reaktor Penetral (R-02)...IV-3 4.5 Neraca Panas Pada Evaporator (EV-01) ...IV-3 4.6 Neraca Panas PadaCrystallizer(CR-01) ...IV-4 4.7 Neraca Panas PadaRotary Dryer(RD-01) ...IV-4 4.8 Neraca Panas PadaRotary Cooler(RC-01)...IV-4 4.9 Neraca Panas Pada Kompressor (JC-01) ...IV-4 BAB V SPESIFIKASI PERALATAN... V-1 5.1 Gudang Penyimpanan Cangkang kerang (GD-01) ... V-1 5.2 Belt Conveyor(C-01) ... V-1 5.3 Crusher (CH-01) ... V-2 5.4 Tangki Penyimpanan HCl (T-01) ... V-2 5.5 Pompa Tangki Penyimpanan HCl (P-01)... V-2 5.6 Tangki Pelarutan HCl (TP-01)... V-3 5.7 Reaktor Asam (R-01) ... V-3 5.8 Pompa Keluaran Reaktor Asam (P-02)... V-4 5.9 Gudang Penyimpanan Ca(OH)2(GD-02) ... V-4

5.10 Tangki Pelarutan Ca(OH)2(TP-02) ... V-5

(7)

5.20 Ball mill (BM-01) ... V-9 5.21 Gudang Penyimpanan Produk CaCl2(GD-03) ... V-10

5.22 Blower (B-01) ... V-10 5.23 Kompressor (JC-01)... V-10 5.24 Tangki Penyimpanan CO2(TP-02) ... V-11

BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA...VI-1 6.1 Instrumentasi...VI-1 6.2 Keselamatan Kerja...VI-4 6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida

(8)

(9)

(10)

DAFTAR TABEL

Hal Tabel 1.1 Kebutuhan Kalsium Klorida di Indonesia ...I-2 Tabel 2.1 Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut... II-5 Tabel 2.2 Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut... II-5 Tabel 3.1 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01)... III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa Pada Reaktor Asam (R-01) ... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2(TP-02)... III-1

Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Reaktor Penetral (R-02) ... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Evaporator (EV-01)... III-3 Tabel 3.6 Neraca Massa PadaCrystallizer(CR-01)... III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa PadaRotary Dryer(RD-01)... III-3 Tabel 3.8 Neraca Massa PadaRotary Cooler(RC-01) ... III-4 Tabel 3.9 Neraca Massa Pada Screening (SC-01)... III-4 Tabel 3.10 Neraca Massa Pada Ball Mill (BM-01) ... III-4 Tabel 4.1 Neraca Panas Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01)...IV-1 Tabel 4.2 Neraca Panas Pada Reaktor Asam (R-01) ...IV-1 Tabel 4.3 Neraca Panas Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2(TP-02)...IV-1

Tabel 4.4 Neraca Panas Pada Reaktor Penetral (R-02) ...IV-2 Tabel 4.5 Neraca Panas Pada Evaporator (EV-01)...IV-2 Tabel 4.6 Neraca Panas PadaCrystallizer(CR-01) ...IV-2 Tabel 4.7 Neraca Panas PadaRotary Dryer(RD-01)...IV-3 Tabel 4.8 Neraca Panas PadaRotary Cooler(RC-01) ...IV-3 Tabel 4.9 Neraca Panas Pada Kompressor (JC-01)...IV-4 Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada Pra-Rancangan Pabrik

(11)

Tabel 7.6 Kebutuhan Udara Pendingin Pada Alat... VII-13 Tabel 7.7 Spesifikasi Pompa Utilitas... VII-17 Tabel 7.8 Perhitungan Tangki Pelarutan ... VII-19 Tabel 7.9 Perhitungan Tangki Utilitas 1 dan 2... VII-20 Tabel 8.1 Pembagian Penggunaan Areal Tanah...VIV-6 Tabel 9.1 Jadwal Kerja KaryawanShift...IX-7 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya...IX-7 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan...IX-9 Tabel LA.1 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01)...LA-2 Tabel LA.2 Neraca Massa Pada Reaktor Asam (R-01) ...LA-5 Tabel LA.3 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2(TP-02)...LA-6

(12)

(13)

DAFTAR GAMBAR

Hal Gambar 2.1 Cangkang Kerang ... II-3 Gambar 2.2 Proses Solvay Pembuatan Kalsium Klorida ... II-11 Gambar 7.1 Siklus unit pendinginan ... II-3 Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik Kalsium Klorida ... II-3 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Kalsium Klorida... II-3 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan

Kalsium Klorida dari Cangkang Kerang ... LE-5 Gambar LA.1 Aliran Proses Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01)...LA-1 Gambar LA.2 Aliran Proses Pada Reaktor Asam (R-01) ...LA-2 Gambar LA.3 Aliran Proses Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2(TP-02)...LA-5

Gambar LA.4 Aliran Proses Pada Reaktor Penetral (R-02) ...LA-6 Gambar LA.5 Aliran Proses Pada Evaporator (EV-01)...LA-9 Gambar LA.6 Aliran Proses PadaCrystallizer(CR-01) ...LA-10 Gambar LA.7 Aliran Proses PadaRotary Dryer(RD-01)...LA-12 Gambar LA.8 Aliran Proses PadaRotary Cooler(RC-01) ...LA-13 Gambar LA.9 Aliran Proses Pada Screening (SC-01)...LA-15 Gambar LA.10 Aliran Proses Pada Ball Mill (BM-01) ...LA-17 Gambar LD.1 Sketsa SebagianBar Screen...LD-2 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

(15)

INTISARI

Pabrik Kalsium Klorida dari Cangkang Kerang dan Asam Klorida ini direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 7500 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri, dan juga membuka peluang ekspor. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah kota tanjung balai, sumatera utara, dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 13420 m2. Adapun pemilihan lokasi di Tanjung Balai, Sumatera Utara karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan merupakan daerah lalu lintas perdagangan, baik dalam maupun luar negeri. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang Dewan Komisaris dengan jumlah total tenaga kerja 180 orang. Adapun bentuk organisasi dari pabrik ini adalah organisasi garis dan staf.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik kalsium klorida, adalah:  Total Modal Investasi : Rp

299.354.676.902,- Biaya Produksi : Rp 122.151.213.295,- Hasil Penjualan : Rp 272.347.004.651,- Laba Bersih : Rp 127.028.090.539,- Profit Margin : 54,87%

 Break Even Point : 33,67 %  Return on Investment : 42,431 %  Pay Out Time : 2,36 tahun  Return on Network : 70,72 %  Internal Rate of Return : 48,01

(16)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan negara maritim (kelautan) yang memiliki potensi sumber daya alam laut yang berlimpah, salah satunya adalah kerang laut, yang banyak mengandung kalsium pada cangkangnya yang sangat berpotensi untuk dijadikan bahan baku penghasil kalsium klorida dengan kapasitas besar. Kerang adalah nama kumpulan moluska dwicangkerang daripadafamily cardiidaeyang merupakan salah satu komoditi perikanan yang telah lama dibudidayakan sebagai salah satu usaha sampingan masyarakat pesisir. Kerang laut tersebut banyak ditemukan di sektiar perairan Indonesia.

Kalsium klorida dapat dihasilkan dari cangkang kerang yang dihaluskan dengan penambahan asam klorida (HCl). Cangkang kerang digunakan dalam pembuatan kalsium klorida karena cangkang kerang mengandung kalsium karbonat (CaCO3)

dengan kadar 98,7% (Awang-Hamzi et al, 2012). Bahan baku cangkang kerang di Indonesia juga tersedia dalam jumlah yang banyak dan tersebar hampir merata di seluruh Indonesia. Pada tahun 2013 dari data statistik perikanan tangkap perairan laut Indonesia jumlah kerang dihasilkan 39.000 ton/tahun, khususnya di Sumatera Utara dihasilkan 17.286 ton/tahun.

