P
P
R
R
A
A
R
R
A
A
N
N
C
C
A
A
N
N
G
G
A
A
N
N
P
P
A
A
B
B
R
R
I
I
K
K
P
P
E
E
M
M
B
B
U
U
A
A
T
T
A
A
N
N
T
T
R
R
I
I
N
N
A
A
T
T
R
R
I
I
U
U
M
M
F
F
O
O
S
S
F
F
A
A
T
T
D
D
A
A
R
R
I
I
N
N
A
A
T
T
R
R
I
I
U
U
M
M
K
K
A
A
R
R
B
B
O
O
N
N
A
A
T
T
,
,
N
N
A
A
T
T
R
R
I
I
U
U
M
M
H
H
I
I
D
D
R
R
O
O
K
K
S
S
I
I
D
D
A
A
D
D
A
A
N
N
A
A
S
S
A
A
M
M
F
F
O
O
S
S
F
F
A
A
T
T
D
D
E
E
N
N
G
G
A
A
N
N
K
K
A
A
P
P
A
A
S
S
I
I
T
T
A
A
S
S
P
P
R
R
O
O
D
D
U
U
K
K
S
S
I
I
4
4
0
0
.
.
0
0
0
0
0
0
T
T
O
O
N
N
/
/
T
T
A
A
H
H
U
U
N
N
T
TUUGGAASSAAKKHHIIRR D
DiiaajjuukkaannUUnnttuukkMMeemmeennuuhhiiPPeerrssyyaarraattaann U
UjjiiaannSSaarrjjaannaaTTeekknniikkKKiimmiiaa
D
D
i
i
s
s
u
u
s
s
u
u
n
n
O
O
l
l
e
e
h
h
:
:
C
C
R
R
I
I
S
S
T
T
O
O
P
P
E
E
L
L
L
L
T
T
O
O
B
B
I
I
N
N
G
G
0
0
6
6
0
0
4
4
0
0
5
5
0
0
5
5
1
1
D
D
E
E
P
P
A
A
R
R
T
T
E
E
M
M
E
E
N
N
T
T
E
E
K
K
N
N
I
I
K
K
K
K
I
I
M
M
I
I
A
A
F
F
A
A
K
K
U
U
L
L
T
T
A
A
S
S
T
T
E
E
K
K
N
N
I
I
K
K
U
U
N
N
I
I
V
V
E
E
R
R
S
S
I
I
T
T
A
A
S
S
S
S
U
U
M
M
A
A
T
T
E
E
R
R
A
A
U
U
T
T
A
A
R
R
A
A
M
M
E
E
D
D
A
A
N
N
INTISARI
Trinatrium fosfat merupakan suatu senyawa yang banyak digunakan di dalam industri, terutama industri pembuatan deterjen (Pembersih). Alasan utama pemilihan judul “Prarancangan Pabrik Trinatrium Fosfat Dari Natrium Karbonat, Natrium Hidroksida Dan Asam Fosfat Dengan Kapasitas Produksi 40.000 Ton/Tahun” adalah karena selama ini Indonesia masih mengimpor trinatrium fosfat dari negara lain dalam jumlah yang cukup banyak. Selain untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, peluang untuk ekspor juga masih terbuka. Trinatrium fosfat terbentuk melalui proses kristalisasi pada suhu 55 °C dan tekanan 1 atm. Pabrik direncanakan akan dibangun di Kecamatan Sambeng, Gresik Jawa Timur dengan luas area pabrik 8750 m2. Adapun pemilihan lokasi di Kecamatan Sambeng karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan daerah Kawasan Industri Gresik (KIG). Badan hukum badan usaha pabrik pembuatan trinatrium fosfat ini adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang direktur dengan jumlah total tenaga kerja 155 orang. Reaksi pembentukan trinatrium fosfat dari natrium karbonat, natrium hidroksida dan asam fosfat merupakan reaksi eksoterm dan untuk menjaga suhu reaksi digunakan air pendingin. Reaktor yang digunakan adalah Continuous Stired Tank Reactor (CSTR) dengan reaksi samping yang terjadi adalah gas karbondioksida (CO2). Pemurnian trinatrium fosfat hasil reaksi
dilakukan di dalam kristaliser dan rotary dryer. Trinatrium fosfat yang dihasilkan mempunyai kemurnian 98 %. Dari hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan trinatrium fosfat ini didapat nilai Profit Margin (PM) 24,72 %, Return on Invesment (ROI) sesudah pajak sebesar 19,90 %, Pay Out Time (POT) sesudah pajak 5,03 tahun. Sedangkan Brea k
Even Point (BEP) adalah 56,73 %, dan Internal Rate of Return (IRR) adalah 33,84 %.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra Rancangan Pabrik Trinatrium Fosfat Natrium Krbonat, Natrium Hidroksida Dan Asam Fosfat Dengan Kapasitas Produksi 40.000 Ton / Tahun.
Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi tugas – tugas dan merupakan salah satu syarat untuk mengikuti ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis banyak menerima bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Iriany, M.Si., selaku dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini.
2. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T., selaku co – dosen pembimbing dalam penyusunan tugas akhir ini dan juga sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
3. Bapak Dr.Eng Ir. Irvan, M.Si, Ketua Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara .
4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T., Sekretaris Jurusan Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara .
5. Bapak dan Ibu dosen serta pegawai Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
6. Dan yang paling istimewa orang tua penulis yaitu ibunda T. Hutapea, Spd dan ayahanda T. LumbanTobing, serta adik saya Frisca Aries br. L. Tobing yang tidak pernah lupa memberikan motivasi dan semangat kepada penulis.
7. Partner saya, M. Nureza atas kerjasamanya dalam penyelesaian tugas akhir ini. 8. Abang/Kakak senior yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir
9. Teman-teman angkatan 2006 dan adik junior yang selalu memberi semangat dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapakan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.
Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan, Juli 2011 Penulis,
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
INTISARI... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... vii
DAFTAR TABEL ... viii BAB I PENDAHULUAN ... I-1 1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Perumusan Masalah ... I-2 1.3 Tujuan dan Manfaat Perancangan ... I-3 1.4 Ruang Lingkup Perancangan ... I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1 2.1 Trinatrium Fosfat ... II-1 2.2 Sifat – Sifat Bahan Baku, Bahan Pembantu dan Produk ... II-2 2.2.1 Bahan Baku ...II-2 2.2.1.1 Natrium Karbonat (Na2CO3) ...II-2
2.2.1.2 Asam Fosfat (H3PO4) ...II-3
BAB XI KESIMPULAN ... XI-1 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ...LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ...LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ...LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Trinatrium Fosfat ... II-1 Gambar 2.2 Diagram Alir Massa ... II-11 Gambar 7.1 Flowdiagram Unit Pengolahan Air ...VII-28 Gambar 8.1 Peta Daerah Lokasi Pabrik ... VIII-1 Gambar 8.2 Tata Letak Pra Rancangan Pabrik
Pembuatan Trinatrium Fosfat ... VIII-6 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan
Trinatrium Fosfat Dari Natrium Karbonat, Natrium Hidroksida Dan Asam Fosfat ... IX-13 Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen (tampak atas) ... LD-2 Gambar LD.2 Grafik Entalpi Dan Temperatur Cairan Pada CT ... LD-30 Gambar LD.3 Kurva Hy ... LD-31 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan
Tangki Pelarutan ... LE-5 Gambar LE.2 Kurva Break Even Point Pabrik Pembuatan
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Kebutuhan Impor Trinatrium Fosfat Di Indonesia ... I-2 Tabel 3.1 Neraca Massa Di Tangki Pengencer H3PO4 (M-101) ... III-1
Tabel 3.2 Neraca Massa Di Tangki Pengencer Na2CO3 (M-102) ... III-1
Tabel 3.3 Neraca Massa Di Tangki Pelarutan NaOH (M-103) ... III-1 Tabel 3.4 Neraca Massa Pada Reaktor I (R–201) ... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa Pada Clarifying filter I (F-205) ... III-2 Tabel 3.6 Neraca Massa Pada Reaktor II (R–202) ... III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa Pada Clarifying filter II (F-207) ... III-3 Tabel 3.8 Neraca Massa Pada Evaporator (EV-203) ... III-4 Tabel 3.9 Neraca Massa Pada Cristalliser (CR-301) ... III-4 Tabel 3.10 Neraca Massa Pada Centrifuge (CF-302) ... III-5 Tabel 3.11 Neraca Massa Pada Rotary dryer (RD-303) ... III-5 Tabel 4.1 Neraca Energi Di Tangki Pengencer H3PO4 (M-101) ... IV-1
Tabel 4.2 Neraca Energi Di Tangki Pengencer Na2CO3 (M-102) ... IV-1
Trinatrium Fosfat Dari Natrium Karbonat, Natrium Hidroksida Dan Asam Fosfat ... VI-4 Tabel 7.1 Kebutuhan Steam Pabrik ...VII-1 Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin...VII-2 Tabel 7.3 Kebutuhan Air Proses ...VII-3 Tabel 7.4 Pemakaian Air Untuk Kebutuhan Domestik ...VII-3 Tabel 7.5 Kualitas Air Sungai Lamongan ...VII-4 Tabel 7.6 Kebutuhan Daya Unit Proses ...VII-12 Tabel 7.7 Kebutuhan Daya Utilitas ...VII-13 Tabel 7.8 Spesifikasi Pompa UPL ...VII-20 Tabel 7.9 Spesifikasi Pompa Utilitas ...VII-21 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah ... VIII-4 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ... IX-9 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ... IX-10 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan ... IX-11 Tabel LD.1 Spesifikasi PompaPengolahan Air ... LD-1 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan Dan Sarana Lainnya ... LE-1 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ... LE-6 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah ... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi ... LE-10 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai ... LE-13 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas ... LE-15 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja ... LE-16 Tabel LE.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU Republik Indonesia No.17
INTISARI
Trinatrium fosfat merupakan suatu senyawa yang banyak digunakan di dalam industri, terutama industri pembuatan deterjen (Pembersih). Alasan utama pemilihan judul “Prarancangan Pabrik Trinatrium Fosfat Dari Natrium Karbonat, Natrium Hidroksida Dan Asam Fosfat Dengan Kapasitas Produksi 40.000 Ton/Tahun” adalah karena selama ini Indonesia masih mengimpor trinatrium fosfat dari negara lain dalam jumlah yang cukup banyak. Selain untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, peluang untuk ekspor juga masih terbuka. Trinatrium fosfat terbentuk melalui proses kristalisasi pada suhu 55 °C dan tekanan 1 atm. Pabrik direncanakan akan dibangun di Kecamatan Sambeng, Gresik Jawa Timur dengan luas area pabrik 8750 m2. Adapun pemilihan lokasi di Kecamatan Sambeng karena dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan daerah Kawasan Industri Gresik (KIG). Badan hukum badan usaha pabrik pembuatan trinatrium fosfat ini adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang direktur dengan jumlah total tenaga kerja 155 orang. Reaksi pembentukan trinatrium fosfat dari natrium karbonat, natrium hidroksida dan asam fosfat merupakan reaksi eksoterm dan untuk menjaga suhu reaksi digunakan air pendingin. Reaktor yang digunakan adalah Continuous Stired Tank Reactor (CSTR) dengan reaksi samping yang terjadi adalah gas karbondioksida (CO2). Pemurnian trinatrium fosfat hasil reaksi
dilakukan di dalam kristaliser dan rotary dryer. Trinatrium fosfat yang dihasilkan mempunyai kemurnian 98 %. Dari hasil analisa ekonomi pabrik pembuatan trinatrium fosfat ini didapat nilai Profit Margin (PM) 24,72 %, Return on Invesment (ROI) sesudah pajak sebesar 19,90 %, Pay Out Time (POT) sesudah pajak 5,03 tahun. Sedangkan Brea k
Even Point (BEP) adalah 56,73 %, dan Internal Rate of Return (IRR) adalah 33,84 %.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Pendahuluan
Sebagai negara yang sedang berkembang, bangsa Indonesia memiliki kewajiban untuk melaksanakan pembangunan di segala bidang. Salah satunya adalah pembangunan di sektor ekonomi, yang sedang digiatkan oleh pemerintah untuk mencapai kemandirian perekonomian nasional. Untuk mencapai tujuan ini pemerintah menitikberatkan pada pembangunan di sektor industri. Secara garis besar, pembangunan dibagi atas dua bagian yakni pembangunan material dan pembangunan spiritual. Pada saat ini pembangunan material dititikberatkan pada sektor industri kimia sebagai landasan industrialisasi di negara kita. Pembangunan industri diarahkan untuk menuju kemandirian perekonomian nasional, meningkatkan kemampuan bersaing dan menaikkan pangsa pasar dalam negeri dan luar negeri dengan memelihara kelestarian fungsi lingkungan hidup. Pembangunan industri juga ditujukan untuk memperkokoh struktur ekonomi nasional dengan keterkaitan yang kuat dan saling mendukung antar sektor, meningkatkan daya tahan perekonomian nasional, memperluas lapangan kerja dan kesempatan usaha sekaligus mendorong berkembangnya kegiatan berbagai sektor pembangunan lainnya.
penduduk tiap tahunnya. Dengan meningkatnya jumlah penduduk, maka kebutuhan detergen akan meningkat pula. Demikian halnya dengan meningkatnya tingkat kesadaran penduduk dalam menjaga kebersihan, salah satunya dalam mencuci
menggunakan detergen.
Pemenuhan kebutuhan trinatrium fosfat di Indonesia, saat ini masih diimpor dari luar negeri. Untuk mengurangi ketergantungan pada trinatrium fosfat impor, maka cukup tepat untuk mendirikan pabrik trinatrium fosfat di Indonesia. Disamping itu asam fosfat sebagai bahan baku dapat diperoleh di Indonesia sendiri. Maka berdasarkan pertimbangan tersebut, pabrik trinatrium fosfat dapat didirikan di Indonesia sehingga kebutuhan dalam negeri dapat terpenuhi, menghemat devisa negara dan membuka lapangan kerja sehingga mengurangi tingkat pengangguran.
Tabel 1.1 Data impor kebutuhan Trinatrium fosfat di Indonesia
Tahun Jumlah (ton/tahun)
2009 33.609,404
2008 35.830,488
2007 43.129,102
2006 50.254,925
(Sumber: BPS, 2011)
1.2 Perumusan Masalah
1.3 Tujuan dan Manfaat Perancangan
Tujuan perancangan pabrik pembuatan trinatrium fosfat dari natrium hidroksida, natrium karbonat, dan asam fosfat ini adalah untuk menerapkan disiplin ilmu teknik kimia seperti neraca massa, neraca panas, spesifikasi peralatan, operasi teknik kimia, utilitas, analisa ekonomi perusahaan dan bagian ilmu teknik kimia lainnya.
Manfaat dari perancangan pabrik pembuatan trinatrium fosfat dari natrium hidroksida, natrium karbonat, dan asam fosfat ini adalah memberi gambaran kelayakan
(feasibility) dari segi rancangan dan ekonomi pabrik ini untuk dikembangkan di
Indonesia. Dimana nantinya gambaran tersebut menjadi patokan untuk pengambilan keputusan terhadap pendirian pabrik tersebut. Pembuatan trinatrium fosfat diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri akan trinatrium fosfat sehingga dapat mengurangi ketergantungan impor trinatrium fosfat untuk selanjutnya akan dikembangkan untuk tujuan ekspor. Manfaat lain yang ingin dicapai adalah terbukanya lapangan kerja dan memacu rakyat untuk meningkatkan produksi dalam negeri yang pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraan rakyat.
1.4 Ruang Lingkup Perancangan
Ruang lingkup dari perancangan pabrik trinatrium fosfat dari natrium hidroksida, natrium karbonat karbonat, dan asam fosfat adalah sebagai berikut :
a. Penanganan umpan (feed handling) b. Proses netralisasi natrium karbonat
c. Proses netralisasi asam fosfat
d. Proses pengkristalan dan pengeringan trinatrium fosfat e. Proses pemurnian trinatrium fosfat
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Trinatrium Fosfat
Trinatrium fosfat adalah agen pembersih, makanan aditif, dan penghilang noda. Trinatrium fosfat berwarna putih berbentuk butiran atau kristal padat dan sangat larut dalam air menghasilkan larutan alkali. Secara umum trinatrium fosfat disintesis dari dinatrium fosfat sehingga sebagian terhidrasi menjadi trisodium fosfat anhidrat sampai terbentuk trinatrium fosfat (Na3PO4.12H2O). Trinatrium fosfat paling sering ditemukan
dalam bentuk bubuk putih, yang sering disebut trinatrium ortofosfat atau hanya natrium fosfat. Trinatrium fosfat banyak digunakan dalam pembuatan berbagai macam sabun dan deterjen.
