PABRIK ASAM OKSALAT DIHIDRAT DARI MOLASSES DENGAN PROSES OKSIDASI ASAM NITRAT

(1)

PRA RENCANA PABRIK

Disusun Oleh :

A.FANI DWIYULIANTY FARIADI 17031010063

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

2021

(2)

(3)

PRA RENCANA PABRIK

Pabrik Asam Oksalat Dihidrat Dari Molasses Dengan Proses Oksidasi Asam Nitrat

LEMBAR PENGESAHAN

PRA RENCANA PABRIK

PABRIK ASAM OKSALAT DIHIDRAT DARI MOLASSES DENGAN PROSES OKSIDASI ASAM NITRAT KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

Disusun oleh :

A.FANI DWIYULIANTY FARIADI NPM. 17031010063

Telah disetujui dan disahkan oleh Dosen Pembimbing sebagai Persyaratan Untuk mengikuti Ujian Lisan

Pada tanggal : 10 September 2021

Surabaya, 15 September 2021 Menyetujui,

Dosen Pembimbing Pra Rencana Pabrik

Ir. Bambang Wahyudi, MS NIP. 19580711 198503 1 001

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknik

(4)

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR FAKULTAS TEKNIK

KETERANGAN REVISI

Mahasiswa di bawah ini:

Nama : A.Fani Dwiyulianty Fariadi NPM : 17031010063

Program Studi : Teknik Kimia / Teknik Industri / Teknologi Pangan /Teknik Lingkungan / Teknik Sipil

Telah mengerjakan revisi / tidak ada revisi *) PRA RENCANA (DESAIN) / SKRIPSI / TUGAS AKHIR Ujian Lisan Periode I, TA. 2021/2022

Dengan judul : PABRIK ASAM OKSALAT DIHIDRAT DARI MOLASSES DENGAN PROSES OKSIDASI ASAM NITRAT KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

Dosen Penguji yang memerintahkan revisi

1. Dr. Ir. Srie Muljani, MT ( )

2. Ir. Sani, MT ( )

3. Dr. Ir. Novel Karaman, MT ( )

Surabaya, 11 September 2021 Menyetujui,

Dosen Pembimbing

Ir. Bambang Wahyudi, MS

NIP. 19580711 198503 1 001

(5)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat, nikmat serta karunia-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir Pra Rencana Pabrik dengan judul “Pabrik Asam Oksalat Dihidrat dari Molasses dengan Proses Oksidasi Asam Nitrat 35.000 ton/tahun”.

Adapun penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh dalam kurikulum program studi S-1 Teknik Kimia dan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknik UPN “Veteran” Jawa Timur, Surabaya. Tugas akhir yang kami dapat tersusun atas kerjasama dan berkat bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini kami mengucapkan terimakasih kepada:

1. Ibu Dr. Dra. Jariyah, M.P., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

2. Ibu Dr. Ir. Sintha Soraya Santi, M.T., selaku Koordinator Program Studi Teknik Kimia Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

3. Bapak Ir. Bambang Wahyudi, M.S selaku Dosen Pembimbing dalam Tugas Akhir.

4. Ibu Dr. Ir. Srie Muljani, M.T., selaku Dosen Penguji dalam Tugas Akhir.

5. Ibu Ir. Sani, M.T., selaku Dosen Penguji dalam Tugas Akhir.

6. Bapak Dr. Ir. Novel Karaman, M.T., selaku Dosen Penguji Dalam Tugas Akhir.

7. Kedua orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan moril serta material dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir.

8. Seluruh teman-teman yang telah memberikan dorongan semangat dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir.

Adapun penyusunan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna.Untuk itu, penyusun menghaturkan permohonan maaf apabila terdapat kesalahan.Akhir kata, penyusun ucapkan terima kasih kepada segala pihak yang tidak bias disebutkan satu-persatu atas bantuannya dalam penyusunan laporan ini.

Surabaya, 15 September 2021 Penyusun

Program Studi Teknik Kimia

PRA RANCANGAN PABRIK

“Pabrik Asam Oksalat Dihidrat dari Molasses dengan Proses Oksidasi Asam Nitrat

(6)

PRA RENCANA PABRIK

Pabrik Asam Oksalat Dihidrat dari Molasses dengan Proses Oksidasi Asam Nitrat

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI... iii

DAFTAR GAMBAR ... v

DAFTAR TABEL... vi

INTISARI ... vii

BAB I PENDAUHULUAN... I-1

I.1 Latar Belakang... I-1

I.2 Manfaat... I-2

I.3 Aspek Ekonomi... I-2

I.4 Sifat Bahan Baku dan Produk... I-4

I.5 Pemilihan Lokasi dan Tata Letak... I-6

BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES... II-1

II.1 Macam-Macam Proses... II-1

II.2 Seleksi Proses... II-5

II.3 Uraian Proses... II-5

BAB III NERACA MASSA... III-1

BAB IV NERACA PANAS... IV-1

BAB V SPESIFIKASI ALAT... V-1

BAB VI INSTRUMEN DAN KESELAMATAN KERJA... VI-1

VI.1 Instrumen... VI-1

VI.2 Keselamatan Kerja... VI-4

BAB VII UTILITAS... VII-1

VII.1 Unit Penyediaan Steam... VII-1

VII.2 Unit Penyediaan Air... VII-4

VII.3 Unit Pengolahan Air... VII-11

VII.4 Unit Pengembangan Tenaga Listrik... VII-106

(7)

PRA RENCANA PABRIK

BAB VIII STRUKTUR ORGANISASI... VIII-1 VIII.1 Umum... VIII-1 VIII.2 Bentuk Perusahaan... VIII-1 VIII.3 Struktur Organisasi... VIII-1 VIII.4 Pembagian Tugas Dan Tanggung Jawab... VIII-2 VIII.5 Jam Kerja... VIII-7 VIII.6 Jaminan Sosial... VIII-10 BAB IX ANALISA EKONOMI... IX-1 IX.1 Modal (Total Capital Investment)... IX-1 IX.2 Biaya Produksi (Total Production Cost)... IX-2 IX.3 Penentuan TCI (Total Capital Invesment)... IX-4 IX.4 Analisa Ekonomi... IX-5 IX.4.1 Return Of Investment (ROI)... IX-7 IX.4.2 Pay Back Periode (PBP)... IX-7 IX.4.3 Laju Pengembalian Modal (IRR)... IX-8 IX.4.4 Break Event Point (BEP)... IX-9 BAB X DISKUSI DAN KESIMPULAN... X-1 X.1 Diskusi... X-1 X.2 Kesimpulan... X-2 DAFTAR PUSTAKA

APPENDIX A

APPENDIX B

APPENDIX C

APPENDIX D

(8)

PRA RENCANA PABRIK

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1 Grafik Kapasitas Produksi... I-3 Gambar I.2 Peta Lokasi Pabrik... I-10 Gambar I.3 Lay Out Pabrik... I-14 Gambar II.1 Diagram Alir Pembuatan Asam Oksalat Dengan Proses Sintesis

Natrium Format... II-2 Gambar II.2 Diagram Alir Pembuatan Asam Oksalat Dengan Proses Fermentasi

Glukosa... II-3 Gambar II.1 Diagram Alir Pembuatan Asam Oksalat Dengan Proses Peleburan

Alkali... II-3 Gambar II.1 Diagram Alir Pembuatan Asam Oksalat Dengan Proses Oksidasi

Asam Nitrat... II-4

Gambar IX.1 Grafik BEP... IX-9

(9)

PRA RENCANA PABRIK

DAFTAR TABEL

Tabel I.1 Data Impor Asam Oksalat... I-2

Tabel I.2 Spesifikasi Luas Area Pabrik... I-13

Tabel II.1 Perbandingan Proses... II-5

Tabel VI.1. Instrumentasi pada pabrik ... VI-4

Tabel VIII.1. Jadwal Kerja Karyawan Proses ... VIII-7

Tabel VIII.2. Jumlah Operator BerdasarkanJenisAlat ... VIII-8

Tabel VIII.3. Jumlah Operator Utilitas Berdasarkan Jenis Alat ... VIII-8

Tabel VIII.4. Perincian Jumlah Tenaga Kerja... VIII-9

(10)

PRA RENCANA PABRIK

INTISARI

Pabrik Asam Okaslata dengan kapasitas 35.000 ton/tahun akan dibangun di kawasan industri Rangkah kidul, Kec. Sidoarjo, Jawa Timur.