Kalsium klorida (CaCl2) merupakan salah satu jenis garam yang mudah larut

dalam air dan bersifat higroskopis, sehingga kalsium klorida sangat luas penggunaannya dalam industri. Senyawa kalsium klorida (CaCl2) adalah senyawa ionik yang terdiri dari

unsur kalsium (logam alkali) dan klorin. Senyawa ini bersifat padat pada suhu kamar, tidak berbau, dan tidak beracun, sehingga dapat digunakan secara ekstensif di berbagai industri dan aplikasi di seluruh dunia.

(17)

pemrosesan plastik, pipa dan semen, 10% digunakan dalam pengeboran minyak dan gas, 5% untuk pembuatan beton dan 5% untuk kegunaan-kegunaaan lainnya (Ahfiladzum, 2011).

Kemampuan kalsium klorida untuk menyerap banyak cairan merupakan salah satu kualitas yang membuatnya begitu serbaguna. Zat ini bekerja jauh lebih efisien daripada natrium klorida dalam hal mencairkan es. Kalsium klorida juga dapat digunakan dalam sejumlah aplikasi lain. Misalnya sebagai sumber ion kalsium untuk mengurangi erosi beton di dalam kolam renang, untuk mengeringkan rumput laut sehingga dapat menghasilkan abu soda dan untuk keperluan medis (Ahfiladzum, 2011).

Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik, kebutuhan kalsium klorida di Indonesia mengalami kenaikan setiap tahunnya. Hal ini dapat dilihat dari Tabel 1.1 berikut (Badan Pusat Statistik, 2014) :

Tabel 1.1 Kebutuhan Kalsium Klorida di Indonesia

Tahun Nominal (USD) Jumlah Impor (kg)

2009 445.914 2.016.087

2010 483.634 2.111.174

2011 2.385.487 2.167.328

2012 1.399.564 4.003.640

2013 2.484.654 9.035.777

Karena kegunaan kalsium klorida sebagai bahan baku maupun sebagai bahan penunjang pada sektor industri di Indonesia terus meningkat setiap tahun. Berdasarkan data di atas, kebutuhan impor kalsium klorida meningkat pesat pada tahun 2012 ke 2013 sehingga diperlukannya pabrik pembuatan kalsium klorida untuk didirikan sehingga dapat memenuhi kebutuhan impor yang diinginkan.

1.2 Perumusan Masalah

(18)

1.3 Tujuan

Pra rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida ini bertujuan untuk menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia, khususnya pada mata kuliah Perancangan Pabrik Kimia, Perancangan Proses Teknik Kimia, Teknik Reaktor dan Operasi Teknik Kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik kalsium klorida.

Tujuan lain dari pra rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida ini adalah untuk memenuhi kebutuhan kalsium klorida dalam negeri yang selama ini masih diimpor dari negara lain dan selanjutnya dikembangkan untuk tujuan ekspor. Selain itu, diharapkan dengan berdirinya pabrik ini akan memberi lapangan pekerjaan dan memicu peningkatan produktivitas rakyat yang ada pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraaan rakyat.

1.4 Manfaat

(19)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kalsium Klorida

Kalsium klorida (CaCl2) merupakan salah satu jenis garam yang terdiri dari

unsur kalsium (Ca) dan klorin (Cl). Garam ini berwarna putih dan mudah larut dalam air. Kalsium klorida tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak mudah terbakar. Kalsium klorida termasuk dalam tipe ion halida, dan padat pada suhu kamar. Karena sifat higroskopisnya, kalsium klorida harus disimpan dalam kontainer kedap udara rapat-tertutup (Scribd, 2014).

Kalsium klorida dapat berfungsi sebagai sumber ion kalsium dalam larutan, tidak seperti banyak senyawa kalsium lainnya, kalsium klorida mudah larut. Zat ini dapat berguna untuk menggantikan ion dari larutan. Sebagai contoh, fosfat dipindahkan dari larutan oleh kalsium :

3CaCl2(aq) + 2K3PO4(aq) Ca3(PO4)2(s) + 6KCl (aq)

Larutan kalsium klorida dapat dielektrolisis untuk memberikan logam kalsium dan gas klor (Scribd, 2014) :

CaCl2(l) Ca(s) + Cl2(g)

2.2 Kegunaan Kalsium Klorida

Kalsium klorida mempunyai banyak kegunaan, antara lain sebagai berikut (Scribd, 2014) :

1. Sebagai zat pengering (Dessicant)

(20)

2. Sebagai zat pencair es (De-icing) dan penekanan titik beku

Dengan menekan titik beku, kalsium klorida digunakan untuk mencegah terbentuknya es dan untuk mencairkan es pada permukaan jalan. Tidak seperti natrium klorida yang lebih umum digunakan, kalsium klorida relatif tidak berbahaya untuk tanaman dan tanah. Pemakaian kalsium klorida juga lebih efektif pada suhu yang lebih rendah dari pada natrium klorida. Larutan kalsium klorida dapat mencegah pembekuan pada suhu serendah -52 °C (-62 ° F).

3. Sebagai sumber ion kalsium

Kalsium klorida umumnya ditambahkan untuk meningkatkan jumlah kalsium terlarut dalam air kolam renang. Kalsium klorida digunakan untuk meningkatkan kekerasan di kolam renang. Hal ini dapat mengurangi erosi beton di kolam renang.

4. Sebagai zat aditif dalam industri makanan

Kalsium klorida telah terdaftar sebagai zat aditif dalam makanan. Rata-rata konsumsi kalsium klorida sebagai bahan tambahan pangan adalah sekitar 160-345 mg/ hari untuk individu. Kalsium klorida juga digunakan zat pengawet dalam sayuran kalengan, dalam pemrosesan daging kacang kedelai menjadi tahu dan dalam memproduksi pengganti kaviar dari jus sayuran atau buah. Dalam pembuatan minuman bir, kalsium klorida digunakan untuk memperbaiki kekurangan mineral dalam air pembuatan bir. Ini mempengaruhi rasa dan reaksi kimia selama proses pembuatan bir, dan juga dapat mempengaruhi fungsi ragi selama fermentasi. Kalsium klorida kadang-kadang ditambahkan ke dalam susu olahan untuk mengembalikan keseimbangan kalsium yang hilang selama pemrosesan dan untuk menjaga keseimbangan protein dalam kasein pada pembuatan keju.

5. Dalam bidang kedokteran

Kalsium klorida dapat disuntikkan sebagai terapi intravena untuk pengobatan hipokalsemia, yaitu penyakit berkurangnya kadar kalsium dalam tubuh.

(21)

2.3 Sifat- Sifat Bahan Baku dan Produk 2.3.1 Sifat- Sifat Bahan Baku

A. Cangkang Kerang Darah (Kerang laut)

Kerang darah terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan kedalaman 10 m sampai 30 m. Kerang darah hidup dengan cara membenamkan diri di pantai-pantai yang berpasir.

Cangkang kerang darah mengandung 98,7% kalsium karbonat (CaCO3),

0,9% natrium klorida (NaCl) dan 0,4% magnesium karbonat (MgCO3)

(Awang-Hazmi et al, 2012). Cangkang kerang halus hingga kasar dan mempunyai sifat mudah menyerap air serta mudah dihancurkan. Cangkang kerang halus juga mudah larut dalam asam. Cangkang kerang halus yang larut dalam zat asam akan menghasilkan gas karbon dioksida. Cangkang kerang halus akan menjadi semakin tidak larut dalam air dengan naiknya temperatur. Selain jumlah cangkang kerang yang dihasilkan Indonesia cukup banyak juga dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan beton, sebagai katalis pada pembuatan biodiesel, dan bahan baku pembuatan kalsium klorida.

Gambar 2.1 Cangkang Kerang

B. Asam Klorida (HCl)

Sifat sifat fisika HCl (ScienceLab, 2014) :

 Berat molekul : 36,5 gr/mol

 Densitas : 1,19 gr/ml

 Konsentrasi dalam pasaran : 37%

 Titik didih : 50,50C (1atm)

 Titik lebur : -250C (1 atm)

 Tekanan uap : 16 kPa (20oC)

(22)

 Cairan berwarna bening.