Gambar 2.1 Struktur Trinatrium fosfat
Kegunaan utama dari trinatrium fosfat adalah sebagai agen pembersih, pH larutan trinatrium fosfat 1% adalah 12, dan sifat kelarutannya cukup basa untuk saponifikasi lemak dan minyak. Dalam kombinasi dengan surfaktan, trinatrium fosfat merupakan agen yang sangat baik untuk membersihkan segala sesuatu pengotor. Hal ini sangat efektif dengan harga produksi yang rendah sehingga membuat trinatrium fosfat lebih disukai untuk sejumlah besar produk pembersih yang dijual di pertengahan abad ke-20. Trinatrium fosfat masih dijual, dan digunakan, sebagai agen pembersih, tetapi selama akhir 1960-an di Amerika Serikat, berlebihan menyebabkan serangkaian masalah ekologi.
2.2 Sifat-sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk 2.2.1 Bahan baku
2.2.1.1 Na2CO3 (MSDS, 2011)
Nama : natrium karbonat, soda abu, kalsium soda Rumus molekul : Na2CO3
Berat molekul : 106 g/mol Sifat fisis : - berwujud padat
- berwarna putih - higroskopis
- larut dalam air tetapi tidak larut dalam alkohol - tidak mudah terbakar
- densitas = 1,311 g/cm3 - titik leleh = 851 oC
Impuritis : 0,22% (maksimal)
Sifat kimia :
1. Semua karbonat akan cepat bereaksi dengan asam kuat membentuk garam karbonat.
M2(HCO3) + (H3O+,A-) M-A- + CO2 + 3H2O
2. Reaksi antara natrium karbonat dan kalsium hidroksida akan menghasilkan kalsium karbonat dan natrium hidroksida.
Na2CO3 + Ca(OH)2 2NaOH + CaCO3
3. Proses pembentukan natrium karbonat dapat melalui tiga tahapan: a. Konversi natrium klorida menjadi natrium sulfat dengan pemanasan.
2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl
b. Reaksi antara natrium sulfat dan kalsium karbonat dilakukan pada temperatur tinggi menghasilkan natrium karbonat.
Na2SO4 + CaCO3 + 2C Na2CO3 + CaS + 2CO2
c. Reduksi natrium sulfat menjadi natrium sulfida. Na2SO4 + 4C Na2S + 4CO
Na2S + CO2 + H2O Na2CO3 + H2S
4. Reaksi pembentukan dari amonia.
2NH3 + CO2 + H2O (NH4)2CO3
Ammonium karbonat yang dihasilkan pada reaksi 1 direaksikan dengan natrium klorida menghasilkan natrium karbonat
(NH4)2CO3 + 2NaCl Na2CO3 + 2NH4Cl
2.2.1.2 H3PO4 (MSDS, 2011)
Nama : Asam fosfat Rumus molekul : H3PO4
Berat molekul : 98 g/mol Sifat fisis : - wujud cair
- tidak berwarna, transparan - larut dalam alkohol dan air - densitas = 1,8334 g/cm3 - titik didih = 213 oC - titik leleh = 42,35 oC Impuritis : 0,02% (maksimal)
Sifat kimia :
a. Merupakan asam tribasa, pelepasan ion hidrogen yang pertama adalah ionisasi yang paling hemat. Ionisasi kedua adalah sedang dan yang ketiga sudah lemah. Hal ini bisa dilihat dari ketetapan penguraian ionisasi:
H3PO4 + H2O H2PO4- + H3O+ k1 = 7,1.10-3
H2PO4- + H2O HPO42- + H3O+ k2 = 6,3.10-8
HPO42- + H2O PO43- + H3O+ k3 = 4,4.10-13
b. Pada saat pemanasan, disodium phosphat akan membentuk sodium pyrophosphat:
2Na2HPO4 Na4P2O7 + H2O
c. Pada saat pemanasan, sodium dihidrogen phosphat akan membentuk sodium metaphosphat.
NaH2PO4 NaPO3 + H2O
d. Pembentukan sodium phosphat dengan penambahan natrium hidroksida. Na2HPO4 + NaOH Na3PO4 + H2O
e. Phosphorus pentasulfida dihidrolisa akan menghasilkan asam fosfat. P2S5 + 8H2O 2H3PO4 + 5H2S
2.2.1.3 NaOH (MSDS, 2011)
Nama : natrium hidroksida Rumus molekul : NaOH
Berat molekul : 40 g/mol
Sifat fisis : - berwujud padat - berwarna putih - titik leleh = 318,4 oC - titik didih = 1390 oC - densitas = 1,8832 g/cm³ - larut dalam air
- larut dalam alkohol, eter, dan gliserin Impuritis : 0,05%
Sifat kimia :
a. Pemanasan pada temperatur 1000oC dengan pencampuran karbon akan membentuk metallic sodium:
6NaOH + 2C 2Na + 3H2 + 2Na2CO3
b. Natrium hidroksida jika mengalami ionisasi akan terjadi:
-c. Pada pembentukannya, jika natrium ditambah air akan menghasilkan natrium hidroksida dan hidrogen.
Na + 2H2O 2NaOH + H2
d. Natrium hidroksida juga dapat dihasilkan dari reaksi antara sodium peroksida dengan air pada temperatur tinggi:
2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2
Pada temperatur rendah akan terbentuk hidrogen peroksida: Na2O2 + 2H2O 2NaOH + H2O2
e. Reaksi antara natrium karbonat dengan kalsium hidroksida akan menghasilkan natrium hidroksida dan kalsium karbonat:
Na2CO3 + Ca(OH)2 2NaOH + CaCO3
f. Natrium hidroksida mempunyai karakteristik alkali kuat, reaksi dengan alkali besi akan menghasilkan hidroksida besi dan natrium klorida:
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
Jika bereaksi dengan Zn akan terbentuk:
ZnSO4 + 2NaOH Zn(OH)2 + Na2SO4
g. Reaksi natrium hidroksida dengan beberapa elemen bebas, baik metal maupun non metal seperti:
2NaOH + Zn Na2ZnO2 + H2
2NaOH + 2Al + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
2NaOH + 2B + 2H2O 2NaBO2 + 3H2
2NaOH + Si + H2O Na2SiO3 + 2H2
2NaOH + Cl2 NaOCl + NaCl + H
h. Kalor reaksi pada elektrolisis garam bisa didapatkan dari kalor pembentukan komponen menyeluruh:
NaCl + H2O NaOH + 1/2H2 + 1/2Cl2
Reaksi dipecah menjadi reaksi pembentukan:
Na (s) + 1/2Cl2 (g) NaCl (g) DH = 407 kJ
H2 (g) + 1/2O2 (g) H2O (l) DH = 286 kJ
2.2.2 Produk
2.2.2.1 Na3PO4.12H2O (MSDS, 2011)
Nama : trinatrium fosfat Rumus molekul : Na3PO4 12H2O
Berat molekul : 380,16 g/mol Sifat fisis : - tidak berwarna
- bentuk kristal trigonal
- larut dalam air dan tidak larut dalam karbon disulfida - titik leleh = 256 oC (pada P = 1 atm)
- Suhu kristalisasi = 65 oC (pada P = 1 atm) - densitas = 2,507 g/cm3
- pH = 12 (larutan 1%) Sifat kimia :
a. Pemanasan dengan temperatur di atas 100oC, maka hidrat akan kehilangan 11 molekul air sehingga akan dihasilkan trinatrium fosfat monohidrat:
Na3PO4.12H2O Na3PO4.H2O + 11H2O
b. Trinatrium fosfat dihasilkan dari reaksi antara natrium hidroksida dengan disodium hidrogen phosphat:
Na2HPO4 + NaOH Na3PO4 + H2O
c. Disodium hidrogen phosphat pada saat pemanasan akan kehilangan air membentuk sodium pyrophosphat:
2Na2HPO4 Na4P2O7 + H2O
d. Sodium dihidrogen phosphat pada saat pemanasan akan membentuk sodium metaphosphat:
2.3 Proses Pembuatan Trinatrium fosfat
Secara umum proses pembuatan trinatrium fosfat terdiri dari netralisasi, pengeringan dan kristalisasi. Untuk tahap awal dilakukan netralisasi asam fosfat dan natrium karbonat agar diperoleh konsentrasi yang sesuai. Setelah dinetralisasi asam fosfat dipanaskan sampai suhu 90oC dan tekanan 1,5 atm. Proses selanjutnya yaitu pembentukan disodium fosfat dari natrium karbonat dan asam fosfat pada kondisi operasi (T = 90oC). Untuk selanjutnya berlangsung proses kristalisasi dan pengeringan trinatrium fosfat yang dibentuk dari dinatrium fosfat dan natrium hidroksida.