Sidoarjo Rangkah Industrial Estate (SiRIE) adalah sebuah kawasan industri dan pergudangan yang strategis. Pabrik ini beroperasi 24 jam selama 330 hari dalam setahun dengan bahan baku yang digunakan yaitu Molasses dan Asam Nitrat 65%. Asam Oksalat sangat diperlukan oleh beberapa industri kimia di Indonesia seperti industri detergen, asam oksalat dapat digunakan sebagai pelindung warna pada kain, sebagai bahan pada pembuatan zat-zat warna. Selain itu pada industri logam asam oksalat digunakan sebagai pengolahan logam yaitu untuk membuat lapisan pelindung pada logam untuk mencegah korosi.

Uraian singkat proses Asam Oksalat dengan proses Oksidasi Asam Nitrat. Bahan baku molasses sebelum direaksikan, molasses terlebih dahulu dimasukkan dalam tangki clarifier untuk menghilangkan impuritis agar tidak menganggu proses selanjutnya, selanjutnya molasses dihidrolisis dalam hidrolizer untuk mendapatkan glukosa (C

6

H

12

O

6

) dengan suhu 55

^o

C pada tekanan 1 atm dengan penambahan katalis HCl. Produk hidrolisa berupa larutan glukosa, kemudian diumpankan pada netralizer untuk proses penghilangan kandungan HCl atau proses menetralkan larutan glukosa dengan penambahan larutan NaOH. Kemudia larutan glukosa akan diumpankan pada reaktor oksidasi. Larutan glukosa direaksikan dengan HNO

3

65% dan bantuan katalis Fe

2

(SO

4

)

3

menjadi larutan asam oksalat.

Kemudia asam oksalat diumpankan menuju centrifuge I untuk proses

pemisahan cake yang akan dialirkan menuju pengolahan limbah sedangkan

untuk filtratnya berupa asam oksalat akan diumpankan pada evaporator

vakum untuk proses pemekatan, larutan tepat jenuh kemudian diumpankan

menuju crystallizer untuk proses kristalisasi asam oksalat menjadi asam

oksalat dihidrat pada suhu 30

^o

C. Kristal asam oksalat dihidrat kemudian

diumpankan pada centrifuge II untuk proses pemisahan kristal dan mother

(11)

PRA RENCANA PABRIK

liquor, untuk mother liquor akan diumpankan kembali menuju hidrolizer sedangkan untuk kristal akan diumpankan menuju rotary dryer. Produk yang telah dikeringkan kemudian diseragamkan ukurannya menggunakan ball mill (100 mesh). Produk asam oksalat dihidrat yang telah memiliki ukuran yang sama akan ditampung pada silo sebagai produk akhir. Ketentuan pendirian pabrik asam oksalat yang telah direncanakan dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Kapasitas Produksi : 35.000 ton / tahun 2. Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas (PT) 3. Sistem Organisasi : Garis dan Staff

4. Lokasi Pabrik : kawasan industri Rangkah kidul 5. Luas tanah : 15.600 m

²

6. Sistem Operasi : Kontinyu

7. Waktu Operasi : 330 hari / tahun; 24 jam/hari 8. Jumlah Karyawan : 175

Analisa Ekonomi

a. Masa Konstruksi : 2 Tahun b. Umur Pabrik : 10 Tahun

c. Fixed Capital Investment (FCI) : Rp 494.941.531.926 d. Working Capital Investment (WCI) : Rp 272.346.221.999 e. Total Capital Investment (TCI) : Rp 767.287.753.925 f. Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp 628.584.335.981 g. Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp 148.741.450.900 h. Biaya Produksi Total (TPC) : Rp 1.089.384.887.997

i. Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp 1.319.990.528.685 j. Bunga Bank (Kredit Investasi Citibank) : 6,00 %

k. Return of Investment Before Tax : 24,91 % l. Return of Investment After Tax : 18,69 % m. Internal Rate of Return : 24,10 %

n. Pay Back Periode : 4 tahun 9 bulan

o. Break Even Point (BEP) : 33,9141

(12)

PRA RENCANA PABRIK

Pabrik Asam Oksalat Dihidrat Dari Molasses Dengan Proses Oksidasi

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Perkembangan dan pertumbuhan industri merupakan bagian dari usaha dalam rangka memasuki pembangunan jangka panjang yang ditunjukan untuk menciptakan struktur ekonomi yang kuat dan seimbang, yaitu struktur dan titik berat pada industri maju yang didukung dengan sektor pertanian yang tangguh. Sedangkan Indonesia sendiri merupakan Negara yang masih ketergantungan terhadap produk–produk impor dari luar negeri. Indonesia masih banyak mengimpor bahan baku maupun produk kimia dari pada memproduksi sendiri untuk kebutuhan dalam negeri untuk ekspor ke luar negeri. Dari besarnya impor bahan kimia tersebut mengakibatkan pengeluaran (output) negara semakin besar. Oleh karena itu, perlu dilakukan usaha untuk mencukupi produksi bahan kimia dalam negeri dan untuk mengurangi konsumsi bahan kimia dari luar negeri (impor). Salah satu dari produk tersebut adalah asam okasalat.

Asam oksalat termasuk ke dalam asam dikarboksilat yang paling sederhana

dengan rumus molekul C

2

H

2

O

4

. Asam oksalat yang terletak pada ujung-ujung rantai

karbon mempunyai sifat fisis dan kimia yaitu tidak berbau, hidroskopis, berwarna

putih, berbentuk kristal. Secara komersial asam oksalat dikenal dalam bentuk

padatan dihidrat yang mempunyai rumus molekul C

2

H

2

O

4

.2H

2

O Asam oksalat

merupakan bahan kimia intermediat (bahan antara) dalam bahan pencampuran zat

warna dalam industri tekstil dan cat,menetralkan kelebihan alkali pada pencucian

dan sebagai bleaching. Asam oksalat pada industri logam digunakan sebagai bahan

pelapis logam dari kerak. Sedangkan dalam pabrik polimer dipakai sebagai

inisiator. Kebutuhan Asam oksalat (C

2

H

2

O

4

) di Indonesia ini diperkirakan akan

terus meningkat sesuai dengan banyaknya industri yang menggunakannya, oleh

karena itu pendirian pabrik Asam oksalat (C

2

H

2

O

4

dalam negeri dan diharapkan

juga dapat membuka lapangan kerja baru.