 Berbau tajam.

Sifat-sifat kimia HCl (Greenwood dkk, 1997) :

 Bersifat volatil (mudah menguap).

 Merupakan asam kuat.

 Berasap di udara karena mudah mengembun bersama dengan uap air.

 Dapat teroksidasi oleh oksidator kuat (MnO2, KMnO4, atau K2Cr2O7).

 Larut dalam air.

 Bereaksi dengan air yang merupakan reaksi eksoterm.

 Pada konsentrasi tinggi sangat korosif dan mudah melarutkan zat organik.

 Bereaksi dengan basa membentuk garam klorida.  Ba(OH)2 + 2 HCl BaCl2 + 2H2O

 Merupakan hasil elektrolisis dari natrium klorida.  NaCl + H2O⇔ NaOH + HCl

 Dapat menetralisasi Basa membentuk garam.  NaOH + HCl NaCl + H2O

C. Air Bersih (H2O)

Sifat-sifat fisika H2O (Perry dkk, 1999) :

 Titik lebur : 0°C (1 atm)

 Titik didih : 100°C (1 atm)

 Densitas : 1 gr/ml (4°C)

 Spesifik graviti : 1,00 (4°C)

 Indeks bias : 1,333 (20°C)

 Viskositas : 0,8949 cP

 Kapasitas panas : 1 kal/gr

 Panas pembentukan : 80 kal/gr

 Panas penguapan : 540 kal/gr

 Temperatur kritis : 374°C

(23)

Sifat sifat kimia H2O (Wikipedia, 2014) :

 Bersifat polar.

 Pelarut yang baik bagi semua senyawa organik.

 Memiliki konstanta ionisasi yang kecil.

 Merupakan elektrolit lemah.

 Memiliki ikatan hidrogen.

 Memiliki pH antara 5,0 dan 7,0.

 Wadah dan penyimpanannya adalah dalam wadah tertutup rapat.

Aquadest adalah air yang dimurnikan yang diperoleh dengan destilasi, perlakuan dengan destilasi, perlakuan dengan menggunakan penukar ion, osmosis balik atau proses lain yang sesuai.

D. Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2)

Sifat sifat fisika Ca(OH)2(ScienceLab, 2014) :

 Densitas : 2,24 gr/cm3

 Titik lebur : 580oC

 pH : 14

 Kelarutan (g/100 g H2O) : 0,185 g (0 °C)

0,173 g (20 °C)

 Berwarna putih.

 Berbentuk serbuk atau larutan bening.

Sifat sifat kimia Ca(OH)2(Greenwood dkk, 1997):

 Pada suhu 512oC dapat terurai menjadi kalsium oksida dan air.

 Merupakan basa dengan kekuatan sedang.

 Senyawa ini juga dapat dihasilkan dalam bentuk endapan melalui pencampuran larutan kalsium klorida (CaCl2) dengan larutan natrium hidroksida (NaOH).

 Banyak digunakan sebagai flokulan dalam air, pengolahan limbah, serta pengolahan tanah asam.

 Larut dalam gliserol dan asam.

(24)

2.3.2 Sifat- Sifat Produk A. Kalsium Klorida (CaCl2)

Sifat sifat fisika CaCl2(ScienceLab, 2014):

 Berat molekul : 110,99 g/mol

 Densitas : 2,15 g/ml

 Konsentrasi di pasaran : 94%

 Titik didih : 1670oC

 pH : 8 - 9 (untuk larutan)

 Kelarutan (g/100 g H2O) : 74,5 gr (20oC)

 Berbentuk putih solid.

Sifat sifat kimia CaCl2(Patnaik, 2003) :

 Bersifat higroskopis.

 Larut dalam asam asetat, etanol, dan aseton.

 Kalsium klorida dapat bertindak sebagai sumber untuk ion kalsium dalam suatu larutan, tidak seperti senyawa kalsium lainnya yang tidak dapat larut, kalsium klorida dapat berdisosiasi.

 Mempunyai rasa seperti garam sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk makanan.

B. Magnesium Hidroksida (Mg(OH)2)

Sifat-sifat fisika Mg(OH)2(Aluchem INC, 2014):

 Berat molekul : 58,32 g/mol

 Densitas : 2,3 g/cm3

 Kelarutan (g/100 g H2O) : < 0,1

 Bentuk putih solid.

Sifat-sifat kimia Mg(OH)2(Patnaik, 2003):

 Entalpi pembentukan standar pada fHo298 : 925 kJ/mol

 Entropi molar standar : 63 J K1_mol 1

(25)

 Reaksi pembentukan magnesium hidroksida: Mg2+(aq) + 2 OH-(aq) Mg(OH)2(s)

C. Natrium Hidroksida (NaOH)

Sifat sifat fisika Natrium Hidroksida (NaOH) (Kirk & Othmer, 1981) :

 Berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%.

 Bersifat lembab cair

 Sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.

 Titik leleh 318 °C

 Titik didih 1390 °C.

 NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air

 Densitas NaOH adalah 2,1 gr/ml

 Senyawa ini sangat mudah terionisasi membentuk ion natrium dan hidroksida Sifat kimia Natrium hidroksida (NaOH) (Kirk & Othmer, 1981) :

NaOH merupakan zat berwarna putih dan rapuh dengan cepat dapat mengabsorbsi uap air dan CO2dari udara, kristal NaOH berserat membentuk anyaman.

 NaOH mudah larut dalam air, jika kontak dengan udara akan mencair dan jika dibakar akan meleleh.

D. Kalsium Karbonat (CaCO3)

Sifat - sifat fisika CaCO3(ScinceLab, 2014) :

 Massa jenis : 2,8 gr/cm3

 Titik lebur : 825°C

 Berbentuk kristal atau serbuk.

 Tidak berwarna atau putih.

 Tidak berbau dan tidak berasa.

Sifat - sifat kimia CaCO3(Patnaik, 2003) :

 Tidak mudah terbakar dan bersifat stabil.

(26)

 Merupakan endapan yang dapat diperoleh dari reaksi antara kalsium klorida dan natrium karbonat.

CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl

 Bereaksi dalam air.

CaCO3 + 2H2O Ca(OH)2 + H2O + CO2

 Bereaksi dengan asam sulfat membebaskan CO2.

CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2O + CO2

D. Karbon Dioksida (CO2)

Sifat - sifat fisika CO2(Perry dkk, 1999) :

 Berupa gas tak berwarna pada suhu kamar

 Berat Molekul : 44 gr/mol

 Titik didih normaloC : -78,5oC

 Titik lebur pada 5,2 atmoC : -56,6oC

 Densitas pada -87oC : 0,7196 kg/L

 Kelarutan dalam air 0oC : 179,7 cc/100 gr air

 Kelarutan dalam air 20oC : 90,1 cc/100 gr air

 Hf, pada 25oC kkal/mol : -94,05 kkal/mol

Sifat - sifat kimia CO2(Kirk & Othmer, 1978) :

 Larut dalam air membentuk asam lemah H2CO3, HCO3

- Bereaksi dengan air membentuk metana, gas hidrogen, karbon monoksida pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis.

 Bereaksi dengan basa membentuk karbonat.

