PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN PROSES PELEBURAN ALKALI

Transkripsi

1 SIDANG TUGAS AKHIR 2012 PABRIK ASAM OKSALAT DARI TONGKOL JAGUNG DENGAN PROSES PELEBURAN ALKALI Disusun oleh : Lilik Ismaliyah Fahima Tsaqofatul Islamiyah Dosen Pembimbing : Ir. Imam Syafril, M. T NIP PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS

2 Alasan Pendirian Pabrik Kebutuhan industri Ketersediaan bahan baku Asam Oksalat Perekonomian meningkat

3 Impor asam oksalat periode tahun Dari grafik diperoleh : Impor tahun 2015 = Kebutuhan pasar tahun 2015 = 1.699,8 ton/tahun

4 Kapasitas Produksi Data Kapasitas Produksi Tahun 1990 (Ulmann) Negara Produsen Kapasitas (Ton/tahun) U.S Allied Chemical Corp Perancis Rhone-Poulenc, S. A. Soc. France Hoechst Cina Hebei College of Light Chemical Industry Jepang Mitsubishi Gas Chemical Co Ube Industries, Ltd. Korea Taiwan Uranus Chemicals India Hindustan Lever Kapasitas pabrik asam oksalat dari tongkol jagung direncanakan sebesar 1000 ton/tahun

5 Lokasi Pabrik Pabrik ini berlokasi di Kecamatan Tongas, Kabupaten Probolinggo, Provinsi Jawa Timur.

6 Tongkol jagung termasuk komponen tanaman jagung yang mengandung serat kasar

7 Metal Treatment Oxalate Coatings Anodizing Metal Cleaning Textile Dyeing Wood Bleaching Kegunaan Asam Oksalat

8 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku 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 (C 6 H 10 O 5 ) n + n H 2 O n C 6 H 12 O 6 - Dapat terhidrolisa dalam larutan asam membentuk glukosa (C 6 H 10 O 5 ) n + n H 2 O n C 6 H 12 O 6

9 Sifat Fisik dan Kimia Produk C 2 H 2 O 4.2H 2 O (Asam Oksalat Dihidrat) - Bentuk kristal berwarna putih dan tidak berbau - Berat molekul : 126,07 g/mol - Titik leleh : 101,5 o C - Densitas pada suhu 20 o C : 1,653 g/cm 3 - Kelarutan : 10 gram/100 ml air (20 o C) : 120 gram/100 ml air (100 o C) - Konsentrasi : 99,15% - Apabila dipanaskan pada suhu o C, asam oksalat dihidrat akan melepaskan molekul air, menghasilkan asam oksalat anhidrat

10 Macam dan Uraian Proses Peleburan selulosa dengan alkali Oksidasi dengan asam nitrat Hasil samping (by product) dari fermentasi asam sitrat Sintesa dari natrium formiat

11 Seleksi Proses Proses Keuntungan Kerugian Peleburan selulosa dengan alkali Bahan baku tersedia dalam jumlah banyak, proses sederhana, dihasilkan CaSO 4 sebagai produk samping Yield dari selulosa 42%, sedangkan yield dari tongkol jagung 15,3%; Bahan baku pembantu (NaOH) yang dibutuhkan banyak Oksidasi dengan asam nitrat Hasil samping dari fermentasi asam sitrat Sintesa dari natrium formiat Yield sebesar 63 65%, prosesnya cukup sederhana, kemurnian asam oksalat mencapai 99% Bahan baku dan bahan pembantu mudah didapat Yield yang dihasilkan besar, yaitu 80 90% Diperlukan katalis, yaitu V 2 O 5 /Fe 3+ Bahan baku mahal, Kontrol operasi lebih rumit Prosesnya rumit dan panjang Tidak ekonomis Yield rendah, yaitu 5% Bahan pembantu CO sukar didapat

