PABRIK PPAABRIKBRIK PABRIK ASAM ... - digilib.its.ac.id · Asam oksalat (HO2CCO2H . 2H2O) atau...
Transcript of PABRIK PPAABRIKBRIK PABRIK ASAM ... - digilib.its.ac.id · Asam oksalat (HO2CCO2H . 2H2O) atau...
PABRIK PABRIK PABRIK PABRIK ASAM OKSALATASAM OKSALATASAM OKSALATASAM OKSALAT DARI DARI DARI DARI
TEPUNG BIJI SORGUM TEPUNG BIJI SORGUM TEPUNG BIJI SORGUM TEPUNG BIJI SORGUM
(SORGHUM BICOLOR L)(SORGHUM BICOLOR L)(SORGHUM BICOLOR L)(SORGHUM BICOLOR L) DENGAN DENGAN DENGAN DENGAN
PROSES PROSES PROSES PROSES OKSIDASI ASAM NITRATOKSIDASI ASAM NITRATOKSIDASI ASAM NITRATOKSIDASI ASAM NITRAT
Disusun Oleh:
Nur Alvi L 2307 030 075
Novarina Lailin N 2307 030 084
Dosen Pembimbing:
Dr. Ir. Niniek Fajar Puspita, M. Eng
NIP: 19630805 198903 2 002
LATAR BELAKANG
TahunTahunTahunTahun PenemuPenemuPenemuPenemu SejarahSejarahSejarahSejarah
Tahun 1776 Carl W. Scheele Sintesa dengan asam sitrat.
Tahun 1829 Gay Lussac Asam oksalat dapat diproduksi dengan
cara meleburkan serbuk gergaji dalam
larutan alkali.
Sejarah penemuan asam oksalat
larutan alkali.
Tahun 1856 Dale Memproduksi asam oksalat dari
serbuk gergaji, dan bahan lain yang
mengandung kadar selullosa.
Tahun 1973 Rhone - Poulenc Memproduksi asam oksalat dengan
cara mengoksidasi propylene dengan
asam nitrat.
Tahun 1975 Pfizer Berhenti memproduksi asam oksalat
sebagai produk samping dari produksi
asam sitrat yang menggunakan proses
fermentasi dari molases
� SSSSorgum (Sorghum bicolor L.) merupakan salah satu
jenis tanaman serealia yang toleran terhadap
kekeringan dan genangan air, serta relatif tahan
terhadap gangguan hama/penyakit.
LATAR BELAKANG
� Biji sorgum dapat digunakan sebagai bahan
pangan serta bahan baku industri
Kandungan Kandungan Kandungan Kandungan
NutrisiNutrisiNutrisiNutrisi
TeriguTeriguTeriguTerigu JagungJagungJagungJagung SorgumSorgumSorgumSorgum BerasBerasBerasBeras
Lemak (%) 2,09 5,42 3,65 1,88
LATAR BELAKANG
KANDUNGAN NUTRISI BEBERAPA TEPUNG SEREALIAKANDUNGAN NUTRISI BEBERAPA TEPUNG SEREALIAKANDUNGAN NUTRISI BEBERAPA TEPUNG SEREALIAKANDUNGAN NUTRISI BEBERAPA TEPUNG SEREALIA
SUARNI 2004SUARNI 2004SUARNI 2004SUARNI 2004
Lemak (%) 2,09 5,42 3,65 1,88
Serat Kasar (%) 1,92 4,24 2,74 1,05
Abu (%) 1,83 1,35 2,24 1,52
Protein (%) 14,45 11,02 10,11 9,28
Pati (%) 78,74 79,95 80,42 86,45
LATAR BELAKANG
Tempat / tahunTempat / tahunTempat / tahunTempat / tahun Luas tanam (ha)Luas tanam (ha)Luas tanam (ha)Luas tanam (ha) Produksi (t)Produksi (t)Produksi (t)Produksi (t) Produktivitas Produktivitas Produktivitas Produktivitas (t/ha)(t/ha)(t/ha)(t/ha)
Jawa Tengah 15.309 17.350 1,13
Jawa Timur 5.963 10.522 1,76
Ketersediaan bahan baku
Jawa Timur 5.963 10.522 1,76
DI Yogyakarta 1.813 670 0,37
Nusa Tenggarabarat
30 54 1,80
Nusa Tenggaratimur
26 39 1,50
M.P. SIRAPPA 2003M.P. SIRAPPA 2003M.P. SIRAPPA 2003M.P. SIRAPPA 2003
LATAR BELAKANG