 Bereaksi dengan NH3dalam asam karbonat membentuk amonium karbonat :

2NH3+ H2CO3 (NH4)2CO3

 Bereaksi dengan NH3kering membentuk karbamat (intermedit ke urea)

E. Magnesium Karbonat (MgCO3)

Sifat sifat fisika MgCO3(Perry dkk, 1999) :

 Berat Molekul : 83,43 gr/mol

(27)

 Densitas : 2,958 gr/cm3

 Kelarutan (gr/100ml H2O) : 0,0012 (25OC)

 Berbentuk solid

 Berwarna putih

Sifat sifat kimia MgCO3(Patnaik, 2003) :

 Dapat larut di dalam asam klorida sehingga menghasilkan magnesium klorida dengan reaksi : MgCO₃ + 2 HCl MgCl₂+ CO₂ + H₂O

 Dapat larut di dalam asam sulfat sehingga menghasilkan magnesium klorida dengan reaksi : MgCO₃ + H₂SO₄ MgSO₄+ CO₂ + H₂O

 Dapat terdekomposisi pada suhu 250-800OC menghasilkan magnesium oksida dan karbon dioksida : MgCO₃ MgO + H₂O

 Reaksi pembentukan magnesium karbonat :

Mg2+ _{(aq) + 2 HCO}₃- _(aq) MgCO₃_{(s) + CO}₂_{(g) + H}₂_O(l)  Magnesium karbonat dapat digunakan sebagaidrying agent

F. Magnesium Klorida (MgCl2)

Sifat sifat fisika MgCl2(Perry dkk, 1999) :

 Titik lebur : 712OC

 Titik didih : 1412OC

 Indeks bias : 1,675

 Berbentuk solid putih

 Kelarutan (gr/100 ml H2O) : 54,3 (20OC)

Sifat sifat fisika MgCl2(Greenwood dkk, 1997) :

 Larut dalam air dan etanol.

 Reaksi pembentukan magnesium klorida pada proses Dow : Mg(OH)2+ 2 HCl MgCl2+ 2 H2O

 Reaksi pembentukan Mg(OH)2:

MgCl2+ Ca(OH)2 Mg(OH)2+ CaCl2

(28)

 Dapat digunakan untuk memproduksi bahan tekstil dan semen.

2.4 Proses Pembuatan Kalsium Klorida

Kalsium klorida (CaCl2) diproduksi secara komersial dengan berbagai proses, antara

lain :

1. Proses pemurnian dari air garam alami

Proses pemurnian ini merupakan proses yang paling sederhana dalam pembuatan kalsium klorida, tetapi kemurnian kalsium klorida dari proses ini sangatlah rendah, yaitu di bawah 10% (Tetra, 2010). Air garam alami dalam hal ini air laut, mengandung kalsium, magnesium, natrium, klorida, bromida dan ion lainnya. Dari literatur diperoleh persentase kandungan kimia yang terdapat dalam air laut adalah sebagai berikut (Anthoni, 2000) :

Tabel 2.1 Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut

Zat Kimia Konsentrasi

(mg/kg)

Jumlah (%)

Klorida (Cl) 19345 55,03

Natrium (Na) 10752 30,59

Magnesium (Mg) 1295 3,68

Calcium (Ca) 416 1,18

Kalium (K) 390 1,11

Bromida (Br) 66 0,19

Dalam proses yang lebih tua, elektrolisis digunakan untuk menghilangkan bromida. Pada zaman sekarang, larutan garam ini ditambahi dengan gas klorin untuk mengoksidasi bromida ke bromin. Bromin tersebut kemudian ditiup keluar dari larutan dengan udara dan dikumpulkan sebagai bromin bebas atau sebagai bromida. Gas klorin, digunakan dalam proses pemurnian, tapi terbuang dengan pemanasan air garam sebelum kalsium klorida terisolasi. Pada kondisi ini, kalsium klorida dari air garam alam tidak berubah secara kimia.

(29)

Ketika kapur ditambahkan ke larutan air garam, magnesium hidroksida (Mg(OH)2)

yang tidak larut akan mengendap dan tersaring. Beberapa cangkang kerang yang ditambahkan tetap berada dalam air garam sebanyak 0,2% dan terisolasi dengan produk kalsium klorida akhir.

Larutan air garam kemudian dipekatkan lebih lanjut melalui evaporasi. Karena natrium klorida kurang larut dibandingkan kalsium klorida, natrium klorida akan mengendap, dan kemudian disaring. Kalsium klorida tidak terpengaruh pada langkah ini. Larutan kalsium klorida yang tersisa dipekatkan dan dikeringkan (Dow, 2001).

2. Proses Solvay

Metode yang paling umum untuk menghasilkan kalsium klorida "sintetik" adalah proses Solvay. Bahan baku dasar yang digunakan adalah cangkang kerang dan larutan garam (natrium klorida) dengan katalis amoniak.

Natrium karbonat (Na2CO3), juga dikenal dengan nama soda abu dapat

diproduksi dengan proses Solvay. Soda abu ini dapat digunakan dalam pemrosesan gelas, sabun, detergen, pulp dan kertas. Proses ini melibatkan banyak reaksi dan konsentrasi kalsium klorida yang dihasilkan dari proses ini juga rendah, yaitu sekitar 10-15% (Tetra, 2010). Adapun flow diagram proses Solvay pembuatan natrium karbonat dengan kalsium klorida sebagai produk sampingnya adalah sebagai berikut (Scribd, 2014) :

Gambar 2.2 Proses Solvay Pembuatan Kalsium Klorida

(30)

pembuatan soda abu dengan kalsium klorida sebagai hasil produk sampingnya (Scribd, 2014) :

a) Purifikasi larutan garam dengan penambahan amoniak dalam amoniak absorber, dengan reaksi : NH3+ H2O NH4OH

b) Kalsinasi cangkang kerang dengan pemakaian coke sebagai fuel pada suhu 950-1100oC, dengan reaksi : CaCO3 CaO + CO2

c) Mereaksikan amoniak brine dengan CO2 yang dihasilkan pada tahap

sebelumnya dalamcarbonating towerpada suhu 20-55oC, reaksinya : 2 NH4OH + CO2 (NH4)2CO3+

H2O (NH4)2CO3+ CO2+H2O 2 NH4HCO3

2 NH4HCO3+ 2 NaCl 2 NH4Cl + 2 NaHCO3

d) NH4Cl dan NaHCO3yang dihasilkan dipisahkan dalambicarbonate filter.

e) NaHCO3 yang telah dipisahkan dikalsinasi pada suhu 175-225oC, dengan

reaksi :

2NaHCO3 Na2CO3+ CO2+ H2O

f) CaO yang dihasilkan pada proses kalsinasi cangkang kerang ditambahkan air hingga terbentuk larutan kapur Ca(OH)2.

g) NH4Cl direaksikan dengan larutan kapur Ca(OH)2untuk menghasilkan kalsium

karbonat pada ammonia recovery pada suhu 100oC, dengan reaksi : NH4Cl + Ca(OH)2 2NH3+ CaCl2+ H2O

h) Na2CO3 yang dihasilkan berupa soda abu ringan dengan densitas 0,59 gr/ml

sebagai produk utama dan CaCl2sebagai produk samping.

3. Proses pembuatan dari cangkang kerang dan asam klorida (HCl)

Proses ini merupakan proses pembuatan kalsium klorida yang paling umum digunakan di seluruh dunia, disebabkan karena bahan baku yang tersedia banyak dan murah. Cangkang kerang dapat direaksikan dengan larutan asam klorida menghasilkan kalsium klorida, magnesium klorida, karbon dioksida dan air, berikut adalah reaksi yang

terjadi :

I. CaCO3+ 2 HCl CaCl2+ CO2+ H2O

(31)

Asam klorida dicampur dengan cangkang kerang di dalam reaktor pada temperatur ruang sekitar 32oC dan tekanan 1 atm. Adapun konsentrasi asam klorida yang digunakan adalah maksimum 37%, dan konsentrasi CaCl2 dalam larutan yang

dihasilkan adalah sekitar 36%. Semakin tinggi konsentrasi asam klorida yang digunakan, maka semakin tinggi konsentrasi produk kalsium klorida yang dihasilkan. Dalam proses ini, senyawa magnesium hidroksida (Mg(OH)2) juga dihasilkan

sebagai produk samping dengan penambahan larutan alkali. Proses penguapan lebih lanjut juga diperlukan untuk menghilangkan kadar air dalam kalsium klorida sehingga kalsium klorida yang dihasilkan lebih murni. Kemudian proses pengeringan dibutuhkan untuk menghasilkan produk kalsium klorida dalam bentuk serbuk (Tetra, 2010).