Reaksi pembuatan trinatrium fosfat dijalankan dengan dua tingkatan: 1. Pembuatan disodium fosfat
90oC
Na2CO3(aq) + H3PO4(l) Na2HPO4(l) + H2O (l) + CO2(g) DHf = -9.709,23
(John, 1928)
2. Pembentukan trinatrium fosfat 90oC
Na2HPO4(l) + NaOH (aq) Na3PO4 (l) + H2O (l) DHf = -7.056,63
2.4 Pemilihan Proses
pengeringan yang sampai saat ini menjadi tahapan proses dari pembuatan trinatrium fosfat (Beltz, 1963).
2.5 Deskripsi Proses
Proses pembuatan trinatrium fosfat secara garis besar dibagi menjadi 6 tahap proses yaitu:
1. Persiapan bahan baku
2. Pembentukan larutan disodium fosfat 3. Pembentukan larutan trinatrium fosfat 4. Pengkristalan produk trinatrium fosfat 5. Pengeringan trinatrium fosfat
6. Pengambilan produk (packing)
1. Persiapan bahan baku
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan trinatrium fosfat adalah natrium karbonat, asam fosfat, dan natrium hidroksida. Untuk keperluan ini digunakan natrium karbonat 30%, asam fosfat 62%, dan natrium hidroksida 50%. Bahan baku asam fosfat disimpan dalam tangki penyimpanan asamfosfat (T-104) pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm, kemudian dialirkan menggunakan pompa (P-111) dan diencerkan dalam tangki berpengaduk (M-101) sampai kadarnya menjadi 62% dari kadar mula-mula 74% serta menaikan suhu dari larutan sampai suhu menjadi 90 oC dengan menggunakan jaket pemanas. Asam fosfat dipompa (P-112) menggunakan pompa jenis sentrifugal sampai tekanan menjadi 1,5 atm menuju reaktor 1 (R-201).
karbonatmenjadi 30% serta menaikkan suhu larutan menjadi 90 oC dengan mengunakan jaket pemanas. Selanjutnya dialirkan ke reaktor 1 (R-201) menggunakan pompa bertekanan (P-113) sampai tekanan menjadi 1,5 atm.
Bahan baku natrium hidroksida diangkut dari gudang penyimpanan (G-105) pada suhu 30oC dan tekanan 1 atm menggunakan screw conveyor (SC-108), selanjutnya secara vertikal diangkut menggunakan bucket elevator (BE-110) menuju feed bin (FB-116) sebagai tempat penyimpanan sementara. F eed bin berupa silinder tegak terbuka dengan dasar berbentuk conis dilengkapi dengan weight feeder untuk mengatur laju umpan ke tangki pelarutan (M-103). Natrium hidroksida dari feed bin (FB) dilarutkan pada tangki berpengaduk (M-03) untuk diencerkan sampai konsentrasinya menjadi 50% serta menaikkan suhu larutan menjadi 90 oC dengan menggunakan jaket pemanas. Natrium hidroksida dipompa (P-114) menggunakan pompa jenis sentrifugal sampai tekanan menjadi 1,5 atm menuju reaktor 2 (R-202).
2. Pembentukan dinatrium fosfat
Larutan asam fosfat dialirkan ke dalam reaktor (R-201) direaksikan dengan natrium karbonat. Reaktor yang digunakan adalah mixed flow reactor yang dilengkapi dengan pengaduk dan jaket pendingin. Sebagai media pendingin digunakan air dengan suhu masuk 30oC. Kondisi operasi reaktor pada suhu 90oC dan tekanan 1,5 atm. Reaksi yang terjadi dalam reaktor 1 adalah:
Na2CO3(aq) + H3PO4(l) 95,6% Na2HPO4(l) + H2O (l) + CO2(g) (John, 1928)
Hasil reaksi berupa gas CO2 akan keluar melalui pipa pembuangan. Hasil dari reakror 1
3. Pembentukan trinatrium fosfat
Larutan dinatrium fosfat keluar dari clarifying filter (F-207) selanjutnya dialirkan menggunakan pompa (P-212) ke reaktor 2 (R-202) untuk direaksikan dengan natrium hidroksida 50%. Reaktor 2 juga dilengkapi dengan jaket pendingin dan pengaduk. Kondisi operasi reaktor pada suhu 90oC dan tekanan 1,5 atm. Dalam reaktor 2 terjadi reaksi:
Na2HPO4(l) + NaOH (aq) 99,06% Na3PO4(l) + H2O (l) (John, 1928)
Trinatrium fosfat hasil reaksi yang masih bercampur dengan impuritas dipompa (P-213) menuju clarifying filter (F-208) untuk memisahkan kotoran yang ada. Pengotor berupa endapandari impuritis bahan natrium karbonat dan asam fosfat dialirkan ke unit pengolahan limbah (UPL) untuk dilakukan pengolahan lebih lanjut. Filtrat dialirkan menggunakan pompa (P-214) menuju evaporator (EV-203).
4. Pengkristalan trinatrium fosfat
Filtrat dialirkan menuju evaporator (EV-203) untuk dipekatkan. Larutan jenuh keluar evaporator dengan suhu 104,7154 oC selanjutnya dipompa (P-215) menuju cooler
untuk menurunkan suhu larutan sampai mendekati suhu kristalisasi bahan sehingga suhu nya menjadi 75 oC. Selanjutnaya larutan dialirkan menuju cristalliser (CR-301), sedangkan uapnya dikondensasi pada barometrik kondensor (BK). Proses kristalisasi dilakukan pada suhu 55oC menggunakan agitated cooling crystallizer. Mother liquor
dan kristal yang terbentuk dipisahkan melalui centrifuge (CF-302). Mother liquor yang terbentuk dialirkan menggunakan pompa (P-309) menuju heater (HE-206) untuk menaikkan suhu nya menjadi 90 oC sehingga mother liquor nya dapat direcycle menuju reaktor 1 (R-201).
5. Pengeringan produk Trinatrium fosfat
Kristal yang telah dipisahkan dari centrifuge selanjutnya dialirkan menggunakan
screw conveyor (SC-304) untuk dikeringkan dalam rotary dryer (RD-303). Proses
kontak langsung pada bahan. Sebagai media panas dalam rotary dryer digunakan
saturated steam.
6. Pengambilan hasil
Kristal trinatrium fosfat yang telah kering diangkut secara vertikal menggunakan
bucket elevator (BE-305) menuju feed bin (FB-306), kemudian disalurkan ke gudang
Gambar 2.2 Flowsheet Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Trinatrium Fosfat Dari Natrium Karbonat, Natrium Hidroksida Dan Asan Fosfat
CR-301
No Kode Keterangan 1 T-104 Tangki Asama Fosfat 2 G-105 Gudang Natrium Hidroksida 3 G-106 Gudang Natrium Karbonat 4 G-308 Gudang Trinatrium Fosfat 5 M-101 Tangki Pengenceran Asam Fosfat 6 M-102 Tangki Pengenceran Natrium Karbonat 7 M-103 Tangki Pengenceran Natrium Hidroksida 8 SC-107 Screw Conveyor 9 SC-108 Screw Conveyor 10 SC-304 Screw Conveyor 11 BE-109 Bucket Elevator 12 BE-110 Bucket Elevator 13 BE-305 Bucket Elevator 14 BC-307 Belt Conveyor 15 FB-115 Feed Bin 16 FB-116 Feed Bin 17 FB-306 Feed Bin 18 P-111 Pompa Sentrifugal 19 P-112 Pompa Sentrifugal 20 P-113 Pompa Sentrifugal 21 P-114 Pompa Sentrifugal 22 P-209 Pompa Sentrifugal 23 P-210 Pompa Sentrifugal 24 P-211 Pompa Sentrifugal 25 P-212 Pompa Sentrifugal 26 P-213 Pompa Sentrifugal 27 P-214 Pompa Sentrifugal 28 T-215 Tangki Penyimpanan Air Hasil Kondensasi 29 R-201 Reaktor I 30 R-202 Reaktor II 31 F-207 Clarifying Filter I 32 F-208 Clarifying Filter II 33 EV-203 Evaporator 34 WC-216 Water Condensor 35 C-205 Cooler 36 HE-204 Heater 37 CR-301 Cristaliser 38 CF-302 Centrifuge 39 RD-303 Rotary Dryer
Skala : Tanpa Skala TanggalTanda Tangan Digambar Nama : Cristopel L Tobing
NIM : 060405051 1.Nama : Dr. Ir. Iriany, MSi
NIP : 19640613 199003 2 001 Diperiksa /
Disetujui2.Nama : Ir. Renita Manurung, MT NIP : 19681214 199702 2 002
DEPARTEM ENTEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
DIAGRAM ALIR PABRIK TRINATRIUM FOSFAT DARI NATRIUM KARBONAT, ASAM FOSFAT DAN NATRIUM HIDROKSIDADENGAN
BAB III
NERACA MASSA
3.1 Neraca massa pada tangki pengencer H3PO4 (M-101) Tabel 3.1 Neraca massa pada tangki pengencer H3PO4 (M-101)
Komponen
Tangki pengencer (M-101)
inlet inlet outlet
Alur 1 Alur 2 Alur 3
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)
H3PO4 1283,8348 - 1283,8348
H2O 450,7301 335,7894 786,5195
impuritis 0,3469 - 0,3469
Ʃ F1Total + F2 Total = 2070,7048 2070,7048
3.2 Neraca massa pada tangki pelarutan Na2CO3 (M-102) Tabel 3.2 Neraca massa pada tangki pelarutan Na2CO3 (M-102)
Komponen
Tangki pengencer (M-102)
inlet inlet outlet
Alur 4 Alur 5 Alur 6
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)
Na2CO3 1388,6376 - 1388,6376
H2O 69,8704 3167,0683 3236,9387
impuritis 3,2158 - 3,2158
3.3 Neraca massa pada tangki pelarutan NaOH (M-103) Tabel 3.3 Neraca massa pada tangki pelarutan NaOH (M-103)
Komponen
Tangki pengencer (M-103)
inlet inlet outlet
Alur 7 Alur 8 Alur 9
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)
NaOH 520,7254 - 520,2047
H2O - 520,7054 520,7054
impuritis - - 0,5207
Ʃ F7Total + F8Total = 1041,4508 1041,4508
3.4 Neraca massa pada reaktor (R-201) Tabel 3.4 Neraca massa pada reaktor (R-201)
Komponen
Reaktor (R-201)
Inlet inlet Inlet Outlet
Alur 3 Alur 6 Alur 21 Alur 10 Alur 11
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)
Na2HPO4 - - 5,8376 - 1866,0880
Na2CO3 - 1388,6376 54,7958 - 54,7958
H3PO4 1283,8348 - 59,0886 - 59,0886
NaOH - - 27,4066 - 27,4066
CO2 - - - 576,4156 -
H2O 786,5195 3236,9387 246,9559 - 4506,2204
impuritis 0,3469 3,2158 - - 3,5627
3.5 Neraca massa pada clarifying filter I (F-205) Tabel 3.5 Neraca massa pada clarifying filter I (F-205)
Komponen
Clarifying filter (F-205)
Inlet Outlet
Alur 11 Alur 12 Alur 13
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)
Na2HPO4 1866,0880 1866,0880 -
H3PO4 59,0886 59,0886 -
Na2CO3 54,7958 54,7958
-NaOH 27,4066 27,4066 -
H2O 4506,2204 4461,1582 45,0622
impuritis 3,5628 - 3,5627
Ʃ 6517,1622 F12Total + F13Total = 6517,1622
3.6 Neraca massa pada reaktor (R-202) Tabel 3.6 Neraca massa pada reaktor (R-202)
Komponen
Reaktor (R-202)
Inlet inlet Outlet
Alur 9 Alur 12 Alur 14
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)
Na3PO4 - - 2134,9741
Na2HPO4 - 1866,0880 17,5128
Na2CO3 - 54,7958 54,7958
H3PO4 - 59,0886 59,0886
NaOH 520,2047 27,4066 27,4066
H2O 520,7254 4461,1582 5215,6893
impuritis 0,5207 - 0,5207
[image:30.595.85.534.408.610.2]3.7 Neraca massa pada clarifying filter II (F-207) Tabel 3.7 Neraca massa pada clarifying filter II (F-207)
Komponen
Clarifying filter (F-207)
Inlet Outlet
Alur 14 Alur 15 Alur 16
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)
Na3PO4 2134,9741 - 2134,9741
Na2HPO4 17,5128 - 17,5128
H3PO4 59,0886 - 59,0886
Na2CO3 54,7958 - 54,7958
NaOH 27,4066 - 27,4066
H2O 5215,6893 52,1569 5163,5324
impuritis 0,5207 0,5207 -
Ʃ 7509,9881 F15Total + F16Total = 7509,9881
[image:31.595.140.476.163.365.2]3.8 Neraca massa pada evaporator (EV-203) Tabel 3.8 Neraca massa pada evaporator (EV-203)
Komponen
Evavorator (EV-203)
Inlet Outlet
Alur 16 Alur 17 Alur 18
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam)
Na3PO4 2134,9741 - 2134,9741
Na2HPO4 17,5128 - 17,5128
H3PO4 59,0886 - 59,0886
Na2CO3 54,7958 - 54,7958
NaOH 27,4066 - 27,4066
H2O 5163,5324 1722,8655 3440,6669
3.9 Neraca massa pada cristalliser (CR-301) Tabel 3.9 Neraca massa pada cristalliser (CR-301)
Komponen
cristalliser (CR-301)
Inlet Outlet
Alur 18 Alur 19
F (kg/jam) F (kg/jam)
Na3PO4. 12H2O - 4949,4949
Na3PO4 2134,9741 -
Na2HPO4 17,5128 17,5128
H3PO4 59,0886 59,0886
Na2CO3 54,7958 54,7958
NaOH 27,4066 27,4066
H2O 3440,6669 626,1461
Ʃ 5734,4449 5734,4449
[image:32.595.157.485.164.363.2]3.10 Neraca massa pada centrifuge (CF-302) Tabel 3.10 Neraca massa pada centrifuge (CF-302)
Komponen
centrifuge (CF-302)
Inlet Outlet
Alur 19 Alur 20 Alur 21
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) Na3PO4. 12H2O 4949,4949 4949,4949
Na2HPO4 17,5128 11,6752 5,8376
H3PO4 59,0886 - 59,0886
Na2CO3 54,7958 - 54,7958
NaOH 27,4066 - 27,4066
H2O 626,1461 379,1902 246,9559
3.11 Neraca massa pada rotary dryer (RD-303) Tabel 3.11 Neraca massa pada rotary dryer (RD-303)
Komponen
Rotary Dryer (RD-303)
Inlet Outlet
Alur 20 Alur 22 Alur 23
F (kg/jam) F (kg/jam) F (kg/jam) Na3PO4. 12H2O 4949,4949 - 4949,4949
Na2HPO4 11,6752 11,6752
H2O 379,1902 289,8553 89,3349
BAB IV
NERACA ENERGI
4.1 Neraca energi pada tangki pengencer H3PO4 (M-101) Tabel 4.1 Neraca energi pada tangki pengencer H3PO4 (M-101)
Komponen Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (kJ/jam)
Enthalpi produk - 737785,4928
Enthalpi umpan 22900,2145
-Panas Pengenceran 152925,1584
Enthalpi H2O 7024,7141
-Enthalpi steam 554935,4058
Total 737785,4928 737785,4928
4.2 Neraca energi pada tangki pelarutan Na2CO3 (M-102) Tabel 4.2 Neraca energi pada tangki pelarutan Na2CO3 (M-102)
Komponen Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (kJ/jam)
Enthalpi produk - 1408488,6140
Enthalpi umpan 9392,9948
-Panas Pengenceran 907136,6923
-Enthalpi H2O 66255,0677
-Enthalpi steam 425703,8592
4.3 Neraca energi pada tangki pelarutan NaOH (M-103) Tabel 4.3 Neraca energi pada tangki pelarutan NaOH (M-103)