(13)

PRA RENCANA PABRIK

Pabrik Asam Oksalat Dihidrat Dari Molasses Dengan Proses Oksidasi

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN I.2 Manfaat

Asam Oksalat sangat diperlukan oleh beberapa industri kimia di Indonesia seperti industri detergen, asam oksalat dapat digunakan sebagai pelindung warna pada kain, sebagai bahan pada pembuatan zat-zat warna. Selain itu pada industri logam asam oksalat digunakan sebagai pengolahan logam yaitu untuk membuat lapisan pelindung pada logam untuk mencegah korosi.

I.3. Aspek Ekonomi

Mengingat pentingnya Asam Oksalat sebagai bahan baku untuk industri- industri lainnya, sehingga kebutuhan Asam Oksalat terus meningkat tiap tahun, maka tujuan didirikan pabrik Asam Oksalat ini adalah untuk mengekspor Asam Oksalat dan mencukupi kebutuhan di negara kita serta menekan laju impor akan Asam Oksalat tersebut. Data Import Asam Oksalat dari tahun 2015 – 2019 dapat dilihat di Tabel I.1.

Tabel I.1. Data Import Asam Oksalat di Indonesia NO. TAHUN KAPASITAS (TON/TAHUN)

1 2015 15436,04

2 2016 16619,3

3 2017 19226,46

4 2018 21452,23

5 2019 21297,86

10085 94031,89

Sumber : Badan Pusat Statistik (BPS)

Berdasarkan tabel I.1, untuk mendapatkan kebutuhan pada tahun 2025

digunakan program Microsoft Excel. Sehingga didapatkan grafik dan persamaan

sebagai berikut :

(14)

PRA RENCANA PABRIK

Pabrik Asam Oksalat Dihidrat Dari Molasses Dengan Proses Oksidasi

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN

Gambar I.1 Grafik Data Impor Asam Oksalat

Persamaan linier: y = ax + b

y = 1.655,6570x - 3.320.653,7910

Kebutuhan pada tahun 2025, sehingga didapat kebutuhan pada tahun 2025 y = 1.655,6570x - 3.320.653,7910

y = 1.655,6570(2025) - 3.320.653,7910

=

32746,00 ton/tahun

Berdasarkan perhitungan dengan metode grafik (regresi linier) didapatkan kebutuhan Asam Oksalat pada tahun 2025 sebanyak 32746 ton/tahun. Pada prarancangan pabrik asam oksalat ini direncanakan berdiri pada tahun 2025, berkapasitas 30000 ton/tahun, dengan pertimbangan sebagai berikut :

1. Pemenuhan kebutuhan dalam negeri sehingga industri pemakai asam oksalat tidak perlu impor dari luar negeri yang berarti menghemat devisa negara,

2.

Kelebihan kebutuhan dalam negeri akan digunakan untuk kebutuhan ekspor di kawasan Asia.

y = 1.655,6570x - 3.320.653,7910 R² = 0,9284

0 5000 10000 15000 20000 25000

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

KAPASITAS (TON/TAHUN)

TAHUN

KAPASITAS (TON/TAHUN)

(15)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN 1.4. Sifat Produk dan Bahan Baku

1.4.1. Bahan Baku 1. Molasses

Warna : Berwarna kuning kecoklatan

Bentuk : Cair

Bau : Berbau karamel, tidak menyengat

Titik didih : >100

^o

C

Densitas : 1,4-1,44 kg/l

Viskositas : 5000-20000 cps

(Premier molasses, 2013) Komposisi molasses

Komponen % Berat Sukrosa 53,77

Air 10,95

Abu 12

N2 4,39

Fruktosa 10

Glukosa 8

Ca(OH)

2

0,89

Total 100

2. Asam Nitrat (HNO

3

)

Rumus Molekul : HNO

3

Berat Molekul : 63,02 gr/mol

Warna : Tidak Berwarna

Bentuk : Liquid

Spesific Gravity : 1,502 gr/cm

³

Melting Point : - 42

⁰

C Boiling Point : 86

⁰

C

Viskositas : 1,4 cps

Berbau menyengat

(Perry 8

^ed

,table 2-1)

(16)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN

I.4.2. Sifat Bahan Pembantu 1. Asam Klorida (HCl)

Rumus Molekul : HCl

Warna : Tidak Berwarna

Bentuk : Liquid

³

Melting Point : 111

⁰

C Boiling Point : -85

⁰

C

(Perry 8

^ed

,table 2-1) 2. Ferric sulfat (Fe

2

(SO

4

)

3

)

Rumus Molekul : Fe

2

(SO

4

)

3

Warna : Putih keabu-abuan

Bentuk : Solid

Spesific Gravity : 3,097gr/cm

³

Melting Point : 480

⁰

C Boiling Point : -

(Perry 8

^ed

,table 2-1)

3. Air (H

2

O)

Rumus Molekul : H

2

O

Warna : Tidak Berwarna

Bentuk : Liquid

³

Melting Point : -

Boiling Point :100

⁰

C Tidak berbau

(Perry 8

^ed

,table 2-1)

(17)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN 4. Natrium Hidroksida (NaOH)

Rumus Molekul : NaOH

Berat Molekul : 40 gr/mol

Warna : Putih

Bentuk : Solid

³

Melting Point : 318,4

⁰

C Boiling Point : 1390

⁰

C Tidak berbau

Bersifat korosif

(Perry 8

^ed

,table 2-1)

I.4.3. Sifat Produk

Produk yang di hasilkan adalah Asam oksalat dihidrat / (COOH)

2

.2 H

2

O Rumus Molekul : C

2

H

2

O

4

.2H

2

O

Bentuk : Kristal

Warna : Putih

Spesific Gravity : 1.653

^19/4

gr/cm

³

Melting Point : 101,5

⁰

C Boiling Point : 149

⁰

C Larut dalam air

(Perry 8

^ed

,table 2-2)

I.5 Pemilihan Lokasi dan Tata Letak Pabrik I.5.1. Lokasi Pabrik

Perencanaan suatu pabrik, penentuan lokasi suatu pabrik merupakan salah

satu faktor utama dalam menentukan keberhasilan suatu pabrik. Penentuan ini juga

ditinjau dari segi ekonomis yaitu berdasarkan pada

Return On Investment, yang

merupakan persentase pengembalian modal tiap tahun.

(18)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN Daerah operasi ditentukan oleh faktor utama, sedangkan tepatnya lokasi pabrik yang dipilih ditentukan oleh faktor-faktor khusus. Setelah mempertimbangkan faktor-faktor yang mempengaruhi penentuan lokasi tersebut, maka lokasi yang dipilih untuk pendirian Pabrik Asam Oksalat Dihidrat ini adalah di kawasan industri Rangkah kidul, Kec. Sidoarjo, Jawa Timur. Sidoarjo Rangkah Industrial Estate (SiRIE) adalah sebuah kawasan industri dan pergudangan yang strategis.