Perbandingan kelebihan dan kekurangan dari beberapa proses pembuatan kalsium klorida dapat dilihat pada tabel 2.2 di bawah ini (Tetra, 2010) :

Tabel 2.2 Perbandingan Kelebihan dan Kekurangan dari Beberapa Proses Pembuatan Kalsium Klorida

No. Proses Kelebihan Kekurangan

1. Pembuatan dari air Proses pembuatan Kemurnian CaCl2yang

asin secara alami CaCl2lebih dihasilkan lebih rendah

Biaya operasional Gas bromide harus Dalam pembuatan dihilangkan selama CaCl2lebih murah. pemrosesan.

2. Solvay (Pembuatan Biaya bahan baku Proses pembuatan

dari cangkang kerang murah. CaCl2rumit.

dan natrium klorida Biaya operasional mahal

dengan katalis

amonium) Kalsium klorida

(CaCl2) diproduksi

Sebagai produk samping Kemurnian CaCl2yang

dihasilkan rendah. 3. Pembuatan dari batu Biaya bahan baku Terdapat senyawa

kapur dan asam klorida murah. Mg(OH)2dalam produk

Bahan baku mudah CaCl2.

didapat. Semakin tinggi

Kemurnian CaCl2 konsentrasi HCl yang

relatif lebih tinggi. digunakan, semakin Konversi CaCl2 tinggi konsentrasi

(32)

2.5 Seleksi Proses

Dengan mempertimbangkan kelebihan dan kekurangan dari ketiga proses diatas, maka dalam pra rancangan pabrik ini, proses yang digunakan adalah proses pembuatan kalsium klorida dari cangkang kerang dan asam klorida seperti proses pembuatan dari batu kapur. Pemilihan ini didasarkan pada kelebihan proses ini, jika dibandingkan dengan proses pemurnian air garam alami dan proses Solvay, yaitu (Tetra, 2010) :

1. Biaya bahan baku murah. 2. Bahan baku mudah didapat.

3. Kemurnian CaCl2relatif lebih tinggi.

4. Konversi CaCl2tinggi.

2.6 Deskripsi Proses

Deskripsi proses dalam proses pembuatan kalsium klorida (CaCl2) dari

cangkang kerang dan asam klorida yaitu sebagai berikut :

Cangkang kerang dimasukkan ke dalam crusher (CH-01) untuk dihancurkan dengan ukuran produk yang dihasilkan 0,15 mm. Cangkang kerang yang telah dihancurkan kemudian dimasukkan ke dalam Reaktor Asam (R-01). Selain cangkang kerang ditambahkan larutan asam klorida (HCl) yang telah di encerkan dari 37% menjadi 30% di tangki pelarutan HCl (TP-01). Di dalam Reaktor Asam, Cangkang kerang halus diaduk dengan menambahkan larutan asam klorida (HCl) 30% pada temperatur 32oC pada tekanan 1 atm, dimana untuk menjaga kondisi operasi reaktor asam akan dialiri superheated steam pada 150 oC dan 1 bar melalui jacket pada reaktor asam dan pada reaktor asam dilakukan pengadukan terus menerus selama 3 jam sehingga terjadi reaksi yang menghasilkan CaCl2, MgCl2, H2O dan CO2. Adapun

reaksi yang terjadi di dalam Reaktor Asam adalah sebagai berikut :

I. _{CaCO3(s) + 2 HCl(aq)} _CaCl2(s) _{+ CO2(g) + H2O(l)} II. _{MgCO3(s) + 2 HCl(aq)} _{MgCl2(s) + CO2(g) + H2O(l)}

Hasil reaksi kemudian dipompakan ke dalam Reaktor Penetral (R-02) untuk memisahkan magnesium klorida yang terdapat di dalam cangkang kerang dan menetralisir sisa asam klorida dengan menambahkan larutan Ca(OH)2 20% yang

(33)

dibutuhkan 4 jam sehingga dari hasil reaksi terbentuk Mg(OH)2, CaCl2 dan H2O ,

adapun reaksi yang terjadi di dalam reaktor ini adalah :

I. MgCl2(s) + Ca(OH)2(aq) Mg(OH)2(s) + CaCl2s) II. _2HCl(l) _{+ Ca(OH)2(aq)} _CaCl2s) _{+ 2H2O(l)}

Keluaran dari reaktor penetral kemudian diumpankan ke dalam evaporator (EV-01) dengan kondisi operasi pada suhu 115o_{C dan tekanan 1 atm yang bertujuan}

untuk memekatkan kalsium klorida dengan efesiensi penguapan air sebesar 80%. Larutan kalsium klorida yang telah dipekatkan dengan suhu 115oC dipompakan ke kristalisator (CR-01) dengan kondisi operasi pada suhu 60o_{C dan tekanan 1 atm,}

untuk memenuhi kondisi operasi Cristalizer digunakan udara pendingin 5oC untuk untuk diperoleh kristal kalsium klorida yang terjadi akibat perbedaan suhu antara umpan masuk dengan suhu udara pendingin. Setelah itu kristal CaCl2 yang

dihasilkan diangkut ke rotary dryer (RD-01) dimana kondisi operasi pada suhu 120oC dan tekanan 1 atm untuk menjaga dialiri superheated steam pada 150oC dan 1 bar yang bertujuan untuk mengeringkan kristal menjadi serbuk hingga konsentrasinya 97% dan didinginkan dengan rotary cooler (RC-01) yang memakai udara pendingin pada suhu 5 oC. Produk CaCl2 yang dihasilkan diseragamkan

(34)

(35)

BAB III

HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA

3.1 Tangki Pelarutan HCl (TP-01)

Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01)

Komponen Masuk (kg/jam)

Keluar (kg/jam)

Alur 1 Alur 2 Alur 3

HCL 605,048 605,048

H2O 1030,217 381,562 1411,779

Subtotal 1635,265 381,562 2016,827

Total 2016,827 2016,827

3.2 Reaktor Asam (R-01)

Tabel 3.2 Neraca Massa pada Reaktor Asam (R-01)

Komponen Masuk Keluar

Alur 5 Alur 3 Alur 7 Alur 6

CaCO3 825,615 8,256

MgCO3 3,346 0,335

NaCl 7,528 7,528

HCl 605,048 6,951

MgCl2 3,400

CaCl2 906,329

H2O 1411,779 1559,544

CO2 360,973

Subtotal 836,489 2016,827 2492,343 360,973

(36)

3.3 Tangki Pelarutan Ca(OH)₂(TP-02)

Tabel 3.3 Neraca Massa pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2(TP-02)

Ca(OH)2 16,772 16,772

H2O 67,088 67,088

Subtotal 16,772 67,088 83,860

Total 83,860 83,860

3.4 Reaktor Penetral (R-02)

Tabel 3.4 Neraca Massa pada Reaktor Penetral (R-02)

CaCO3 8,256 8,256

MgCO3 0,335 0,335

NaCl 7,528 7,528

HCl 6,951 0,695

MgCl2 3,400 1,020

CaCl2 906,329 918,625

H2O 1559,544 67,088 1629,723

Ca(OH)2 16,772 8,563

Mg(OH)2 1,458

Subtotal 2492,343 83,860 2576,204

(37)

3.5 Evaporator (EV-01)

Tabel 3.5 Neraca Massa pada Evaporator (EV-01)

CaCO3 8,256 8,256

MgCO3 0,335 0,335

NaCl 7,528 7,528

HCl 0,695 0,695

MgCl2 1,020 1,020

CaCl2 918,625 918,625

H2O 1629,723 1303,778 325,945

Ca(OH)2 8,563 8,563

Mg(OH)2 1,458 1,458

Subtotal 2576,204 1303,778 1272,425

Total 2576,204 2576,204

3.6 Crystallizer(CR-01)

Tabel 3.6 Neraca Massa padaCrystallizer(CR-01)