Komponen Alur masuk (kJ/jam) Alur keluar (kJ/jam)
Enthalpi produk - 397478,8205
Enthalpi umpan 8669,0866
-Panas Pengenceran 182957,5983
-Enthalpi H2O 10882,6812
-Enthalpi steam 194969,4544
Total 397478,8205 397478,8205
4.4 Neraca energi pada heater(HE-204) Tabel 4.4 Neraca energi heater(HE-204)
Neraca panas di HE - 204
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi feed Enthalpi steam
28723,6282 97118,4249
Enthalpi larutan keluar 125842,0531
Total = 125842,0531 kJ/jam
4.5 Neraca energi pada reaktor I (R-201) Tabel 4.5 Neraca energi pada reaktor (R-201)
Neraca panas pada R-201
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi H3PO4 62 %
Enthalpi Na2CO3 30%
Enthalpi recyle Panas reaksi
737785,4928 1408488,6140
125842,0531 523968,7309
Enthalpi larutan produk Enthalpi CO2
Enthalpi air pendingin
1416080,61 35096,7401 1344907,39
4.6 Neraca energi pada clarifying filter (F-207) Tabel 4.6 Neraca energi pada clarifying filter (F-207)
Neraca panas pada F - 207
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi feed 1416080,761 Enthalpi larutan produk Enthalpi air Enthalpi impuritas
1379895,8111 12255,1171 23929,8328 Total = 1416080,761 kJ/jam
4.7 Neraca energi pada reactor II (R-202) Tabel 4.7 Neraca energi pada reaktor (R-202)
Neraca panas pada R-202
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi feed
Enthalpi NaOH 50% Panas reaksi
1379895,8111 397478,8205 548894,5821
Enthalpi larutan produk Enthalpi air pendingin
1840868,05 485401,1637
4.8 Neraca energi pada clarifying filter (F-208) Tabel 4.8 Neraca energi pada clarifying filter (F-208)
Neraca panas pada F - 208
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi feed 1840868,05 Enthalpi larutan produk Enthalpi air Enthalpi impuritas
1798018,716 14184,5887
29,8111 Total = 1840868,05 kJ/jam
4.9 Neraca energi pada evaporator (EV-203) Tabel 4.9 Neraca energi pada evaporator (EV-203)
Neraca panas pada EV - 203
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi feed Entalpi steam
1798018,716 4321906,2370
Enthalpi larutan produk Enthalpi uap air
1682535,8800 4466024,0070
Total = 6148559,8870 kJ/jam
[image:37.595.122.499.159.301.2]4.10 Neraca energi pada water condensor (WC-206) Tabel 4.10 Neraca energi pada water condensor (WC-206)
Neraca panas pada WC - 206
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi feed 4466024,0070 Entalphi feed keluar Enthalpi air pendingin
396465,8030 4069558,2040
4.11 Neraca energi pada cooler (C-205) Tabel 4.11 Neraca energi pada cooler (C-205)
Neraca panas pada C - 210
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi feed 1682535,8800 Entalphi feed keluar Enthalpi air pendingin
1035149,47 647386,4100
Total = 1682535,8800 kJ/jam
4.12 Neraca energi pada cristalliser (CR-301) Tabel 4.12 Neraca energi pada cristalliser (CR-301)
Neraca panas di CR-301
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi feed 1035149,47
Enthalpi produk Enthalpi air pendingin
Panas kristalisasi
325047,9643 231056,5284 479044,9768 Total = 1035149,47 kJ/jam
4.13 Neraca energi pada centrifuge (CF-302) Tabel 4.13 Neraca energi pada centrifuge (CF-302)
Neraca panas di CF-302
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi kristal & ML 325047,9643 Enthalpi kristal Enthalpi ML
4.14 Neraca energi pada rotary dryer (RD-303) Tabel 4.14 Neraca energi pada rotary dryer (RD-303)
Neraca panas di RD-303
Input kJ/jam Output kJ/jam
Enthalpi feed Enthalpi steam
296324,3361 1063271,8940
Enthalpi produk H uap air
BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN
5.1 Tangki Penyimpanan Asam Fosfat (TK-104)
Fungsi : menyimpan asam fosfat untuk kebutuhan 15 hari Bentuk : silinder vertikal dengan alas datar dan tutup elipsoidal Bahan : stainless steel, SA-240 Gr. A type 410
Jumlah : 2 unit
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 30 oC (303 K) Tekanan (P) : 1 atm
Laju alir massa (F) = 1734,9119 kg/jam Volume tangki = 231,8888 m3
Ukuran = -. Silinder
Ø Diameter = 5,8077 m
Ø Tinggi = 7,7437 m
Ø Tebal = 3/4 in -. Tutup
Ø Diameter = 5,8077 m
Ø Tinggi = 1,4519 m
Ø Tebal = 3/4 in
5.2 Gudang Penyimpanan Na2CO3 (G–106)
Fungs : Tempat penyimpanan natrium karbonat (Na2CO3) selama 15
hari
Bentuk bangunan : Prisma segi empat beraturan Bahan konstruksi : Dinding Beton
Jumlah : 1 unit
Kondisi ruangan :
Ø Tekanan = 1 atm
Ø Kebutuhan = 15 hari = 360 jam
Ø Kapasitas = 526220,5698 kg Ukuran gudang yang digunakan adalah :
Ø Panjang = 12,4286 m
Ø Lebar = 12,4286 m
Ø Tinggi = 6 m
5.3 Gudang Penyimpanan NaOH (G – 105)
Fungsi : Menyimpan Natrium hidroksida untuk kebutuhan 15 hari. Bentuk : Prisma segi empat beraturan
Bahan : Dinding beton Jumlah : 1 unit
Kondisi ruangan :
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
Ø Kebutuhan = 15 hari = 360 jam
Ø Kapasitas = 187461,144 kg Ukuran gudang yang digunakan adalah :
Ø Panjang = 6,1907 m
Ø Lebar = 6,1907 m
Ø Tinggi = 6 m
5.4 Tangki Penyimpanan Air Hasil Kondensasi (T – 215) Fungsi : Menampung air untuk kebutuhan 15 hari. Bentuk : Prisma segi empat beraturan
Bahan : Dinding beton Jumlah : 1 unit
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
Ø Kebutuhan = 15 hari = 360 jam
Ø Kapasitas = 620,2318 Liter Ukuran gudang yang digunakan adalah :
Ø Panjang = 13,8834 m
Ø Lebar = 13,8834 m
Ø Tinggi = 6 m
5.5 Gudang Penyimpanan Trinatrium fosfat (G – 308)
Fungsi : Menampung Trinatrium fosfat untuk kebutuhan 10 hari. Bentuk : Prisma segi empat beraturan
Bahan : Dinding beton Jumlah : 1 unit
Kondisi ruangan :
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
Ø Kebutuhan = 10 hari = 240 jam
Ø Kapasitas = 1212121,207
Ø Jumlah sak (25 kg/sak) = 48485 sak Ukuran gudang yang digunakan adalah :
Ø Panjang = 14,2491 m
Ø Lebar = 14,2491 m
5.6 Screw Conveyor (SC – 107)
Fungsi : Transportasi bahan baku natrium karbonat ke mixing tank (M-102) Jenis : horizontal screw conveyor
Bahan : carbon steel
Jumlah : 1 unit Kondisi operasi :
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
Daya : 5,3117 hp/day
5.7 Screw Conveyor (SC – 108)
Fungsi : Transportasi bahan baku natrium hidroksida ke mixing tank (M-103) Jenis : horizontal screw conveyor
Bahan : carbon steel
Jumlah : 1 unit Kondisi operasi :
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
Daya : 1,4118 hp/day
5.8 Screw Conveyor (SC – 304)
Fungsi : Transportasi trinatrium fosfat menuju ke rotary dryer
Jenis : horizontal screw conveyor
Bahan : carbon steel
Jumlah : 1 unit Kondisi operasi :
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
5.9 Bucket Elevator (BE – 109)
Fungsi : Mengangkut natrium karbonat ke mixing tank (M-102) Jenis : Contiunuous – Bucket Elevator
Bahan : Malleable iron
Jumlah : 1 unit Kondisi operasi :
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
Kapasitas Bucket elevator :
Ø Tinggi elevator = 25 ft
Ø Ukuran bucket = (8 x 5 ½ x 7 ¼) in
Ø Jarak antar bucket = 8 in
Ø Kecepatan putaran = 28 rpm
Ø Daya = ½ hp