Adapun alasan pemilihan lokasi tersebut karena dengan mempertimbangkan faktor-faktor utama dan faktor-faktor khusus, yaitu :

I.5.1.1 Faktor Utama a. Bahan Baku

Persediaan bahan baku dalam suatu pabrik adalah merupakan salah satu faktor penentuan dalam memilih lokasi pabrik yang tepat. Bahan baku yang digunakan berasal dari produk lokal dalam negeri. Bahan baku yang digunakan yaitu molasses dapat diperoleh di PG. Gempolkrep yang berlokasi di Mojokerto, Jawa Timur, Indonesia sedangkan asam nitrat dapat diperolah di PT Pancasakti Mitra Prima yang berlokasi di Sidoarjo, Jawa Timur, Indonesia.

b. Pemasaran

Suatu pabrik atau industri didirikan karena adanya permintaan akan barang yang dihasilkan oleh karena itu hasil produksi pabrik memerlukan daerah pemasaran, hal ini menyebakan daerah pemasaran merupakan salah satu faktor utama dalam penentuan lokasi dari suatu pabrik. Ada banyak keuntungan apabila lokasi pabrik dekat dengan daerah pemasaran, diantaranya : keamanan transportasi, biaya pengiriman dan yang terpenting adalah perkembangan hasil produksi pabrik akan dapat meningkat pesat dan diminati oleh konsumen.

Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam masalah pemasaran : 1. Kebutuhan konsumen akan produk

2. Daerah pemasaran produk

3. Jarak pemasaran dari lokasi pabrik

4. Berapa banyak produk yang beredar dipasaran dan bagaimana

perkembangan dimasa – masa yang akan dating

(19)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN 5. Bagaimana system pemasaran yang dipakai

6. Direncanakan system penjualan untuk daerah – daerah yang jauh

Dekatnya letak pabrik dari konsumen menyebabkan biaya pengangkutan produk pada konsumen akan lebih rendah, sehingga harga dapat ditekan menjadi lebih rendah, dan pada akhirnya diperoleh hasil penjualan yang maksimal. Proses Distribusi di Kawasan Industri di Sidoarjo yaitu akses tol langsung dari Kota Surabaya dan Bandara Internasional Juanda.

c. Tenaga Listrik dan Bahan Bakar

Penyediaan kebutuhan listrik direncanakan akan disuplai secara eksternal dan internal. Penyediaan listrik secara eksternal dari PLN, sedangkan secara internal dengan cara menggunakan generator listrik yg digerakan oleh turbin uap.

Produksi dari pabrik ini tidak bergantung pada supply listrik dari PLN dan untuk menghemat biaya, maka didirikan unit-unit pembangkit listrik sendiri, sehingga PLN digunakan apabila pabrik tidak beroperasi dan apabila generator ada kerusakan. Pabrik diharapkan dapat berjalan dengan lancar. Bahan bakar untuk pabrik ini mudah diperoleh dari Pertamina.

d. Persediaan Air

Air merupakan bagian yang sangat penting dalam suatu Industri Kimia. Air ini digunakan sebagai sanitasi, pencegahan bahaya kebakaran, media pendingin, steam, serta untuk air proses. Pada saat pabrik beroperasi, kebutuhan air relatif cukup banyak, maka untuk memenuhi kebutuhan air tersebut diambil air sungai yang letaknya tidak jauh dari lokasi pabrik yaitu air dari sungai brantas, air kawasan dan air PDAM.

e. Iklim dan Cuaca

Ada beberapa hal penting yang perlu diperhatikan menyangkut hubungan antara pemilihan lokasi pabrik dengan iklim dan letak geografis dari suatu daerah.

1. Keadaan alamnya, alam yang menyulitkan konstruksi akan mempengaruhi

spesifikasi peralatan.

(20)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN 2. Keadaan angin (kecepatan dan arahnya), pada suatu situasi terburuk yang

pernah terjadi pada tempat itu, dan bagaimana akibatnya pada daerah itu.

3. Gempa bumi yang pernah terjadi.

I.5.1.2. Faktor Khusus a. Transportasi

Faktor khusus yang perlu diperhatikan dalam perencanaan pabrik adalah faktor Transportasi, baik untuk bahan baku maupun untuk produk-produk yang dihasilkan. Masalah transportasi tidak mengalami kesulitan karena tersedianya sarana perhubungan yang baik. Fasilitas pengangkutan darat dapat dipenuhi dengan adanya jalan raya (jalan tol Surabaya - Manyar) yang dilalui oleh kendaraan yang bermuatan berat dan fasilitas pengangkutan laut dapat dipenuhi dengan tersedianya pelabuhan-pelabuhan baik di sekitar Surabaya. Transportasi udara dapat dipenuhi melalui akses tol langsung dari Kota Surabaya dan Bandara Internasional Juanda.

b. Buangan Pabrik

Dalam hal ini, buangan pabrik tidak menimbulkan persoalan yang penting, karena pabrik ini tidak membuang sisa-sisa proses produksi yang mengandung bahan yang berbahaya karena air buangan pabrik telah mengalami pengolahan terlebih dahulu sebelum dibuang ke badan penerima air buangan.

c. Tenaga Kerja

Tenaga kerja merupakan sumber daya manusia untuk melaksnakan pekerjaan. Pengertian umum tersebut sesuai dengan pengertian tenaga kerja yang tercantun dalam Undang-Undang Pokok Ketenagakerjaan No. 13 Tahun 2003, yaitu setiap orang yang mampu melakukan pekerjaan baik di dalam maupun di luar hubungan kerja guna menghasilkan jasa atau barang untuk memenuhi kebutuhan sendiri maupun untuk masyarakat.

Pendirian pabrik pada suatu lokasi mempertimbangkan tersedianya tenaga

kerja dalam jumlah dan skill yang diperlukan, dengan mempertimbangkan

kemajuan pabrik karena ditangani oleh tenaga kerja non ahli ataupun tenaga ahli

berkualitas. Pendirian pabrik asam oksalat dihidrat, dapat menyerap tenaga kerja di

Indonesia terutama disekitar lokasi pendirian pabrik. Tenaga kerja yang digunakan

(21)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN terdiri dari dua golongan yaitu golongan lokal non skill dan golongan tenaga kerja ahli. Golongan lokal non skill yang belum memiliki perkerjaan bertujuan untuk meningkatkan taraf hidup masyarakat sekitar baik tenaga kerja yang terdidik dan belum terdidik. Tenaga kerja yang belum terdidik, akan diberikan training terlebih dahulu, sedangkan untuk tenaga ahli bertujuan untuk mengoperasikan proses utama pada pabrik.

d. Peraturan Pemerintah dan Peraturan Daerah

Menurut Peraturan Pemerintah dan Peraturan Daerah, daerah lokasi pabrik merupakan daerah kawasan industri. Pemerintah sebagai fasilitator telah memberikan kemudahan-kemudahan dalam perizinan pabrik, pajak, dan lain-lain yang menyangkut teknis pelaksanaan pendirian suatu pabrik.

e. Karakteristik dari lokasi

Karakteristik lokasi yang memiliki kondisi sosial dam sikap masyarakat yang mendukung bagi kawasan industri tersebut. Struktur tanah cukup baik dan juga daya dukung terhadap pondasi bangunan pabrik dan pondasi jalan.

f. Faktor lingkungan sekitar pabrik

Penduduk sekitar tidak ada yang menentang dalam pendirian pabrik baru mengingat daerah tersebut merupakan daerah industri. Fasilitas perumahan, pendidikan, kesehatan dan tempat peribadatan sudah tersedia di daerah tersebut.