Kebutuhan konsumen = 245.364 ton/tahunPabrik didirikan untuk memenuhi 2 % kebutuhan konsumen, sehinggaKapasitas pabrik = 5.000 ton/tahun
BPSBPSBPSBPS
KebutuhanKebutuhanKebutuhanKebutuhan asamasamasamasam
oksalatoksalatoksalatoksalat yang yang yang yang
semakinsemakinsemakinsemakin
meningkatmeningkatmeningkatmeningkat
KetersediaanKetersediaanKetersediaanKetersediaan
bahanbahanbahanbahan bakubakubakubaku
Alasan Pendirian Pabrik
LATAR BELAKANG
meningkatmeningkatmeningkatmeningkat
PerancanganPerancanganPerancanganPerancangan pabrikpabrikpabrikpabrik AsamAsamAsamAsam OksalatOksalatOksalatOksalat
ddddenganenganenganengan kapasitaskapasitaskapasitaskapasitas 5000 ton/5000 ton/5000 ton/5000 ton/tahuntahuntahuntahun
LATAR BELAKANG
Lokasi Pendirian Pabrik
Purwadadi,
Jawa tengahLetak dari pasar
konsumen
Ketersediaan
transportasi Jawa tengah konsumen
Ketersediaan Bahan
Baku
transportasi
DASAR TEORI
� Asam oksalat (HO2CCO2H . 2H2O) atau
ethanedioic acid adalah asam dikarboksilat
yang paling sederhana. Mempunyai
karakteristik tidak berbau, hygroskopis, dan
berwarna putih.berwarna putih.
� Asam oksalat dibagi menjadi 2 yaitu asam
oksalat dihidrat (C2H2O4. 2H2O) dan anhidrat
(C2H2O4)
� Metal TreatmentMetal TreatmentMetal TreatmentMetal Treatment
� Oxalate CoatingsOxalate CoatingsOxalate CoatingsOxalate Coatings
� Metal CleaningMetal CleaningMetal CleaningMetal Cleaning
� TextilesTextilesTextilesTextiles
KEGUNAAN ASAM OKSALAT
� TextilesTextilesTextilesTextiles
� DyeingDyeingDyeingDyeing
Sifat fisika asam oksalat dihidrat (C2H2O4.2H2O)
� Bentuk : kristal
� Warna : putih
� Ukuran : 50-60 mesh
Sifat kimia asam oksalat dihidrat (C2H2O4.2H2O)
Sifat Fisika dan KimiaPRODUK
Sifat kimia asam oksalat dihidrat (C2H2O4.2H2O)
� Titik leleh :101,5 oC
� Densitas : 1,653 g/cm3
� Panas pembentukan standart (∆Hf) pada 18oC : -1422
kJ/mol
� Berat molekul : 126,07
� Cp pada suhu 50oC adalah 0.385
� Cp pada suhu 100oC adalah 0.416
1. Peleburan selulosa dengan alkali
2. Oksidasi asam nitrat
3. Hasil samping (by product) dari fermentasi
asam sitrat.
4. Proses sintesa dari sodium formiat.
MACAM PROSES
4. Proses sintesa dari sodium formiat.
Proses Proses Proses Proses Keuntungan Keuntungan Keuntungan Keuntungan KerugianKerugianKerugianKerugian
Peleburan
alkali selulosa�Bahan baku yang digunakan mudah
didapat
�Proses yang digunakan cukup
sederhana
�Dihasilkan CaSO4, humus dan asam
format sebagai hasil samping
� Yield yang dihasilkan rendah
yaitu 42%
� Ongkos produksinya besar
karena bahan baku pembantu
KOH dan NaOH untuk peleburan
alkali selulosa yang dibutuhkan
banyak.
SELEKSI PROSES
banyak.
Oksidasi asam
nitrat�Yield asam oksalat yang dihasilkan
cukup besar yaitu 60-70%
�Prosesnya cukup sederhana
�Bahan baku mudah didapat
� Diperlukan katalis tertentu yaitu
V2O5
Hasil samping
(by product)
dari fermentasi
asam sitrat
�Bahan baku mudah didapat � Prosesnya rumit dan panjang.