5.10 Bucket Elevator (BE – 110)
Fungsi : Mengangkut natrium hidroksida ke mixing tank (M-103) Jenis : Contiunuous – Bucket Elevator
Bahan : Malleable iron
Jumlah : 1 unit Kondisi operasi :
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
Kapasitas Bucket elevator :
Ø Tinggi elevator = 25 ft
Ø Ukuran bucket = (8 x 5 ½ x 7 ¼) in
Ø Jarak antar bucket = 8 in
Ø Kecepatan putaran = 28 rpm
5.11 Bucket Elevator (BE – 109)
Fungsi : Mengangkut produk menuju gudang Jenis : Contiunuous – Bucket Elevator
Bahan : Malleable iron
Jumlah : 1 unit Kondisi operasi :
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
Kapasitas Bucket elevator :
Ø Tinggi elevator = 25 ft
Ø Ukuran bucket = (8 x 5 ½ x 7 ¼) in
Ø Jarak antar bucket = 8 in
Ø Kecepatan putaran = 28 rpm
Ø Daya = 1 hp
5.12 Belt Conveyor (BC – 307)
Fungsi : Mengangkut produk yang sudah di pa cking menuju gudang Jenis : horizontal belt conveyor
Bahan : carbon steel
Jumlah : 1 unit Kondisi operasi :
Ø Temperatur = 30 °C
Ø Tekanan = 1 atm
5.13 F eed bin (FB-115)
Fungsi : Menampung natrium karbonat agar lajunya masuk ke mixing tank
konstan
Bentuk : silinder tegak terbuka dengan alas berbentuk conis
Bahan : carbon steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 30 oC (303 K) Tekanan (P) : 1 atm
Laju alir massa (F) = 1461,7238 kg/jam Volume bin = 0,0689 m3
Ukuran :
Ø Diameter = 0,0242 m
Ø Tinggi = 0,0242 m
Ø Tebal = 1/4 in
5.14 F eed bin (FB-116)
Fungsi : Menampung natrium hidroksida agar lajunya masuk ke mixing tank
konstan
Bentuk : silinder tegak terbuka dengan alas berbentuk conis
Bahan : carbon steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 30 oC (303 K) Tekanan (P) : 1 atm
Laju alir massa (F) = 520,2047 kg/jam Volume bin = 0,0265 m3
Ukuran :
Ø Diameter = 0,0169 m
Ø Tinggi = 0,0169 m
5.15 F eed bin (FB-115)
Fungsi : Menampung produk untuk selanjutnya dilakukan proses packing
Bentuk : silinder tegak terbuka dengan alas berbentuk conis
Bahan : carbon steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 30oC (303 K) Tekanan (P) : 1 atm
Laju alir massa (F) = 5050,5050 kg/jam Volume bin = 0,0199 m3
Ukuran :
Ø Diameter = 0,012 m
Ø Tinggi = 0,012 m
Ø Tebal = 1/4 in
5.16 Tangki Pengenceran Asam Fosfat (M – 101)
Fungsi : Mengencerkan asam fosfat sampai konsentrasinya menjadi 62%
Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas
ellipsoidal
Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Bahan : stainless steel, SA-240 Gr. A type 410 Waktu tinggal : 2 jam
Kondisi operasi :
- Temperatur (T) = 90 oC - Tekanan (P) = 1 atm
Laju alir massa (F) : 2070,7048 kg/jam Volume tangki : 3,2794 m3
Tinggi tangki : 1,5666 m Tebal dinding dan tutup tangki : 1/4 in Tebal dinding jaket pemanas : 1/2 in Daya motor pengaduk : 3/4 hp
5.17 Tangki Pengenceran Natrium Karbonat (M – 102)
Fungsi : Mengencerkan natrium karbonat sampai konsentrasinya menjadi 30%
Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal
Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Bahan : carbon steel, SA-285 Gr. C Waktu tinggal : 2 jam
Kondisi operasi :
- Temperatur (T) = 90 oC - Tekanan (P) = 1 atm
Laju alir massa (F) : 4682,7921 kg/jam Volume tangki : 10,1435 m3
5.18 Tangki Pengenceran Natrium Hidroksida (M – 103)
Fungsi : Mengencerkan natrium hidroksida sampai konsentrasinya menjadi 50%
Jenis : Tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal
Bentuk : Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Bahan : carbon steel, SA-285 Gr. C Waktu tinggal : 2 jam
Kondisi operasi :
- Temperatur (T) = 90 oC - Tekanan (P) = 1 atm
Laju alir massa (F) : 1041,4508 kg/jam Volume tangki : 1,6148 m3
Diameter dalam tangki : 0,5143 m Tinggi head : 0,1268 m Tinggi silinder : 0,5143 m Tinggi tangki : 0,6428 m Tebal dinding dan tutup tangki : 1/4 in Tebal dinding jaket pemanas : 1/4 in Daya motor pengaduk : 1/20 hp
5.19 Pompa asam fosfat (P – 112)
Fungsi : Mengalirkan bahan baku asam fosfat dari mixing tank (M-102) ke reaktor I (R-201)
Jenis : Pompa sentrifugal Bahan : Commercial steel
Tabel 5.1 Spesifikasi Pompa
Pompa Jenis Bahan konstruksi Daya (hp)
(P – 113) Pompa sentrifugal Commercial steel 1/4 (P – 114) Pompa sentrifugal Commercial steel 1/20 (P – 209) Pompa sentrifugal Commercial steel 1/4 (P – 210) Pompa sentrifugal Commercial steel 1/4 (P – 211) Pompa sentrifugal Commercial steel 1/4 (P – 212) Pompa sentrifugal Commercial steel 1/4 (P – 213) Pompa sentrifugal Commercial steel 1/4 (P – 214) Pompa sentrifugal Commercial steel 1/20
5.20 Reaktor I (R-201)
Fungsi : Mereaksikan asam fosfat dan natrium karbonat untuk menghasilkan natrium difosfat
Jenis : tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 90 oC Tekanan (P) : 1,5 atm
Bahan konstruksi : stainless steel, SA-240 Gr. A type 410 Waktu tinggal (τ) : 60 menit = 1 jam
Fmasuk umpan total : 7093,5778 kg/jam
Diameter pengaduk : 1,019 m Daya pengaduk : 3 hp
5.21 Reaktor II (R-202)
Fungsi : Mereaksikan natrium difosfat dan natrium hidroksida untuk menghasilkan trinatrium fosfat
Jenis : tangki berpengaduk flat six blade open turbine dengan tutup dan alas ellipsoidal
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 90 oC Tekanan (P) : 1,5 atm
Bahan konstruksi : stainless steel, SA-240 Gr. A type 410 Waktu tinggal (τ) : 60 menit = 1 jam
Fmasuk umpan total : 7509,9881 kg/jam
Volume tangki : 16,8416 m3 Diameter tangki : 4,5167 m Tinggi tutup ellipsoidal : 0,7528 m Tinggi shell : 5,6459 m Tinggi tangki : 7,1514 m Tebal silinder : 1 1/2 in Tebal head : 1 1/2 in Tebal jaket : 1 1/2 in Diameter pengaduk : 1,1292 m Daya pengaduk : 4 1/2 hp
5.22 Clarifying filter I (F-207)
Fungsi : Memisahkan larutan yang keluar dari reaktor I dari impuritisnya Bentuk : silinder tegak dengan als dan tutup ellipsoidal
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 90 oC Tekanan (P) : 1,5 atm Laju alir massa (F) = 6517,1622 kg/jam Volume Clarifying filter = 6,3327 m3
Tebal tangki = 1/4 in
5.23 Clarifying filter II (F-208)
Fungsi : Memisahkan larutan yang keluar dari reaktor II dari impuritisnya Bentuk : silinder tegak dengan als dan tutup ellipsoidal
Bahan : stainless steel, SA-240 Gr. A type 410 Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 90 oC Tekanan (P) : 1,5 atm Laju alir massa (F) = 7509,9881 kg/jam Volume Clarifying filter = 7,0173 m3
Tebal tangki = 1/4 in
5.24 Crystalliser (CR-301)
Fungsi : Membentuk kristal trinatrium fosfat
Type : Continuous strired tank cristalliser (CSTC)
Bahan : stainless steel, SA-240 Gr. A type 410 Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 55 oC Tekanan (P) : 1 atm Laju alir massa (F) = 5734,4449 kg/jam Volume Crystalliser = 5,8429 m3
Tinggi tangki : 2,4811 m Tebal silinder : 1/4 in Tebal head : 1/4 in Tebal jaket : 1/4 in Diameter pengaduk : 0,5837 m Daya pengaduk : 1 3/4 hp
5.25 Centrifuge (CF-302)
Fungsi : Memisahkan kristal trinatrium fosfat dari larutan induk dengan centrifugasi serta membantu proses kristalisasi sebagian trinatrium fosfat yang belum terbentuk pada cristalliser
Type : Tubular Bowl Centrifuge
Bahan : stainless steel, SA-240 Gr. A type 410 Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi : Temperatur (T) : 55 oC Tekanan (P) : 1 atm Laju alir massa (F) = 5734,4449 kg/jam Volume Centrifuge = 2,4348 m3
Waktu tinggal = 0,0224 jam Daya pengaduk : 1/8 hp
5.26 Rotary steam dryer (RD-303)
Fungsi : Menguapkan H2O dari campuran produk trinatrium fosfat dan H2O
keluaran centrifuge
Type : Steam tube rotary dryer
Jumlah : 1 unit
Luas penampang = 3,9869 ft2 Diameter = 0,6869 m
Panjang = 6,8189 m
Waktu tinggal = 0,081 jam Daya pengaduk : 2,75 hp
5.27 Water Condenser (WC-206)
Fungsi : Untuk mengondensasikan air yang keluar dari Evaporator
Bentuk : Horizontal condensor
Jenis : 1-2 shell and tube exchanger
Kondisi operasi :
Ø Temperatur fluida panas masuk = 104,7154 oC
Ø Temperatur fluida panas keluar = 80 oC
Ø Temperatur fluida dingin masuk = 30 oC
Ø Temperatur fluida dingin keluar = 55 oC
Ø Diameter luar tube (OD) = 3/4 in
Ø Jenis tube = 16 BWG
Ø Pitch (PT) = 15/16 in triangular pitch
Ø Panjang tube (L) = 16 ft
Ø Jumlah tube = 274 tube
5.28 Heater(HE-204)
Fungsi : Menaikkan suhu mother liquor yang ingin di recycle ke reaktor I (R-201)
Jenis : Double pipe heat excha nger
Dipakai : Pipa 4 x 3 in IPS, 16 ft Jumlah : 1 unit
5.29 Cooler(C-205)
Fungsi : Menurunkan suhu larutan keluar evaporator untuk dikristalisasi Jenis : 1-2 shell and tube heat exchanger
Shell : Diameter dalam (ID) = 12 in
Baffle Space (B) = 5 in
Passes (n) = 2
Tube : Diameter dalam (ID) = 0,62 in
Diameter luar (OD) = 1 in
BWG = 18
Pitch (Triangular) = 1,25 in
Panjang = 12 ft
5.30 Evaporator (EV-203)
Fungsi : untuk menaikkan konsentrasi larutan dengan menguapkan air Bentuk : Long-tube Vertical Evaporator
Tipe : Double Effect Evapora tor
Jenis : 1-2 shell and tube exchanger
Dipakai : 1 in OD Tube 18 BWG, panjang = 16 ft Jumlah : 1 unit
Kondisi Operasi : T = 104,7154 oC P = 1 atm
Ø Diameter luar tube (OD) = 1 in
Ø Jenis tube = 18 BWG
Ø Pitch (PT) = 1 1/4 in triangular pitch
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) (Timmerhaus, 2004).
Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah : 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan.
Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari (Considine,1985) :
1. Sensing Element / 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 (indicatorer).
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah:
1. Range yang diperlukan untuk pengukuran
3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya
5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses (Timmerhaus,2004)
Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah : 1. Untuk variabel temperatur:
· Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati temperatur suatu alat. Dengan menggunakan Temperature
Controller, para engineer juga dapat melakukan pengendalian terhadap
peralatan sehingga temperatur peralatan tetap berada dalam range yang diinginkan. Temperature Controller kadang-kadang juga dapat mencatat temperatur dari suatu peralatan secara berkala (Temperature Recorder).
· Temperature Indicator (TI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati temperatur dari suatu alat 2. Untuk variabel tinggi permukaan cairan
· Level Controller (LC) adalah instumentasi yang digunakan untuk mengamati
ketinggian cairan dalam suatu alat Dengan menggunakan Level Controller, para
engineer juga dapat melakukan pengendalian ketinggian cairan dalam peralatan
tersebut.
· Level Indicator (LI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati
ketinggian cairan dalam suatu alat. 3. Untuk variabel tekanan
· Pressure Controller (PC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk
mengamati tekanan operasi suatu alat. Para engineer juga dapat melakukan perubahan tekanan dari peralatan operasi. Pressure Controller dapat juga dilengkapi pencatat tekanan dari suatu peralatan secara berkala (Pressure
Recorder).
· Pressure Indicator (PI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati
4. Untuk variabel aliran cairan
· Flow Controller (FC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati
laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bila terjadi perubahan dapat melakukan pengendalian.
· Flow Indicator (FI) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati laju
[image:59.595.85.553.314.696.2]aliran atau cairan suatu alat. (Considine,1985)
Tabel 6.1 Daftar penggunanan instrumentasi pada Pra – rancangan Pabrik Pembuatan Trinatrium Fosfat dari Natrium Hidroksida, Natrium Karbonat dan
Asam Fosfat
No Nama alat Jenis instrumen Kegunaan
1
Tangki bahan baku, Tangki pencampuran,
Tangki produk
Level Controller (LC),
Temperature Indicator
(TI)
Mengontrol ketinggian cairan dalam tangki
2 Pompa Flow Controller (FC) Mengontrol laju alir cairan pada pompa
3 Evaporator Temperature Controller
(TC) Mengontrol suhu dalam evaporator
4 Barometrik Kondensor Pressure Controller (PC) Mengontrol tekanan dalam barometrik
kondensor
5 Kristaliser Temperature Controller
(TC) Mengontrol suhu dalam kristaliser
6 Reaktor
Pressure Controller (PC) Mengontrol tekanan dalam reaktor
Temperature Indicator
(TI) Mengontrol suhu dalam reaktor 7 Alat penukar panas
(heater dan cooler)
Temperature Controller
(TC) Mengontrol suhu dalam alat
8 Rotary dryer Temperature Controller
(TC) Mengontrol suhu dalam rotary dryer
9 Screw Conveyor Flow Controller (FC) Mengontrol laju alir bahan pada screw
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 : 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 :
§ Pelatihan untuk menciptakan kualitas Sumber Daya Manusia (SDM) yang tinggi dan bertanggung-jawab, misalnya melalui pelatihan kepemimpinan dan pelatihan pembinaan kepribadian.
§ 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 (Timmerhaus, 2004).
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.
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 Trinatrium Fosfat dari Natrium Hidroksida, Natrium Karbonat dan Asam Fosfat
Dalam rancangan pabrik pembuatan trinatrium fosfat dari natrium hidroksida, natrium karbonat dan asam fosfat, usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut :
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan
Proses produksi trinatrium fosfat dari natrium hidroksida, natrium karbonat dan asam fosfat menggunakan reaktor yang beroperasi pada tekanan 1,5 atm dengan menggunakan steam saturated pada suhu 120°C dan menghasilkan gas buangan yaitu karbondioksida (CO2). Bahaya yang kemungkinan timbul adalah kebakaran atau
peledakan yang berasal dari reaktor. Selain itu unit penghasil uap (boiler) juga dapat menciptakan hal yang serupa apabila pengendalian tidak berjalan optimal.
Dari uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pencegahan dan penanganan terhadap kebakaran dan ledakan sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui adan