Peta Lokasi via satelit (Google-earth) :

Gambar I.2. Peta Lokasi Pabrik

(22)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN I.5.2 Tata Letak Pabrik

Dasar perencanaan tata letak pabrik harus diatur sehingga didapatkan:

a. Konstruksi yang efisien b. Pemeliharaan yang ekonomis c. Operasi yang baik

d. Dapat menimbulkan kegairahan kerja dan menjamin keselamatan kerja yang tinggi

Untuk mendapatkan tata letak pabrik yang baik, harus dipertimbangkan beberapa faktor:

a. tiap-tiap alat diberikan ruang yang cukup luas agar memudahkan pemeliharaan

b. setiap alat disusun berurutan menurut fungsi masing-masing sehingga tidak menyulitkan aliran proses

c. untuk daerah yang mudah menimbulkan kebakaran, ditempatkan alat pemadam kebakaran

d. alat control ditempatkan pada posisi yang mudah diawasi oleh operator e. tersedianya tanah atau areal untuk perluasan pabrik

Dalam pertimbangan pada prinsipnya perlu dipikirkan mengenai biaya instalasi yang rendah dan sistem manajemen yang efisien. Tata letak pabrik dibagi dalam beberapa daerah utama, yaitu:

1. Daerah Proses

Daerah ini merupakan tempat proses. Penyusunan perencanaan tata

letak peralatan berdasarkan aliran proses. Daerah proses diletakkan di

tengah-tengah pabrik sehingga memudahkan supply bahan baku dari

gudang persediaan dan pengiriman produk ke daerah penyimpanan, serta

memudahkan pengawasan dan perbaikan alat-alat.

(23)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN 2. Daerah Penyimpanan (Storage Area)

Daerah ini merupakan tempat penyimpanan hasil produksi yang pada umumnya dimasukkan ke dalam tangki atau drum yang sudah siap dipasarkan.

3. Daerah Pemeliharaan Pabrik dan Bangunan

Daerah ini merupakan tempat melakukan kegiatan perbaikan dan perawatan peralatan, terdiri dari beberapa bengkel untuk melayani permintaan perbaikan dari pabrik atau bangunan.

4. Daerah Utilitas

Derah ini merupakan tempat penyediaam keperluan pabrik yang berhubungan dengan utilitas, yaitu air, steam, brine, dan listrik.

5. Daerah Administrasi

Merupakan pusat dari semua kegiatan administrasi pabrik dalam mengatur operasi pabrik serta kegiatan-kegiatan lainnya.

6. Daerah Perluasan

Digunakan untuk persiapan jika pabrik mengadakan perluasan di masa yang akan datang. Daerah perluasan ini terletak di daerah belakang pabrik.

7. Plant Service

Plant service meliputi bengkel, kantin umum dan fasilitas kesehatan atau poliklinik. Bangunan-bangunan ini harus ditempatkan sebaik mungkin sehingga memungkinkan terjadinya efisiensi yang maksimum.

8. Jalan Raya

Untuk memudahkan pengangkutan bahan baku maupun hasil

produksi, maka perlu diperhatikan masalah transportasi. Salah satu

sarana transportasi yang utama adalah jalan raya.

(24)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN

Lay Out / Perincian Luas Daerah Pabrik (m2)

Setelah memperhatikan faktor-faktor diatas, maka disediakan tanah seluas 15600 m

²

. Pembagian areal tanah masing-masing bangunan/

peralatan pada pabrik asam asetat ini, direncanakan sebagai berikut : Tabel I.4 Rencana Pembagian Areal Tanah

Lokasi Luas (m

²

)

Jalan 2000

Pos Keamanan 100

Parkir 1000

Taman 400

Timbangan Truk 100

Pemadam Kebakaran 200

Bengkel 200

Kantor 900

Perpustakaan 200

Kantin 200

Poliklinik 100

Mushola 400

Ruang Proses 3600

Ruang Kontrol 100

Laboratorium 300

Storage Produk 200

Storage Bahan Baku 300

Gudang 625

(25)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN

Utilitas 2000

Daerah Perluasan 3000

Total 15600

Adapun lay out pembagian luas pabrik adalah sebagai berikut :

(26)

PRA RENCANA PABRIK

Asam Nitrat

BAB I PENDAHULUAN

27

6 6

4a

(27)

PRA RENCANA PABRIK

BAB II URAIAN DAN SELEKSI PROSES

BAB II

URAIAN DAN SELEKSI PROSES

II.1 Macam – Macam Proses

Secara umum, ada 4 macam proses pembuatan asam oksalat dengan bahan dasar yang berbeda, yaitu:

1. Sintesis dari Natrium Format 2. Fermentasi glukosa

3. Peleburan alkali

4. Oksidasi karbohidrat dengan HNO

3

II.1.1. Sintesis Dari Natrium Format

Pada proses pembuatan asam oksalat dari natrium format ini, bahan yang dipakai adalah CO, Ca(OH)

2

, H

2

SO

4

, dan NaOH. Proses utama pembuatan asam oksalat meliputi:

▪ Pembuatan, pemurnian dan pengempaan gas

Udara panas direaksikan dengan kokas membentuk gas batubara, yang memiliki komponen utama CO, N

2

, CO

2

, debu dan limbah gas lainnya.

Kokas + udara panas CO + N

2

+CO

2

+ debu + limbah gas Selanjutnya gas batubara dimurnikan (CO dan N

2

), dikeringkan dan dikempa.

▪ Proses sintesa

Gas CO bertekanan direaksikan dengan larutan NaOH pada suhu 200

^o

C menjadi natrium formiat HCOONa.

NaOH + CO HCOONa

▪ Proses Dehidrogenasi

HCOONa diurai menjadi Na

2

C

2

O

4

dan gas hidrogen dengan reaksi sebagai berikut:

2 HCOONa (COONa)

2

+ H

2

▪ Proses pengolahan plumbite

Timbal sulfat (PbSO

4

) bereaksi dengan Na2C2O4 menghasilkan natrium sulfat (Na

2

SO

4

) dan timbal oksalat (PbC

2

O

4

) yang tidak larut.

(COONa)

2

+ PbSO

4

Na2SO4 + PbC

2

O

4

(28)

PRA RENCANA PABRIK

BAB II URAIAN DAN SELEKSI PROSES Melalui pencucian dengan air, maka Na

2

SO

4

dan PbC

2

O

4

akan terpisahkan.

▪ Proses pengasaman

Dalam proses pengasaman, PbC

2

O

4

bereaksi dengan asam sulfat membentuk asam oksalat H

2

C

2

O

4

dan PbSO

4

yang tidak larut.

PbC

2

O

4

+ H

2

SO

4

(COOH)

2

+ PbSO

4

▪ Pengkristalan dan pengeringan H

2

C

2

O

4

Larutan asam oksalat dipanaskan, diuapkan dan diembunkan untuk menghasilkan kristal asam oksalat.

II.1.2. Fermentasi Glukosa

Proses ini menggunakan jamur untuk menguraikan glukosa menjadi asam

oksalat. Jamur yang digunakan pada proses ini adalah

Aspergillus niger

yang

beroperasi optimum pada pH 4,5. Produk yang diperoleh kemudian disaring,

diasamkan, dan dihilangkan warnanya. Setelah itu, produk dinaikkan

konsentrasinya dengan evaporator dan hasilnya dikristalkan. Hasil dari

pengkristalan dikeringkan untuk meminimalkan kadar air dalam produk. Yield

asam oksalat tergantung dari nutrient (nitrogen) yang ditambahkan.

(29)

PRA RENCANA PABRIK

BAB II URAIAN DAN SELEKSI PROSES

II.1.3. Peleburan Alkali

Proses ini menggunakan bahan baku berupa bahan yang mengandung selulosa tinggi, misal serbuk gergaji, sekam, tongkol jagung, dan lain-lain. Bahan ini dilebur dengan sodium hidroksida dan/atau potasium hidroksida pada suhu 240 – 285

⁰

C. Produk yang diperoleh direaksikan dengan kapur untuk mengikat oksalat dengan kalsium. Produk ini kemudian direaksikan dengan asam sulfat untuk membentuk asam oksalat. Reaksi-reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Selulosa + NaOH Na

2

C

2

O

4

+ zat lain Na

2

C

2

O

4

+ Ca(OH)

2

CaC

2

O

4

+ 2 NaOH CaC

2

O

4

+ H

2

SO

4

CaSO

4

+ H

2

C

2

O

4

Konversi yang diperoleh dari proses ini kurang dari 45 % dengan kemurnian produk

sebesar 60 %.

(30)

PRA RENCANA PABRIK

BAB II URAIAN DAN SELEKSI PROSES II.1.4. Oksidasi Karbohidrat Dengan HNO3

Cara ini ditemukan oleh Scheele pada tahun 1776. Karbohidrat yang dapat digunakan pada proses ini antara lain : gula, glukosa, fruktosa, maizena, pati gandum, pati kentang, tapioka, molasses, dan lain-lain. Karbohidrat dihidrolisis terlebih dahulu untuk mendapatkan glukosa dengan reaksi:

Reaksi 1

C

12

H

22

O

11(l)

+ n H

2

O

(l)

C

6

H

12

O

6(l)

+ C

6

H

12

O

6 (l)

Sukrosa Air Glukosa Fruktosa Glukosa yang diperoleh kemudian dicampurkan dengan larutan induk asam oksalat yang mengandung ± 50 % H

2

C

2

O

4

dan kemudian direaksikan dengan HNO

3

menggunakan katalis (Fe

2

(SO

4

)

3

. Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah : Reaksi 2

C

6

H

12

O

6(l)

+ 6 HNO

3(l)

3H

2

C

2

O

4.

2H

2

O

(s)

+ 4H

2

O

(l)

+ 6NO

(g)

Glukosa Asam Oksalat Dihidrat

Dalam pembuatan asam oksalat dengan proses ini, bahan dasar yang digunakan mengandung pati ± 50 %. Setelah didapatkan produk asam oksalat dihydrate, dilakukan penyaringan, pemisahan, dan pengkristalan. Konsentrasi asam oksalat dihydrate yang dihasilkan sebagai produk mencapai 99 % sedangkan yield dapat mencapai 95 - 97%. Proses pembuatan asam oksalat dengan metode ini dapat dilakukan secara batch maupun kontinyu (Kirk-Othmer, hal 621).

CLARIFIER HIDROLIZER NETRALIZER EVAPORATOR CRYSTALLIZER CENTRIFUGE ROTARY DRYER

Molasess

Produk REAKTOR

OKSIDASI

Mother Liquor

Fe2(SO4)3(s)

HCl(l)

(31)

PRA RENCANA PABRIK

BAB II URAIAN DAN SELEKSI PROSES II.2. Seleksi Proses

Tabel 2.1. Perbandingan Proses

Parameter Macam Proses

Sintesis Dari Natrium Format

Fermentasi Glukosa

Peleburan Alkali

Oksidasi Karbohidrat Dengan HNO3

Bahan Baku HCOONa Gula Selulosa Glukosa

Katalis - - - Fe

2

(SO

4

)

3

Suhu Reaktor 380

^o

C - 285

^o

C 75

^o

C

Tekanan Reaktor 1 atm 1 atm 1 atm 1 atm

Kemurnian 50% - 60% 99%

Yield - - < 45% 95-97%

Berdasarkan aspek-aspek di atas, maka pada pembuatan asam oksalat ini dipilih proses oksidasi dengan asam nitrat berdasarkan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut:

a. Teknik proses pembuatan paling ekonomis. (Kirk Othmer, hal 621)

b. Suhu operasi yang digunakan relatif rendah sehingga tidak diperlukan kalor yang tinggi.

c. Yield dan kemurnian produk yang dihasilkan relatif tinggi.

II. 3 Uraian Proses

Bahan baku molasses disimpan ditangki penyimpanan pada kondisi operasi pada suhu kamar. Sebelum direaksikan, molasses terlebih dahulu dimasukkan dalam tangki clarifier untuk menghilangkan impuritis agar tidak menganggu proses selanjutnya, molasses dihidrolisis dalam hidrolizer untuk mendapatkan glukosa (C

6

H

12

O

6

) dengan suhu 55

^o

C pada tekanan 1 atm. Adapun reaksinya adalah sebagai berikut:

C

12

H

22

O

11(l)

+ n H

2

O

(l)

C

6

H

12

O

6(l)

+ C

6

H

12

O

6 (l)

Sukrosa Air Glukosa Fruktosa

HCl(l)

(32)

PRA RENCANA PABRIK

BAB II URAIAN DAN SELEKSI PROSES Hidrolisa karbohidrat berlanggsung pada kondisi asam dengan penambahan HCl dari tangki penyimpanan yang berfungsi sebagai katalis. Produk hidrolisa berupa larutan glukosa, kemudian diumpankan pada netralizer untuk proses penghilangan kandungan HCl atau proses menetralkan larutan glukosa dengan penambahan NaOH dari tangki penyimpanan. Kemudia larutan glukosa akan diumpankan pada reaktor.

Glukosa dan katalis Fe

2

(SO

4

)

3

direaksikan di dalam reaktor untuk proses oksidasi karbohidrat (glukosa) menjadi asam oksalat dengan penambahan HNO

3

dari tangki penyimpanan sebagai media pengoksidasi. Suhu operasi reaktor oksidasi ini adalah dengan suhu 75

^o

C dan tekanan 1 atm(Kirk Othmer, hal 457) Adapun reaksi oksidasi yang terjadi adalah sebagai berikut:

C

6

H

12

O

6(l)

+ 6 HNO

3(l)

3H

2

C

2

O

4.

2H

2

O

(s)

+ 4H

2

O

(l)

+ 6NO

(g)

Glukosa Asam Oksalat Dihidrat

Reaksi berlangsung pada kondisi asam dengan penambahan HNO

3

dengan bantuan katalis Fe

2

(SO

4

)

3

. Untuk produk atas reaktor berupa gas NO (nitric oxide) akan dilewatkan pada kolom absorber untuk penyerapan dengan air proses, sedangkan untuk produk bawah reaktor berupa asam oksalat yang akan diumpankan menuju centrifuge I untuk proses pemisahan cake, yang filtratnya berupa asam oksalat akan diumpankan pada evaporator vakum untuk proses pemekatan, larutan pekat kemudian diumpankan menuju crystallizer untuk proses kristalisasi asam oksalat menjadi asam oksalat dihidrat dengan bantuan pendingin pada suhu 30

^o

C.

Kristal asam oksalat dihidrat kemudian diumpankan pada centrifuge II untuk proses pemisahan kristal dan mother liquor, untuk mother liquoe akan diumpankan kembali menuju hidrolizer sedangkan untuk kristal akan diumpankan menuju rotary dryer.

Pada rotary dryer, kristal akan dikeringkan pada suhu 120

^o

C dengan bantuan udara panas secara counter-current (berlawanan arahan). Udara panas dihembuskan secara berlawanan arah, dimana udara panas dihembuskan melalui blower dan dipanaskan pada burner. Udara panas dan padatan yang terikut kemudian diumpankan ke cyclone, dimana udara panas dibuang ke udara bebas, sedangkan

Fe2(SO4)3(s)

(33)

PRA RENCANA PABRIK

Pabrik Asam Oksalat Dihidrat Dari Molasses Dengan Proses Oksidasi Asam Nitrat

BAB II URAIAN DAN SELEKSI PROSES padatan (kristal) tertangkap diumpankan secara bersamaan dengan produk kristal kering menju cooling conveyor untuk proses pendinginan sampai pada suhu kamar 30

^o

C dengan bantuan air pendingin yang dilewatkan melalui jaket pendingin pada screw conveyor.

Produk yang telah dikeringkan kemudian diseragamkan ukurannya

menggunakan ball mill (100 mesh). Produk asam oksalat dihidrat yang telah

memiliki ukuran yang sama akan ditampung pada silo sebagai produk akhir.

(34)

Kapasitas Produksi = ton/tahun

= kg/jam

Waktu Operasi = 1 Tahun = Hari

= 1 Hari = Jam

Satuan Massa = Kilo gram/Jam 1. CLARIFIER (H-120)

*Produk Underflow

= =

=

= *Produk Overerflow

= =

=

= =

35000 4419,191919

330 24

H

₂

O 487,2726 Abu 533,9974

BAB III NERACA MASSA

Abu 533,9974 N

₂

195,3541

Feed Masuk (Kg/Jam) Feed Keluar (Kg/Jam) Masuk Clarifier Produk ke Tanki Penampung

C

₁₂

H

₂₂

O

₁₁

2392,7534 Ca(OH)

₂

39,6048

Glukosa 355,9983

Ca(OH)

₂

39,6048 C

₁₂

H

₂₂

O

₁₁

2392,7534

N

₂

195,3541

Fruktosa 444,9978 Produk Masuk hidroliser

Total 4449,9784 Total 4449,9784

Glukosa 355,9983

Fruktosa 444,9978

H

₂

O 487,2726

(35)

2. REAKTOR HIDROLISIS (R-210)

= =

=

*Katalis HCl

=

= =

3. REAKTOR NETRALISASI (R-220)

= =

=

*Katalis NaOH

=

= =

Masuk Reaktor Hidrolisis Produk ke Reaktor Netralisasi

HCl 119,6377

C

₁₂

H

₂₂

O

₁₁

2392,7534 Glukosa 1715,9523

Glukosa 456,6092 Fruktosa 1704,3409

Total Total 6280,4200

Feed Masuk (Kg/Jam) Feed Keluar (Kg/Jam)

HCl 119,6377

H

₂

O dalam HCl = 195,1983

Total 314,8360

C

₂

H

₂

O4 435,5683 C

₂

H

₂

O

₄

435,5683

Total 5965,5841

Fruktosa 444,9978 H

₂

O 2304,9209

H

₂

O 2235,6553

Fruktosa 1704,3409 Fruktosa 1704,3409

H

₂

O 2304,9209 H

₂

O 2506,2136

Masuk Reaktor Netralisasi Produk ke Reaktor Oksidasi

Glukosa 1715,9523 Glukosa 1715,9523

Total 273,4213

Total 6553,8413 Total 6553,8413

Total 6280,4200

NaOH 131,2422

H

₂

O pada NaOH 142,1791

HCl 119,6377 NaCl 191,7662

C

₂

H

₂

O

₄

435,5683 C

₂

H

₂

O

₄

435,5683

6280,4200

(36)

4. REAKTOR OKSIDASI (R-230)

= =

=

*HNO3 dari tanki penampung

= *uap ke absorber

=

= =

*Penambahan katalis

=

= =

5. ABSORBER (D-236)

= =

=

= =

=

= =

Fruktosa H

₂

O 8348,8973

H

₂

O Fe

₂

(SO

₄

)

₃

17,1015

1704,3409 2506,2136

Glukosa 1715,9523 C

₆

H

₁₂

O

₆

124,2110

HNO

₃

7177,9659

H

₂

O pada HNO

₃

= 3865,0586 NO

Fe

₂

(SO

₄

)

₃

17,10147

Masuk Reaktor Oksidasi Produk ke Centrifuge

Total 6553,8413

Total

NaCl 191,7662

14320,0366

NaCl C

₂

H

₂

O

₄

5377,3863

C

₂

H

₂

O

₄

435,5683 HNO

₃

260,6743

191,7662

3293,9306

Total 11043,0244 Total 3293,9306

Total 17613,9672 Total 17613,9672

O

₂

1756,3656 NO

N

₂

6607,2801 N

₂

Feed Masuk (Kg/Jam) Masuk Absorber

NO 3293,9306 NO

₂

*H

₂

O dari air proses

H

₂

O 5165,8484 HNO

₃

O

₂

Total 11657,5763 Total

4519,7583 H

₂

O

Total

4519,7583 9039,5166 16823,425 Feed Keluar (Kg/Jam)

Ke Udara bebas

49,9979

1109,0664

6607,2801

17,5637

7783,9082

Produk ke Tanki penampung

(37)

6.CENTRIFUGE I (H-310)

= =

Cake ke Tanki penampung

=

= =

7. EVAPORATOR (V-320)

= =

=

= =

Masuk Centrifuge I

Filtrat ke Evaporator

C

₆

H

₁₂

O

₆

124,2110 C

₆

H

₁₂

O

₆

111,7899

C

₂

H

₂

O

₄

5377,3863 HNO

₃

234,6069

HNO

₃

260,6743 Total 12700,0521

H₂O

8348,8973

H₂O

7514,0076

Fe

₂

(SO

₄

)

₃

17,1015 C

₂

H

₂

O

₄

4839,6477

HNO

₃

26,0674

Fe

₂

(SO

₄

)

₃

17,1015 C

₂

H

₂

O

₄

537,7386 C

₆

H

₁₂

O

₆

12,4211

H20

834,8897

Masuk ke Evaporator

Produk ke Crytallizer

C

₆

H

₁₂

O

₆

111,7899 C

₆

H

₁₂

O

₆

111,7899

Total 1428,2184

Total 14128,2704 Total 14128,2704

HNO

₃

234,6069 Total 6894,0850

*Uap ke kondensor

H

₂

O 5571,3602

H

₂

O 7514,0076 H

₂

O 1942,6474

C

₂

H

₂

O

₄

4839,6477 C

₂

H

₂

O

₄

4839,6477

HNO

₃

234,6069

Total 5805,9671

Total 12700,0521 Total 12700,0521

(38)

8. CRYSTALLIZER (S-330)

= =

=

= =

9. CENTRIFUGE II (H-340)

= =

=

Mother liquor ke Hidroliser

=

= =

Feed Keluar (Kg/Jam)

111,790 1942,647

483,965 6894,0850 Feed Masuk (Kg/Jam)

Masuk ke Crystallizer

C

₆

H

₁₂

O

₆

111,7899 C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O

Produk ke Centrifuge II 4355,683

C

₂

H

₂

O

₄

H

₂

O 1942,6474 C

₆

H

₁₂

O

₆

C

₂

H

₂

O

₄

4839,6477 H

₂

O

H

₂

O 1942,6474 H

₂

O

C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O 4355,6829 C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O Feed Masuk (Kg/Jam)

Masuk ke Centrifuge II

C

₆

H

₁₂

O

₆

111,7899 C

₆

H

₁₂

O

₆

Feed Keluar (Kg/Jam) Produk ke Rotary Dryer

11,1790 194,2647 4355,6829

C

₆

H

₁₂

O

₆

H

₂

O C

₂

H

₂

O

₄

C

₂

H

₂

O

₄

483,9648 C

₂

H

₂

O

₄

Total

48,3965 4609,5231

100,6109 1748,3827

435,5683 Total

2284,5619

6894,0850

(39)

10. ROTARY DRYER (B-350)

= =

=

= =

11. CYCLONE (H-351)

= =

=

= Total =

Feed Keluar (Kg/Jam) Produk ke Cooling Conveyer

11,0672 4,3755 4312,1261

47,9125 4375,4813 Feed Masuk (Kg/Jam)

Masuk ke Rotary Dryer

C

₆

H

₁₂

O

₆

11,1790 C

₆

H

₁₂

O

₆

C

₂

H

₂

O

₄

48,3965 C

₂

H

₂

O

₄

Total

H

₂

O 194,2647 H

₂

O

C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O 4355,6829 C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O

C

₆

H

₁₂

O

₆

H

₂

O C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O

*padatan kristal ke cyclone 0,1118 189,8893

43,5568 0,4840 234,0418

C

₆

H

₁₂

O

₆

Feed Keluar (Kg/Jam) Produk atas ke udara bebas

0,0011 C

₂

H

₂

O

₄

Total

Total 4609,5231 Total 4609,5231

C

₂

H

₂

O

₄

0,4840 C

₂

H

₂

O

₄

Total

H

₂

O 189,8893 H

₂

O

C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O 43,5568 C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O

Total

Total 234,0418

43,7111 234,0418 189,8893 0,4356 0,0048 190,3308

Produk bawah ke cooling conveyer

0,1107 43,1213

0,4791 C

₆

H

₁₂

O

₆

C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O C

₂

H

₂

O

₄

Feed Masuk (Kg/Jam)

Masuk ke Cyclone

C

₆

H

₁₂

O

₆

0,1118

(40)

12. COOLING CONVEYOR (J-354)

= =

=

= =

13. BALL MILL (C-355)

= =

Feed Masuk (Kg/Jam)

Masuk ke Cooling Conveyer

C

₆

H

₁₂

O

₆

11,0672 C

₆

H

₁₂

O

₆

Feed Keluar (Kg/Jam) Produk ke Ball Mill

11,1779

H

₂

O 4,3755 H

₂

O

C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O 4312,1261 C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O

Produk dari Rotary Dryer

4,3755 4355,2473

48,3916 C

₂

H

₂

O

₄

C

₆

H

₁₂

O

₆

0,1107

C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O 43,1213

C

₂

H

₂

O

₄

0,4791

C

₂

H

₂

O

₄

47,9125

Total 4375,4813

Total

4419,1923

Feed Keluar (Kg/Jam) Produk ke Silo Asam Oksalat

11,1779 43,7111

4419,1923 Total

Total

4,3755 4355,2473

48,3916 4419,1923 Feed Masuk (Kg/Jam)

Masuk ke Ball Mill

C

₆

H

₁₂

O

₆

11,1779 C

₆

H

₁₂

O

₆

C

₂

H

₂

O

₄

48,3916 C

₂

H

₂

O

₄

Total 4419,1923

Total

H

₂

O 4,3755 H

₂

O

C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O 4355,2473 C

₂

H

₂

O

₄

.2H

₂

O

(41)

Kapasitas Produksi = ton/tahun

= kg/jam

Waktu Operasi = 1 Tahun = Hari

= 1 Hari = Jam

Satuan Massa = Kilo gram/Jam Satuan Panas = Kilo kalori/Jam

1. HEATER ASAM KLORIDA (E-213)

2. HEATER FEER KE CLARIFIER (E-122)

3. REAKTOR HIDROLISIS (R-210)

Total 395012,7796 395012,7796

C₂H₂O₄ 23191,8401 2517,079919

HCl 2517,079919 23191,8401

Fruktosa 32367,57534 123967,7547

H₂O 66991,40624 69066,94775

Qserap --- 51456,83509

Qloss 2572,841755 ---

H2O pada HCl 5849,116661 ---

ΔH_R 57923,53852 ---

C₁₂H₂₂O₁₁ 170387,2384 ---

Glukosa 33212,14267 124812,322

Total 340453,4091 340453,4091

Komponen Panas masuk (kkal/jam) Panas keluar (kkal/jam)

Qsupply 286064,1286 ----

Qloss --- 14303,2064

H2O 11196,1478 66991,4062

C₂H₂O₄ 3865,3067 23191,8401

Fruktosa 5394,5959 32367,5753

C12H22O11 28397,8731 170387,2384

H2O (l) 977,5519 5849,1167

Qsupply 7365,9774 ---

Glukosa 5535,3571 33212,1427

BAB IV NERACA PANAS

Komponen Panas masuk (kkal/jam) Panas keluar (kkal/jam)

HCl (l) 390,9662 2517,0799

35000 4419,191919

330 24

Qloss --- 368,2989

Total 8734,4954 8734,4954

(42)

4. REAKTOR NETRALISASI (R-220)

5. HEATER FEED KE REAKTOR OKSIDASI (E-224)

6. HEATER HNO3 (E-233)

7.REAKTOR OKSIDASI (R-230)

Fe₂(SO₄)₃ 684,6850768 684,6850768

NaCl 1984,772303 ----

H2O pada HNO3 192831,6493 ---

NO --- 39315,00351

C₂H₂O₄ 38653,06683 53681,01358

HNO₃ 153556,233 5576,533124

Fruktosa 206612,9245 ---

H2O 125037,5118 416534,8639

Glukosa 208020,5367 15057,78818

Total 362806,2404 362806,2404

H₂O 19356,1888 192831,6493

Qsupply 328367,1620 ---

HNO3 15082,8896 153556,2330

Qloss --- 16418,3581

NaCl 1185,143132 1984,772303

Qsupply 244266,3873 ----

H₂O 75098,68432 125037,5118

C₂H₂O₄ 23191,8401 38653,06683

Glukosa 124812,322 208020,5367

Fruktosa 123967,7547 206612,9245

Total 890659,4642 890659,4642

Qserap --- 542403,72

Qloss 27120,186 ---

NaCl --- 1185,143132

ΔH_R 518627,5761 ---

HCl 23191,8401 ---

NaOH 1355,757699 ---

H2O 69066,94775 75098,68432

C2H2O4 2517,079919 23191,8401

Glukosa 124812,322 124812,322

Fruktosa 123967,7547 123967,7547

Qloss --- 12213,31936

Total 592522,1315 592522,1315

(43)

8.HEATER UDARA I (E-239)

9. ABSORBER (D-236)

10. EVAPORATOR (V-320)

Total 7261806,9653 7261806,9653

Qsupply 6438876,188 ---

Qloss --- 321943,81

H₂O _(g) --- 3142685,70

HNO_{3 (g)} --- 3203239,28

C₂H₂O_{4 (aq)} 429478,5108 472426,36

HNO3 (l) 5018,879811 ---

C6H12O6(aq) 13552,00936 14907,21