CaCO3 8,256 8,256

MgCO3 0,335 0,335

NaCl 7,528 7,528

HCl 0,695 0,695

MgCl2 1,020 1,020

CaCl2 918,625 918,625

H2O 325,945 228,161 97,783

Ca(OH)2 8,563 8,563

Mg(OH)2 1,458 1,458

Subtotal 1272,425 228,161 1044,264

(38)

3.7 Rotary Dryer(RD-01)

Tabel 3.7 Neraca Massa padaRotary Dryer(RD-01)

CaCO3 8,256 8,256

MgCO3 0,335 0,335

NaCl 7,528 7,528

HCl 0,695 0,695

MgCl2 1,020 1,020

CaCl2 918,625 918,625

H2O 97,783 97,294 0,489

Ca(OH)2 8,563 8,563

Mg(OH)2 1,458 1,458

Subtotal 1044,264 97,294 946,970

Total 1044,264 1044,264

3.8 Rotary Cooler(RC-01)

Tabel 3.8 Neraca Massa padaRotary Cooler(RC-01)

Alur 17 Alur 18

CaCO3 8,256 8,256

MgCO3 0,335 0,335

NaCl 7,528 7,528

HCl 0,695 0,695

MgCl2 1,020 1,020

CaCl2 918,625 918,625

H2O 0,489 0,489

Ca(OH)2 8,563 8,563

Mg(OH)2 1,458 1,458

Subtotal 946,970 946,970

(39)

3.9 Screening (SC-01)

Tabel 3.9 Neraca Massa pada Screening (SC-01)

CaCO3 8,256 0,083 8,174

MgCO3 0,335 0,003 0,331

NaCl 7,528 0,075 7,453

HCl 0,695 0,00695 0,688

MgCl2 1,020 0,010 1,010

CaCl2 918,625 9,186 909,439

H2O 0,489 0,005 0,484

Ca(OH)2 8,563 0,086 8,477

Mg(OH)2 1,458 0,015 1,443

Subtotal 946,970 9,470 937,500

Total 946,970 946,970

3.10 Ball Mill (BM-01)

Tabel 3.10 Neraca Massa pada Ball Mill (BM-01)

Alur 19 Alur 20

CaCO3 0,083 0,083

MgCO3 0,003 0,003

NaCl 0,075 0,075

HCl 0,00695 0,00695

MgCl2 0,010 0,010

CaCl2 9,186 9,186

H2O 0,005 0,005

Ca(OH)2 0,086 0,086

Mg(OH)2 0,015 0,015

Subtotal 9,470 9,470

(40)

BAB IV

HASIL PERHITUNGAN NERACA PANAS

4.1 Tangki Pelarutan HCl (TP-01)

Tabel 4.1 Neraca Panas pada TP-01 Alur _(kj/jam)Masuk _(kj/jam)Keluar

Umpan 33599,667

Produk 34840,927

Hs 1241,260

Total 34840,927 34840,927

4.2 Reaktor Asam (R-01)

Tabel 4.2 Neraca Panas pada R-01 Alur _(kj/jam)Masuk _(kj/jam)Keluar

Umpan 38899,984

Produk 49102,723

Hr 558,411

Beban Panas 10761,150

Total 49661,134 49661,134

4.3 Tangki Pelarutan Ca(OH)2(TP-02)

Tabel 4.3 Neraca Panas pada TP-02 Alur _(kj/jam)Masuk _(kj/jam)Keluar

Umpan 943,621

Produk 947,288

Hs 3,667

(41)

4.4 Reaktor Penetral (R-02)

Tabel 4.4 Neraca Panas pada R-02 Alur _(kj/jam)Masuk _(kj/jam)Keluar

Umpan 47908,903

Produk 58265,932

Hr -11,061

Total 58254,871 58254,871

4.5 Evaporator (EV-01)

Tabel 4.5 Neraca Panas pada EV-01

Alur Masuk

(kj/jam)

Keluar (kj/jam)

Umpan 58265,932

Produk 3299416,895

Steam 3241150,963

Total 3299416,895 3299416,895

4.6 Crystallizer (CR-01)

Tabel 4.6 Neraca Panas pada CR-01 Alur _(kj/jam)Masuk _(kj/jam)Keluar

Umpan 188236,241

Produk 605236,815

Udara Pendingin 272364,041

Hs 689364,614

(42)

4.7Rotary Dryer(RD-01)

Tabel 4.7 Neraca Panas pada RD-01 Alur _(kj/jam)Masuk _(kj/jam)Keluar

Umpan 41147,250

Produk 294035,802

Steam 252888,552

Total 294035,802 294035,802

4.8Rotary Cooler(RC-01)

Tabel 4.8 Neraca Panas pada RC-01 Alur _(kj/jam)Masuk _(kj/jam)Keluar

Umpan 59604,957

Produk 3099,524

Udara Pendingin 56505,432

Total 59604,957 59604,957

4.9Jet Compressor(JC-01)

Tabel 4.9 Neraca Panas pada JC-01 Alur _(kj/jam)Masuk _(kj/jam)Keluar

Umpan 2141,108

Produk 3172,214

(43)

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Gudang Penyimpanan Cangkang kerang (GD-01)

Fungsi : Menyimpan bahan baku cangkang kerang sebelum diproses Bahan konstruksi : Dinding : beton

Lantai : aspal Atap : asbes

Bentuk : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap

Jumlah : 1 unit

Kondisi operasi : Temperatur : 30°C

Tekanan : 1 atm

Kapasitas : 217,503 m3

Ukuran : Panjang = 7,577 m Lebar = 7,577 m Tinggi = 3,789 m

5.2Belt Conveyor(C-01)

Fungsi : mengangkut cangkang kerang menuju crusher (CH-01) Jenis : horizontal belt conveyor

Bahan Konstruksi : carbon steel

Kondisi operasi : Temperatur = 30°C Tekanan = 1 atm

Jumlah : 1 unit

Laju alir : 837,101 kg/jam = 0,233 kg/s

Daya : 1/8 hp

Belt conveyor _(kg/jam)Laju alir Densitas_(kg/m3₎ Daya (hp) Daya Standart_(hp)

C-01 0,233 2713,689 0,011 1/8

C-02 0,233 2713,689 0,011 1/8

C-03 0,023 2240,000 0,002 1/8

(44)

C-06 0,263 2161,778 0,012 1/8

C-07 0,263 2161,778 0,012 1/8

C-08 0,263 2161,778 0,012 1/8

5.3Crusher(CH-01)

Fungsi : Menggiling cangkang kerang menjadi butir-butiran halus. Jenis :roll crusher

Bahan konstruksi : Carbon steel

Jumlah : 1 unit

Kapasitas : 836,489 kg/jam = 0,232 kg/s Ukuran produk : 0,15 mm

Daya : 20 hp

5.4 Tangki Penyimpanan HCl (T-01)

Fungsi : Untuk menyimpan Asam Klorida (HCl) Bahan konstruksi : 304 Stainless steel

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm

Kapasitas : 824,285 m3 Diameter tangki : 9,652 m Tinggi total tangki : 11,261 m

Pdesain : 397,060 kPa = 3,919 atm = 57,589 psi Tebal dinding tangki : 2 in

Tebal dinding head : 2 in

5.5 Pompa Tangki Penyimpanan HCl (P-01)

Fungsi : Untuk memompa asam klorida dari T-01 ke Tangki Pelarutan HCl (TP-01)

(45)

Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : Stainless Steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm

Diameter pipa : 1 in Panjang pipa : 68,620 ft

Kapasitas : 0,0001 m3/s = 0,005 ft3/s

Daya : 1/4 hp

5.6 Tangki Pelarutan HCl (TP-01)

Fungsi : Mencampurkan HCl dan H2O untuk membuat larutan HCl 30%

Jenis Konstruksi : Tangki berpengaduk dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Tekanan = 1 atm

Diameter tangki : 1,298 m Tinggi total tangki : 1,730 m

Pdesain : 139,514 kPa = 1,377 atm = 20,235 psia Tebal dinding tangki : 1 1/2 in

Tebal dinding head : 1 1/2 in

Jenis pengaduk : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Jumlah Baffle : 4

Daya Pengaduk : 1/4 HP

5.7 Reaktor Asam (R-01)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan kalsium klorida dengan penambahan HCl

Jenis : Reaktor tangki berpengaduk

(46)

Jenis pengaduk : flat 6 blade open turbine (turbin datar enam daun) Jenis sambungan : double welded butt joins

Jumlah baffle : 4 buah

Jumlah : 3 unit

Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC Tekanan = 1 atm Kapasitas : 2,393 m3

Diameter tangki : 1,317 m = 51,849 in Tinggi total tangki : 1,756 m

Pdesain : 25,373 kPa = 0,25 atm = 3,68 psia Tebal dinding tangki : 1 1/2 in

Tebal dinding head : 1 1/2 in Tebal jaket pemanas : 1 1/2 in

5.8 Pompa Keluaran Reaktor Asam (P-02)

Fungsi : Untuk memompa hasil keluaran R-01 menuju ke Reaktor Penetral (R-02)

Jenis : Positive displacement (rotary pump)

Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm

Kapasitas : 0,017 ft3/s = 0,0005 m3/s

(47)

5.9 Gudang Penyimpanan Ca(OH)2(GD-02)

Fungsi : Menyimpan bahan baku Ca(OH)2sebelum diproses

Bentuk bangunan : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Bahan konstruksi : Dinding : beton

Lantai : aspal

Atap : asbes

Jumlah : 1 unit

Tekanan : 1 atm

Kebutuhan : 15 hari Kapasitas : 4,908 m3

Ukuran : Tinggi = 2,698 m

Lebar = Panjang = 1,349 m

5.10 Tangki Pelarutan Ca(OH)2(TP-02)

Fungsi : Mencampurkan Ca(OH)2dan H2O untuk membuat larutan

Ca(OH)220%

Jenis Konstruksi : Tangki berpengaduk dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah : 1 unit

Tekanan : 1 atm

Kapasitas : 0,089 m3 Diameter tangki : 0,945 m Tinggi total tangki : 1,260 m

Pdesain : 135,475 kPa = 19,649 psia Tebal dinding tangki : 1 ½ in

Tebal dinding head : 1 ½ in

(48)

5.11 Reaktor Penetral (R-02)

Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi penetralan sisa asam dengan penambahan Ca(OH)2

Jenis : Reaktor tangki berpengaduk

Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Jenis pengaduk : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Jenis sambungan : double welded butt joins

Jumlah baffle : 4 buah

Jumlah : 4 unit

Tekanan = 1 atm

Diameter tangki : 0,354 m =13,931 in Tinggi total tangki : 0,472 m

Pdesain : 127,360 kPa = 18,472 psia Tebal dinding tangki : 1 1/2 in

Tebal dinding head : 1 1/2 in

5.12 Pompa Keluaran Reaktor Penetral (P-03)

Fungsi : Untuk memompa hasil keluaran R-02 ke evaporator (EV-01) Jenis :Positive displacement (rotary pump)

Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30oC

Tekanan = 1 atm

Diameter pipa : 1/2 in Panjang pipa : 74,552 ft

(49)

Daya : 1/4 hp

5.13 Evaporator (EV-01)

Fungsi : Untuk memekatkan CaCl2dan mengurangi kadar air

Bentuk : Long-tube Vertical Evaporator Tipe : Single Effect Evaporator Jenis : 1-4 shell and tube exchanger

Dipakai : 3/4 OD Tube 10 BWG, panjang = 20 ft, 8 pass Luas Permukaan : 283,920 ft2

Jumlah : 1 unit

5.14 Pompa Keluaran Evaporator (P-04)

Fungsi : Untuk memompa hasil keluaran EV-01 menujucrystallizer (CR-01)

Jenis :Positive displacement (rotary pump)

Jumlah : 1 unit

Bahan Konstruksi : Commercial Steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30o_C

Tekanan 1 atm

Kapasitas : 0,008 ft3/s = 0,0002 m3/s

Daya : 1/4 hp

5.15Crystallizer(CR-01)

Fungsi : Mengkristalkan CaCl2

Jenis :Direct contact air cooling crystallizer Bahan Konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade C

Jumlah : 1 unit

Tekanan desain : 23,915 Psia Dimensi vapour space

(50)

Tinggi shell : 0,421 m Tinggi tutup : 0,070 m Diameter liq/cr. chan. : 0,063 m Tinggi conical section : 0,103 m Tebal plat tutup : 1½ in

Dimensi liquid/crystal channel Sudut apex konis : 30o Diameter : 1,888 m

Tinggi shell : 1,888 m = 74,341 in Tebal plat shell : 1½ in

Tinggi tutup : 0,315 m Diameter sambungan : 0,158 m Tinggi conical section : 1,498 m Panjang liq/cr. chan. : 1,049 m Tebal plat tutup : 1½ in

5.16Screw Conveyor(C-04)

Fungsi : Mengangkut kristal kalsium klorida yang keluar dari RC-01 Jenis :horizontal screw conveyor

Bahan konstruksi : carbon steel

Kondisi operasi : Temperatur = 30°C

Tekanan : 1 atm

Kapasitas : 1044,264 kg/jam Jarak angkut : 10 m

Diameter screw : 0,75 in Kecepatan motor : 1 rpm

Daya : 1/2 hp

5.17Rotary Dryer(RD-01)

Fungsi : Mengeringkan CaCl2yang keluar dari kristalisator.

(51)

Bentuk : Direct fired rotary dryer Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283, Grade C Jenis sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Diameter : 0,262 m

Panjang : 2,623 m = 8,605 ft Kecepatan putaran : 24,034 rpm

Daya : 1/2 Hp

5.18Rotary Cooler(RC-01)

Fungsi : Mendinginkan CaCl2agar diperoleh suhu 40oC

Jenis : Counter current direct heat rotary cooler Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C

Jumlah : 1 unit

Diameter : 0,860 m

Panjang : 3,441 m

Kecepatan putaran : 2,403 rpm

Daya : 4 Hp

5.19Screening(SC-01)

Fungsi : Untuk mengayak partikel yang keluar dari RC-01 agar mempunyai diameter partikel yang seragam

Jenis :Sieve Tray, Tyler Standart Screen Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C

Jumlah : 1 unit

ayakan dengan spesifikasi:

Ukuran = 80 mesh

Bukaan ayakan = 0,175 mm

Nominal diameter kawat = 0,142 mm

Dpi = 0,317 mm

(52)

Fungsi : Menggiling kalsium klorida yang tertahan pada bagian atas SC-01 menjadi partikel yang lebih halus

Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C

Jumlah : 1 unit

Tekanan : 1 atm

Kapasitas : 9,470 kg/jam = 0,003 kg/s

Daya : 10 hp

5.21 Gudang Penyimpanan Produk CaCl2(GD-03)

Fungsi : Menyimpan bahan baku CaCl2sebelum diproses

Bentuk bangunan : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Bahan konstruksi : Dinding : beton

Lantai : aspal

Atap : asbes

Jumlah : 1 unit

Kondisi ruangan : Temperatur: 30°C

Tekanan : 1 atm

Kebutuhan : 1 minggu Kapasitas : 301,393 m3

Ukuran : Panjang = 10,643 m

Lebar = 5,322 m

Tinggi =5,322 m

5.22 Blower (B-01)

Fungsi : Mengalirkan gas CO2ke tangki penyimpanan CO2(T-02)

Jenis :Centrifugal Blower

Bahan konstruksi : Carbon Steels SA-283, grade C Kondisi operasi : Temperatur : 30°C

Tekanan : 1 atm

Kapasitas : 44,923 kg/jam

(53)

5.23Jet Compressor(JC-01)

Fungsi : Untuk menaikkan tekanan dan mencairkan gas CO2

Jenis :three stage compressor Diameter dalam (ID) : 1,049 in

Diameter luar (OD) : 1,320 in Luas penampang (A) : 0,804 in2

5.24 Tangki Penyimpanan CO2(T-02)

Fungsi : Untuk menyimpan CO2cair

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C

Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints

Jumlah : 1 unit

Tekanan = 15 atm

Diameter tangki : 6,183 m = 243,435 in Tinggi total tangki : 7,214 m

Pdesain : 1874,722 kPa = 18,502 atm = 271,906 psi Tebal dinding tangki : 5 in

(54)

BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA

6.1 Instrumentasi

Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien. Alat-alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar sarjana teknik dapat memantau dan mengontrol kondisi di lapangan. Dengan adanya instrumentasi ini pula, para sarjana teknik dapat segera melakukan tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error) yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Considine, 1985).

Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol (controller), penunjuk (indicator), pencatat (recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumentasi bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan bangsal peralatan (kontrol otomatis) (Peters & Timmerhaus, 1991).

Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah (Considine,1985) :

1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.

2. Variabel tambahan, seperti densitas, viskositas, panas spesifik, konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, dan variabel lainnya.

(55)

1. Sensing Elemen/Elemen Perasa (Primary Element)

Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur.

2. Elemen pengukur (measuring element)

Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran, maupun tinggi fluida. Perubahan ini merupakan sinyal dari proses dan disampaikan oleh elemen pengukur ke elemen pengontrol. 3. Elemen pengontrol (controlling element)

Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai set point (nilai yang diinginkan). Dengan demikian elemen ini dapat segera memperkecil ataupun meniadakan penyimpangan yang terjadi.

4. Elemen pengontrol akhir (final control element)

Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki.

Pengendalian peralatan instrumentasi dapat dilakukan secara otomatis dan semi otomatis. Pengendalian secara otomatis adalah pengendalian yang dilakukan dengan mengatur instrumen pada kondisi tertentu, bila terjadi penyimpangan variabel yang dikontrol maka instrumen akan bekerja sendiri untuk mengembalikan variabel pada kondisi semula, instrumen ini bekerja sebagai controller. Pengendalian secara semi otomatis adalah pengendalian yang mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada variabel yang dikontrol. Untuk mengubah variabel-variabel ke nilai yang diinginkan dilakukan usaha secara manual, instrumen ini bekerja sebagai pencatat (indicator).

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah (Peters & Timmerhaus, 1991) :

1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi

3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya

(56)

Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah (Considine, 1985) : 1. Temperature Controller (TC)

Adalah alat/instrumen yang digunakan sebagai alat pengatur suhu atau pengukur sinyal mekanis atau listrik. Pengaturan temperatur dilakukan dengan mengatur jumlah material proses yang harus ditambahkan/dikeluarkan dari dalam suatu proses yang sedang bekerja.

Prinsip kerja:

Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh diafragma valve. Rate fluida ini memberikan sinyal kepada TC untuk mendeteksi dan mengukur suhu sistem pada set point.

2. Pressure Controller (PC)

Adalah alat/instrumen yang dapat digunakan sebagai alat pengatur tekanan atau pengukur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal mekanis. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah uap/gas yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin dideteksi.

Prinsip kerja:

Pressure control (PC) akibat tekanan uap keluar akan membuka/menutup diafragma valve. Kemudian valve memberikan sinyal kepada PC untuk mengukur dan mendeteksi tekanan pada set point.

3. Flow Controller (FC)

Adalah alat/instrumen yang bisa digunakan untuk mengatur kecepatan aliran fluida dalam pipa line atau unit proses lainnya. Pengukuran kecepatan aliran fluida dalam pipa biasanya diatur dengan mengatur output dari alat, yang mengakibatkan fluida mengalir dalam pipe line.

Prinsip kerja:

Kecepatan aliran diatur oleh regulating valve dengan mengubah tekanan discharge dari pompa. Tekanan discharge pompa melakukan bukaan/tutupan valve dan FC menerima sinyal untuk mendeteksi dan mengukur kecepatan aliran pada set point.

4. Level Controller (LC)

(57)

dilakukan dengan operasi dari sebuah control valve, yaitu dengan mengatur rate cairan masuk atau keluar proses.

Prinsip kerja :

Jumlah aliran fluida diatur oleh control valve. Kemudian rate fluida melalui valve ini akan memberikan sinyal kepada LC untuk mendeteksi tinggi permukaan pada set point.

5. Pressure Indicator (PI)

Merupakan alat untuk mengetahui tekanan aliran atau tekanan operasi dari suatu alat.

6. Temperature Indicator (TI)

Merupakan alat untuk mengetahui temperatur operasi dari suatu alat. 7. Level Indicator (LI)

Level Indicator (LI) merupakan instrumen yang digunakan untuk mengetahui tinggi suatu cairan dalam tangki.

Tabel 6.1 Daftar penggunaan instrumentasi pada Pra-Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida dari Cangkang Kerang dan Asam Klorida

No Nama alat Jenis instrumen Kegunaan

1 Tangki

Penyimpanan HCl

Level indicator (LI)

Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki

2 Reaktor Asam

Temperature controller (TC)

Mengontrol suhu dalam reaktor Pressure

Mengamati suhu dalam reaktor Pressure

Mengontrol laju alir pada pompa

4 Tangki Pelarutan HCl dan Ca(OH)2

Flow Controller (FC)

Mengontrol laju alir dalam tangki Level

controller (LC)

Mengontrol ketinggian cairan dalam tangki

(58)

controller (TC) 7 Rotary Dryer Temperature

controller (TC)

Mengontrol suhu dalam rotary dryer 8 Rotary Cooler Temperature

controller (TC)

Mengontrol suhu dalam rotary cooler

9 Blower Flow Controller

(FC)

Mengontrol laju alir padablower

10 Compressor Pressure

Menunjukkan tinggi cairan dalam tangki

Pressure controller (PC)

Mengontrol tekanan dalam tangki

6.2 Keselamatan Kerja

Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik, oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi.

Salah satu faktor yang penting sebagai usaha menjamin keselamatan kerja adalah dengan menumbuhkan dan meningkatkan kesadaran karyawan akan pentingnya usaha untuk menjamin keselamatan kerja. Usaha-usaha yang dapat dilakukan antara lain (Peters & Timmerhaus, 1991) :

1. Meningkatkan spesialisasi ketrampilan karyawan dalam menggunakan peralatan secara benar sesuai tugas dan wewenangnya serta mengetahui cara-cara mengatasi kecelakaan kerja.

2. Melakukan pelatihan secara berkala bagi karyawan. Pelatihan yang dimaksud dapat meliputi :

(59)

 Studi banding (workshop) antar bidang kerja, sehingga karyawan diharapkan memiliki rasa kepedulian terhadap sesama karyawan.

3. Membuat peraturan tata cara dengan pengawasan yang baik dan memberi sanksi bagi karyawan yang tidak disiplin.

Sebagai pedoman pokok dalam usaha penanggulangan masalah kerja, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan Undang-Undang Keselamatan Kerja pada tanggal No 1 tanggal 12 Januari 1970. Semakin tinggi tingkat keselamatan kerja dari suatu pabrik maka makin meningkat pula aktivitas kerja para karyawan. Hal ini disebabkan oleh keselamatan kerja yang sudah terjamin dan suasana kerja yang menyenangkan.

Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam perancangan pabrik untuk menjamin adanya keselamatan kerja adalah sebagai berikut (Peters & Timmerhaus, 1991):

1. Penanganan dan pengangkutan bahan menggunakan manusia harus seminimal mungkin.

2. Adanya penerangan yang cukup dan sistem pertukaran udara yang baik. 3. Jarak antar mesin-mesin dan peralatan lain cukup luas.

4. Setiap ruang gerak harus aman, bersih dan tidak licin .

5. Setiap mesin dan peralatan lainnya harus dilengkapi alat pencegah kebakaran. 6. Tanda-tanda pengaman harus dipasang pada setiap tempat yang berbahaya. 7. Penyediaan fasilitas pengungsian bila terjadi kebakaran.

6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida dari Cangkang Kerang dan Asam Klorida

Dalam rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut (Peters & Timmerhaus, 1991) :

6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan