PABRIK SILIKA DARI ABU SEKAM PADI DENGAN PROSES PRESIPITASI

Transkripsi

1 SEMINAR TA 2012 PABRIK SILIKA DARI ABU SEKAM PADI DENGAN PROSES PRESIPITASI Merlyn Werdi L.R. NRP Disusun Oleh : Dosen Pembimbing : Insani Cahyaningrum NRP Ir. Sri Murwanti, M.T. NIP PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS

2 Pemanfaatan sumber daya alam yang belum maksimal Sekam Padi Melimpah Abu Sekam Padi Melimpah Silika (SiO 2 ) Manfaat Silika Banyak Kandungan silika dalam abu sekam padi 93,4%

3 MANFAAT SILIKA Industri Pemakai Karet dan Plastik Cat dan Tinta Pestisida dan Insektisida Karet Silikon Pasta gigi dan Farmasi Kosmetik Fungsi Sebagai bahan penguat Sebagai bahan pemadat, pengental dan peningkat adsorbs Sebagai carrier Sebagai reinforcing filler untuk menggantikan silica pyrogenic yang harganya mahal Sebagai bahan aktif tambahan dan penarik daya abrasi Pemadat, anticaking

4 Data konsumsi dan produksi silika Tahun Produksi (Ton) Konsumsi (Ton) , , , , , ,798 (BPS:Statistik Perdagangan Luar Negeri Indonesia Vol.III)

5 Lokasi pendirian Pabrik: Indramayu, Jawa Barat Lokasi pabrik silika Kapasitas Produksi ton/tahun (45.906,7 kg/hari) Akan didirikan pada tahun 2016 Pabrik ini direncanakan beroprasi selama 24 jam, 330 hari/tahun

6 Dasar pertimbangan Ditinjau dari lokasi sumber bahan baku berdekatan dengan sumber bahan baku ( abu sekam padi ). Ditinjau dari area pemasaran produk mudah didistribusikan melalui jalur transportasi darat. Alat angkutan (transportasi) Transportasi dapat optimal ditinjau dari segi biaya dan jarak angkut yang ditempuh. Sumber air Lokasi yang dipilih dekat dengan sumber air yang mana sangat diperlukan dalam proses produksi.

7 MACAM PROSES PEMBUATAN SILIKA Proses Aldcroft Proses Chevallier Proses Esch Proses Johson United States Patent, 1978

8 PERBEDAAN MASING-MASING PROSES Parameter Aldcroft Chevallier Esch Johson Produksi -Surface area 401 m 2 /g 250 m 2 /g 45 m 2 /g 149 m 2 /g produk (CTAB) Bahan Baku +NaCl Suhu Operasi 100 o C 90 o C 85 o C 89 o C Safety Peralatan

9 PROSES TERPILIH Proses yang terpilih adalah Proses Aldcroft Produk yang dihasilkan dari proses Aldcroft lebih baik daripada yang lain (surface area produk lebih besar). Energi yang dibutuhkan dalam proses ini juga tidak terlalu besar dan safety peralatan cukup terjamin, sementara penambahan NaCl tidak akan terlalu berpengaruh pada biaya produksi karena harganya cukup ekonomis.

10 SPESIFIKASI BAHAN BAKU UTAMA DAN BAHAN BAKU PENDUKUNG ABU SEKAM PADI (BAHAN BAKU UTAMA) Kadar Silika 93,4%. Tidak mudah larut dalam air Berbentuk padatan halus NaOH (BAHAN BAKU PENDUKUNG) Larut dalam air Density: 2,126 gr/cm3 (25 o C) Kelarutan: 347 g/100 ml H 2 O (100 o C) H 2 SO 4 (BAHAN BAKU PENDUKUNG) Korosif Spesifikasi Gravity : 1,839 (14,5 o C) Kemurnian: 98%

11 FLOW DIAGRAM

12 NERACA MASSA NAMA ALAT MASUK (kg/ hari) KELUAR (kg/ hari) Tangki pelarutan NaOH 91324, ,77 Tangki pencampuran abu sekam padi dan NaOH , ,89 Leaching Tank , ,89 Tangki pelarutan NaCl , ,58 Tangki pengenceran natrium silikat , ,845 Tangki pengenceran H2SO , ,47 Reaktor , ,79 Tangki penampung slurry , ,79 Rotary Drum Vacum Filter , ,69 Heater dry air , ,87 Spray Dryer , ,98 Ball Mill , ,70 Screen , ,704

13 NERACA PANAS NAMA ALAT MASUK (Kcal/harri) KELUAR (Kcal/hari) Heater leaching , ,053 Leaching tank , ,67 Cooler , ,46 Tangki pengenceran natrium silikat , ,87 Heater natrium silikat , ,19 Tangki pelarutan NaCl Heater NaCl 1 308, ,486 Tangki Pelarutan Asam Sulfat , ,639 Heater Asam Sulfat , ,38 Reaktor , ,03 Tangki Penampung Slurry , ,13 Rotary Drum Vacum Filter , ,92 Heater dry air , ,348 Spray Dryer , ,49 Ball Mill , ,82

14 Spesifikasi Reaktor Jumlah Bentuk = 3 unit = silinder vertical dengan tutup dan dasar Flanged & Dished Head Volume tangki = ,507 ft 3 Volume liquid = 9.352,406 ft 3 Diameter Tangki Tinggi Tangki Tinggi Liquid Shell : ID Tebal OD Bahan A Welded = 21,492 ft = 32,238 ft = 25,793 ft = 257,125 in = 0,389 in = 258,708 in =carbon steel SA-212 grade =doubled welded butt joint ts Ds hd pb lb Da hd d2 d1 th Hs th Kete Ds Hs hd th d1 d2 Da pb lb

15 Flanged and dished head : ID : 257,125 in Tebal : 0,791 in OD : 258,708 in Bahan : carbon steel SA-212 grade A Welded : double welded butt joint Icr : 13 ¾ in r : 180 in a : 128,563 in AB : 114,813 in BC : 166,25 in AC : 120,238 in b : 59,762 in OA : 61,652 in Spesifikasi pengaduk : Tipe : propeller dengan 4 buah baffel Jumlah : 1 Diameter : 2,185m Putaran : 30 rpm Power motor : 3Hp Spesifikasi Jaket : Tebal Jacket = 0,38 in

16 UTILITAS Kebutuhan Air di Pabrik Silika : No Air yang digunakan Kebutuhan air ( m 3 /hari) Air sanitasi Air pendingin Air umpan boiler Air proses Make Up water 41,25 286,15 90, ,34 Total 758,14 Flowsheet Utilitas

17 KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA Area Unit Penanganan Pengolahan Awal Tangki H 2 SO 4 Dipasang rambu peringatan daerah berbahaya Dilakukan pengecekan berkala pemasangan tangga dan pegangan pemasangan level gauge Proses Utama Reaktor Dipasang rambu tanda bahaya pemasangan tangga dan pegangan Setiap pembersihan reaktor harus ditest tekanan dan teperatur untuk mencegah over stressing. dipasang temperature control Tahap akhir Ball Mill Pemasangan tangga dan pegangannya Dipasang rambu peringatan berbahaya

18 INSTRUMENTASI dan PENGENDALIAN PROSES Area Unit IPP Pengolahan Awal Leaching (D-110) Level Indikator Temperatur controller Proses Utama Reaktor (R-210) Temperatur Controller Tahap akhir Sray Dryer (B-310 Temperatur Controller

19 PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA Limbah Padat Limbah padat berupa abu sekam padi yang berasal dari proses Leaching yang mengandung Al 2 O 3, K 2 O, Na 2 O, MgO, CaO, ZnO, Mn, PbO. Limbah Cair Limbah cair ini berupa filtrat yang berasal dari proses RVF. filtrat ini terdiri dari karbon, asam sulfat, garam, dan natrium sulfat. Untuk limbah cair yang berupa asam sulfat, garam, dan natrium sulfat, dapat diolah dengan reaksi berikut : NaCl + H 2 SO 4 NaHSO 4 + HCl NaHSO 4 + NaCl Na 2 SO 4 + HCl Dari reaksi tersebut dihasilkan natrium sulfat yang dapat dimanfaatkan oleh industri lainnya. Limbah Cair Karena limbah gas hanya berupa gas N 2, O 2, H 2 O (g) excess yang jumlahnya sangat kecil maka limbah tersebut dapat langsung dibuang ke lingkungan tanpa ada pengolahan secara khusus.

20 SPESIFIKASI PRODUK UTAMA SILIKA Bentuk Warna : powder : putih Rumus Molekul : SiO 2 Kadar SiO 2 : 98 % Kadar Fe 2 O 3 : 0,02% Kadar H 2 O : 0,002% Solubility in water : 0,012 g/100ml density : 2,634 g/cm 3 Surface area : m 2 /g Ukuran : 200 mesh

21 KESIMPULAN Kapasitas pabrik Silika sebesar = ,7 kg/hari, dengan bahan baku : Abu Sekam Padi = ,12 kg/hari Total kebutuhan air pabrik Silika= 758,14 m 3 /hari Macam limbah yang dihasilkan : Limbah cair berupa filtrat dari proses RVF Limbah gas flue gas reaksi dari tangki spray dryer yang dibuang ke udara karena jumlahnya yang sangat kecil. Limbah padat berupa abu sekam padi yang berasal dari proses Leaching yang mengandung Al 2 O 3, K 2 O, Na 2 O, MgO, CaO, ZnO, Mn, PbO.