pabrik asam oksalat dari tongkol jagung dengan … · - bentuk kristal berwarna putih dan tidak...
TRANSCRIPT
![Page 1: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/1.jpg)
PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN PROSES PELEBURAN ALKALI
Disusun oleh :
Dosen Pembimbing :
Ir. Imam Syafril, M. TNIP. 19570819 198601 1 001
SIDANG TUGAS AKHIR 2012
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Lilik Ismaliyah2309 030 053
Fahima Tsaqofatul Islamiyah2309 030 081
![Page 2: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/2.jpg)
Alasan Pendirian Pabrik
Ketersediaanbahan baku
Kebutuhanindustri
Perekonomianmeningkat
AsamOksalat
![Page 3: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/3.jpg)
Impor asam oksalat periode tahun2002 – 2009
Dari grafik diperoleh :Impor tahun 2015 = Kebutuhan pasar tahun 2015
= 1.699,8 ton/tahun
![Page 4: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/4.jpg)
Kapasitas Produksi
Data Kapasitas Produksi Tahun 1990 (Ulmann)
Negara Produsen Kapasitas (Ton/tahun)
U.S Allied Chemical Corp. 1.000Perancis Rhone-Poulenc, S. A.
Soc. France Hoechst 8.000
Cina Hebei College of Light Chemical Industry 100.000Jepang Mitsubishi Gas Chemical Co.
Ube Industries, Ltd. 18.000
Korea - 4.800Taiwan Uranus Chemicals 4.900India Hindustan Lever 6.500
Kapasitas pabrik asam oksalat dari tongkol jagungdirencanakan sebesar 1000 ton/tahun
![Page 5: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/5.jpg)
Lokasi Pabrik
Pabrik ini berlokasi di Kecamatan Tongas, Kabupaten Probolinggo, Provinsi Jawa Timur.
![Page 6: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/6.jpg)
Tongkol jagung termasuk komponentanaman jagung yang mengandungserat kasar
![Page 7: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/7.jpg)
Metal TreatmentOxalate CoatingsAnodizingMetal CleaningTextileDyeingWood Bleaching
Kegunaan Asam Oksalat
![Page 8: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/8.jpg)
Tongkol Jagung- Kadar abu : 1,36%- Kadar air : 25 – 45%- Wujud : padat, banyak mengandung serat- Kelarutan : tidak larut dalam air dan pelarut organik- Dapat terhidrolisis dalam uap air panas menjadi glukosa
(C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6- Dapat terhidrolisa dalam larutan asam membentuk glukosa
(C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6
Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku
![Page 9: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/9.jpg)
C2H2O4.2H2O (Asam Oksalat Dihidrat)- Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau- Berat molekul : 126,07 g/mol- Titik leleh : 101,5 oC- Densitas pada suhu 20 oC : 1,653 g/cm3
- Kelarutan : 10 gram/100 ml air (20 oC) : 120 gram/100 ml air (100 oC)
- Konsentrasi : 99,15%- Apabila dipanaskan pada suhu 98 – 100 oC, asam oksalat
dihidrat akan melepaskan molekul air, menghasilkan asamoksalat anhidrat
Sifat Fisik dan Kimia Produk
![Page 10: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/10.jpg)
Macam dan Uraian Proses
Peleburan selulosa dengan alkali
Oksidasi dengan asam nitrat
Hasil samping (by product) dari fermentasiasam sitrat
Sintesa dari natrium formiat
![Page 11: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/11.jpg)
Seleksi Proses
Proses Keuntungan KerugianPeleburan selulosa
dengan alkaliBahan baku tersedia dalam
jumlah banyak, prosessederhana, dihasilkan CaSO4
sebagai produk samping
Yield dari selulosa 42%, sedangkan yield dari tongkoljagung 15,3%; Bahan baku
pembantu (NaOH) yang dibutuhkan banyak
Oksidasi denganasam nitrat
Yield sebesar 63 – 65%,prosesnya cukup sederhana,
kemurnian asam oksalatmencapai 99%
Diperlukan katalis, yaituV2O5 /Fe3+
Bahan baku mahal, Kontrol operasi lebih rumit
Hasil samping darifermentasi asam
sitrat
Bahan baku dan bahanpembantu mudah didapat
Prosesnya rumit dan panjangTidak ekonomis
Yield rendah, yaitu 5%Sintesa dari natrium
formiatYield yang dihasilkan besar,
yaitu 80 – 90%Bahan pembantu CO sukar
didapat
![Page 12: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/12.jpg)
Uraian Proses Terpilih
Flowsheet Pabrik AsamOksalat dari Tongkol Jagung
![Page 13: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/13.jpg)
Neraca Massa Reaktor kalsium Oksalat
Masuk KeluarKomponen Massa (Kg) Komponen Massa (Kg)Aliran 15 Aliran 17Na2C2O4 3.568,02 CaC2O4 3.069,37
CH3COONa 2.184,15 Ca(CH3COO)2 1.895,05HCOONa 1.810,63 Ca(HCOO)2 1.558,89Na2CO3 2.539,60 CaCO3 2.158,40NaOH 113,72 Ca(OH)2 1.030,26H2O 90,37 Na2C2O4 356,80
10.306,49 CH3COONa 218,42
Aliran 16 HCOONa 181,06
Ca(OH)2 murni 6.178,70 Na2CO3 253,96H2O 6.178,70 NaOH 5.672,60
Larutan Ca(OH)2 50% 12.357,40 H2O 6.269,0722.663,89
Total 22.663,89 Total 22.663,89
![Page 14: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/14.jpg)
Neraca Panas Reaktor KalsiumOksalat
Panas Masuk (kkal) Panas Keluar (kkal)ΔH aliran 15 39.771,90 ΔH aliran 17 505.629,85ΔH aliran 16 39.775,36 ΔH reaksi 5.131.169,50
Q suplai 5.849.739,04 Q loss 292.486,95
Jumlah 5.929.286,30 Jumlah 5.929.286,30
![Page 15: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/15.jpg)
SPESIFIKASI REAKTOR KALSIUM OKSALAT
Dimensi TangkiBentuk : Silinder tegak berpengadukdengan tutup atas dan tutup bawahberbentuk torispherical dishedKapasitas : 442,75 ft3
Diameter tangki : 7 ftTinggi tangki : 10 ftTinggi tutup atas : 1,372 ftTinggi tutup bawah : 1,372 ft Tebal silinder : 3/16 inTebal tutup atas : 3/16 inTebal tutup bawah : 3/16 inBahan : Carbon steel SA-
283 Grade CMacam las : Double welded
butt joint
Spesifikasi pengadukJenis pengaduk : Flat six-blade
turbine with disk
Jumlah impeller : 2 buahDiameter : 2,33 ftKecepatan putar : 20 rpmDaya motor : 0,1206 HpCoil PemanasUkuran pipa : 2 in IPS sch
80Panjang koil : 372,15 ftTinggi lilitan : 4 ftJumlah lilitan : 30 buah
![Page 16: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/16.jpg)
UTILITAS
Air sanitasi = 32,062 m3/hariAir pendingin = 31,040 m3/hariAir umpan boiler = 216,018 m3/hariAir proses = 22,610 m3/hariTotal kebutuhan air = 301,730 m3/hari
Kebutuhan Air Pabrik Asam Oksalat :
![Page 17: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/17.jpg)
Flowsheet Utilitas Pabrik AsamOksalat dari Tongkol Jagung
![Page 18: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/18.jpg)
Kesehatan Dan KeselamatanKerja
Area Alat Alat Pelindung
ProsesUtama
Fusion TroughReaktorEvaporatorKristalizer
• Safety helmet• Masker• Sarung tangan karet dan asbes• Sepatu karet• pakaian pelindung
Utilitas Boiler • Safety helmet• Sarung tangan karet• Sepatu karet• Ear plug
![Page 19: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/19.jpg)
Instrumentasi
Nama Alat Instrumentasi
Fusion TroughPressure Indicator
Temperature Controller
EvaporatorTemperature Controller
Pressure ControllerFlow Controller
ReaktorTemperature Controller
Level IndicatorFlow Controller
KristalizerTemperature Controller
Flow ControllerRotary Dryer Temperature Controller
![Page 20: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/20.jpg)
Pengolahan LimbahIndustri Kimia
1. Limbah padatCake hasil pemisahan rotary vacuum filter I berupahumus dan cake hasil pemisahan filter press berupaCaSO4 yang akan ditampung sebagai produk samping
2. Limbah cair• Filtrat hasil pemisahan pada rotary vacuum filter II,
yaitu black liquor• Air buangan sisa pencucian mesin dan peralatan
pabrik, seperti oli atau minyak pelumas3. Limbah gas
Debu yang terdapat pada produk asam oksalat dihidratyang terbawa oleh udara di rotary dryer
![Page 21: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/21.jpg)
Kesimpulan
1. Kapasitas pabrik asam oksalat sebesar= 3.030,3 kg/hari, dengan bahanbaku dan bahan pendukung :Tongkol jagung = 14.461 kg/hariNaOH = 23.708,29 kg/hariCa(OH)2 = 12.357,40 kg/hariH2SO4 = 2.414,55 kg/hari
2. Total kebutuhan air pabrik asam oksalat = 301,73 kg/hari3. Limbah yang dihasilkan pada pabrik asam oksalat ini adalah :
- Limbah padat : Cake hasil pemisahan rotary vacuum filter I berupahumus dan cake hasil pemisahan filter press berupa CaSO4yang akan ditampung sebagai produk samping
- Limbah cair : Filtrat hasil pemisahan pada rotary vacuum filter II,yaitu black liquor, Air buangan sisa pencucian mesin danperalatan pabrik, seperti oli atau minyak pelumas
- Limbah gas : Debu yang terdapat pada produk asam oksalatdihidrat yang terbawa oleh udara di rotary dryer
![Page 22: PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN … · - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : ... Oksidasi dengan asam nitrat](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021614/5c7b152709d3f293308bc909/html5/thumbnails/22.jpg)