12 Uraian Proses Terpilih Flowsheet Pabrik Asam Oksalat dari Tongkol Jagung

13 Neraca Massa Reaktor kalsium Oksalat Masuk Keluar Komponen Massa (Kg) Komponen Massa (Kg) Aliran 15 Aliran 17 Na 2 C 2 O ,02 CaC 2 O ,37 CH 3 COONa 2.184,15 Ca(CH 3 COO) ,05 HCOONa 1.810,63 Ca(HCOO) ,89 Na 2 CO ,60 CaCO ,40 NaOH 113,72 Ca(OH) ,26 H 2 O 90,37 Na 2 C 2 O 4 356, ,49 CH 3 COONa 218,42 Aliran 16 HCOONa 181,06 Ca(OH) 2 murni 6.178,70 Na 2 CO 3 253,96 H 2 O 6.178,70 NaOH 5.672,60 Larutan Ca(OH) 2 50% ,40 H 2 O 6.269, ,89 Total ,89 Total ,89

14 Neraca Panas Reaktor Kalsium Oksalat Panas Masuk (kkal) Panas Keluar (kkal) ΔH aliran ,90 ΔH aliran ,85 ΔH aliran ,36 ΔH reaksi ,50 Q suplai ,04 Q loss ,95 Jumlah ,30 Jumlah ,30

15 Dimensi Tangki Bentuk : Silinder tegak berpengaduk dengan tutup atas dan tutup bawah berbentuk torispherical dished Kapasitas : 442,75 ft 3 Diameter tangki : 7 ft Tinggi tangki : 10 ft Tinggi tutup atas : 1,372 ft Tinggi tutup bawah : 1,372 ft Tebal silinder : 3/16 in Tebal tutup atas : 3/16 in Tebal tutup bawah : 3/16 in Bahan : Carbon steel SA- 283 Grade C Macam las : Double welded butt joint SPESIFIKASI REAKTOR KALSIUM OKSALAT Spesifikasi pengaduk Jenis pengaduk : Flat six-blade turbine with disk Jumlah impeller : 2 buah Diameter : 2,33 ft Kecepatan putar : 20 rpm Daya motor : 0,1206 Hp Coil Pemanas Ukuran pipa : 2 in IPS sch 80 Panjang koil : 372,15 ft Tinggi lilitan : 4 ft Jumlah lilitan : 30 buah

16 UTILITAS Kebutuhan Air Pabrik Asam Oksalat : Air sanitasi Air pendingin Air umpan boiler Air proses Total kebutuhan air = 32,062 m 3 /hari = 31,040 m 3 /hari = 216,018 m 3 /hari = 22,610 m 3 /hari = 301,730 m 3 /hari

17 Flowsheet Utilitas Pabrik Asam Oksalat dari Tongkol Jagung

18 Kesehatan Dan Keselamatan Kerja Area Alat Alat Pelindung Proses Utama Fusion Trough Reaktor Evaporator Kristalizer Safety helmet Masker Sarung tangan karet dan asbes Sepatu karet pakaian pelindung Utilitas Boiler Safety helmet Sarung tangan karet Sepatu karet Ear plug

19 Instrumentasi Nama Alat Fusion Trough Evaporator Reaktor Kristalizer Rotary Dryer Instrumentasi Pressure Indicator Temperature Controller Temperature Controller Pressure Controller Flow Controller Temperature Controller Level Indicator Flow Controller Temperature Controller Flow Controller Temperature Controller

20 Pengolahan Limbah Industri Kimia 1. Limbah padat Cake hasil pemisahan rotary vacuum filter I berupa humus dan cake hasil pemisahan filter press berupa CaSO 4 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 pelumas 3. Limbah gas Debu yang terdapat pada produk asam oksalat dihidrat yang terbawa oleh udara di rotary dryer

21 Kesimpulan 1. Kapasitas pabrik asam oksalat sebesar= 3.030,3 kg/hari, dengan bahan baku dan bahan pendukung : Tongkol jagung = kg/hari NaOH = ,29 kg/hari Ca(OH) 2 = ,40 kg/hari H 2 SO 4 = 2.414,55 kg/hari 2. Total kebutuhan air pabrik asam oksalat = 301,73 kg/hari 3. Limbah yang dihasilkan pada pabrik asam oksalat ini adalah : - Limbah padat : Cake hasil pemisahan rotary vacuum filter I berupa humus dan cake hasil pemisahan filter press berupa CaSO 4 yang akan ditampung sebagai produk samping - 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 pelumas - Limbah gas : Debu yang terdapat pada produk asam oksalat dihidrat yang terbawa oleh udara di rotary dryer

22