� Perlu pengontrolan yang lebih
tepat
� Tidak ekonomis
� Yield yang dihasilkan rendah 5%
Proses sintesa
dari sodium
formiat
�Yield yang dihasilkan besar
�Kemurnian asam oksalat yang
didapat 80-90%
� Prosesnya rumit dan panjang
� Bahan pembantu CO berbahaya
PROSES TERPILIH
FLOWSHEET PROSES TERPILIH
BLOK DIAGRAM PROSES TERPILIH
FLOWSHEET PROSES TERPILIH
NERACA MASSA
BAB 3
BAB 4
NERACA PANAS
SPESIFIKASI ALAT
1. Spesifikasi 1. Spesifikasi 1. Spesifikasi 1. Spesifikasi Tangki Tangki Tangki Tangki ::::
Fungsi : Menyimpan tepung biji sorgum yang akan
dialirkan ke Reaktor Hidrolisa
Kapasitas : 5421,65 cuft/hari
Tipe : - Silinder vertikal
•Tutup atas Flanged and Shallow Dished Head•Tutup atas Flanged and Shallow Dished Head
•Tutup bawah Flange Only Dished Head (B&Y p85)
Ukuran :
•Diameter dalam
•Tebal silinder
•Tekanan desain
•Tinggi total
Bahan : Carbon Steel SA-129 A
2. 2. 2. 2. SpesifikasiSpesifikasiSpesifikasiSpesifikasi PompaPompaPompaPompa ::::
Fungsi : Untuk memompa larutan tepung biji
sorgum dari tangki pelarutan ke
Reaktor hidrolisa
Tipe : Centrifugal Pump
Power motor : 1,14 hpPower motor : 1,14 hp
Kapasitas : 6849,64kg/jam
Jumlah : 1buah
Bahan kontruksi : Perpipaan - Commercial wrought
steel pipe
Impeller - four blade flat paddles
3. Spesifikasi Evaporator :3. Spesifikasi Evaporator :3. Spesifikasi Evaporator :3. Spesifikasi Evaporator :
Fungsi : Untuk memekatkan larutan asam oksalat dari
filter press yang akan dialirkan menuju
kristaliser.
Type : Short Tube Vertical Evaporator
Luas Perpindahan Panas :
Steam Economy :Steam Economy :
UTILITAS
PenggunaanPenggunaanPenggunaanPenggunaan air air air air dalamdalamdalamdalam pabrikpabrikpabrikpabrik iniiniiniini antaraantaraantaraantara lain lain lain lain meliputimeliputimeliputimeliputi: : : :
Air sanitasi = 66 m3/hari
Air pendingin = 65,65716125 m3/hari
Air proses = 5920,42 m3/hari
Air umpan boiler = 10,46430531 m3/hari
FFFFLOW SHEET LOW SHEET LOW SHEET LOW SHEET
Air umpan boiler = 10,46430531 m /hari
INSTRUMENTASI
No.No.No.No. NamaNamaNamaNama AlatAlatAlatAlat InstrumentasiInstrumentasiInstrumentasiInstrumentasi
1. Reaktor Hidrolisa Level Indikator
Temperatur Control
2. Reaktor Oksidasi Level Indikator2. Reaktor Oksidasi Level Indikator
Temperatur Control
3. Kristaliser Temperatur Control
4. Sentrifugasi Temperatur Control
5. Dryer Flow Control
Temperatur Control
AreaAreaAreaArea UnitUnitUnitUnit AlatAlatAlatAlat PelindungPelindungPelindungPelindung
Pre-Treatment Tangki pelarutan Safety head
Masker
Sarung tangan
Sepatu
Eye goggle
Proses Utama Reaktor hidrolisa Safety head
KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (K3)
Proses Utama Reaktor hidrolisa
Reaktor oksidasi
Safety head
Masker
Sarung tangan
Sepatu
Eye goggle
Tahap Akhir Evaporator
Kristalisasi
Centrifuge
Rotary dryer
Screen
Safety head
Masker
Sarung tangan
Sepatu
Eye goggle
Limbah yang dihasilkan dalam pabrik ini ada
tiga macam, yaitu :
1. Limbah padat
PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA
1. Limbah padat
2. Limbah cair
3. Limbah gas.
Untuk memproduksi asam oksalat dengan kapasitas
5000 ton/tahun dibutuhkan :
Tepung Biji Sorgum : 12954 kg / hari
HNO3 65 % : 343,95 kg / hari
HSO4 : 39250 kg / hari
Ion Fe3+ : 209,32 kg / hari
KESIMPULAN
Ion Fe3+ : 209,32 kg / hari
Kebutuhan bahan-bahan utilitas adalah :
Air pendingin : 3898,497 m3 / hari
Air proses : 17427 m3 / hari
Air sanitasi : 66 m3 / hari
Komposisi produk asam oksalat dihydrat:
C2H2O4.2H2O : 98 %
H2O : 2%
TERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIH