PABRIK ASAM OKSALAT DARI TEPUNG BIJI SORGUM (SORGHUM BICOLOR L) DENGAN PROSES OKSIDASI 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 Sejarah penemuan asam oksalat Tahun Penemu Sejarah 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. 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
LATAR BELAKANG Sorgum (Sorghum bicolor L.) merupakan salah satu jenis tanaman serealia yang toleran terhadap kekeringan dan genangan air, serta relatif tahan terhadap gangguan hama/penyakit. Biji sorgum dapat digunakan sebagai bahan pangan serta bahan baku industri
LATAR BELAKANG KANDUNGAN NUTRISI BEBERAPA TEPUNG SEREALIA Kandungan Terigu Jagung Sorgum Beras Nutrisi 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 SUARNI 2004
LATAR BELAKANG Ketersediaan bahan baku Tempat / tahun Luas tanam (ha) Produksi (t) Produktivitas (t/ha) Jawa Tengah 15.309 17.350 1,13 Jawa Timur 5.963 10.522 1,76 DI Yogyakarta 1.813 670 0,37 Nusa Tenggara barat Nusa Tenggara timur 30 54 1,80 26 39 1,50 M.P. SIRAPPA 2003
LATAR BELAKANG BPS Kebutuhan konsumen = 245.364 ton/tahun Pabrik didirikan untuk memenuhi 2 % kebutuhan konsumen, sehingga Kapasitas pabrik = 5.000 ton/tahun
LATAR BELAKANG Alasan Pendirian Pabrik Kebutuhan asam oksalat yang semakin meningkat Ketersediaan bahan baku Perancangan pabrik Asam Oksalat dengan kapasitas 5000 ton/tahun tahun
LATAR BELAKANG Lokasi Pendirian Pabrik Ketersediaan transportasi Purwadadi, Jawa tengah Letak dari pasar konsumen Ketersediaan Bahan Baku
DASAR TEORI Asam oksalat (HO 2 CCO 2 H. 2H2O) atau ethanedioic acid adalah asam dikarboksilat yang paling sederhana. Mempunyai karakteristik tidak berbau, hygroskopis, dan berwarna putih. Asam oksalat dibagi menjadi 2 yaitu asam oksalat dihidrat (C2H2O4. 2H2O) dan anhidrat (C2H2O4)
KEGUNAAN ASAM OKSALAT Metal Treatment Oxalate Coatings Metal Cleaning Textiles Dyeing
PRODUK Sifat Fisika dan Kimia Sifat fisika asam oksalat dihidrat (C 2 H 2 O 4.2H 2 O) Bentuk Warna Ukuran : kristal : putih : 50-60 mesh Sifat kimia asam oksalat dihidrat (C 2 H 2 O 4.2H 2 O) Titik leleh :101,5 o C Densitas : 1,653 g/cm 3 2 2 4 2 Panas pembentukan standart ( Hf) pada 18 o C : -1422 kj/mol Berat molekul : 126,07 Cp pada suhu 50 o C adalah 0.385 Cp pada suhu 100 o C adalah 0.416
MACAM PROSES 1. Peleburan selulosa dengan alkali 2. Oksidasi asam nitrat 3. Hasil samping (by product) dari fermentasi asam sitrat. 4. Proses sintesa dari sodium formiat.
SELEKSI PROSES Proses Keuntungan Kerugian Peleburan alkali selulosa Oksidasi asam nitrat Hasil samping (by product) dari fermentasi asam sitrat Proses sintesa dari sodium formiat Bahan baku yang digunakan mudah didapat Proses yang digunakan cukup sederhana Dihasilkan CaSO 4, humus dan asam format sebagai hasil samping Yield asam oksalat yang dihasilkan cukup besar yaitu 60-70% Prosesnya cukup sederhana Bahan baku mudah didapat Bahan baku mudah didapat Yield yang dihasilkan besar Kemurnian asam oksalat yang didapat 80-90% Yield yang dihasilkan rendah yaitu 42% Ongkos produksinya besar karena bahan baku pembantu KOH dan NaOH untuk peleburan alkali selulosa yang dibutuhkan banyak. Diperlukan katalis tertentu yaitu V 2 O 5 Prosesnya rumit dan panjang. Perlu pengontrolan yang lebih tepat Tidak ekonomis Yield yang dihasilkan rendah 5% Prosesnya rumit dan panjang Bahan pembantu CO berbahaya
PROSES TERPILIH BLOK DIAGRAM PROSES TERPILIH FLOWSHEET PROSES TERPILIH
NERACA MASSA BAB 3
NERACA PANAS BAB 4
SPESIFIKASI ALAT 1. Spesifikasi 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 bawah Flange Only Dished Head (B&Y p85) Ukuran : Diameter dalam Tebal silinder Tekanan desain Tinggi total Bahan : Carbon Steel SA-129 A
2. Spesifikasi Pompa : Fungsi : Untuk memompa larutan tepung biji sorgum dari tangki pelarutan ke Reaktor hidrolisa Tipe : Centrifugal Pump Power 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 : Fungsi : Untuk memekatkan larutan asam oksalat dari filter press yang akan dialirkan menuju kristaliser. Type : Short Tube Vertical Evaporator Luas Perpindahan Panas : Steam Economy :
UTILITAS Penggunaan air dalam pabrik ini antara lain meliputi: Air sanitasi = 66 m 3 /hari Air pendingin = 65,65716125 m 3 /hari Air proses = 5920,42 m 3 /hari Air umpan boiler = 10,46430531 m 3 /hari FLOW SHEET
INSTRUMENTASI No. Nama Alat Instrumentasi 1. Reaktor Hidrolisa Level Indikator Temperatur Control 2. Reaktor Oksidasi Level Indikator Temperatur Control 3. Kristaliser Temperatur Control 4. Sentrifugasi Temperatur Control 5. Dryer Flow Control Temperatur Control
KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (K3) Area Unit Alat Pelindung Pre-Treatment Tangki pelarutan Safety head Masker Sarung tangan Sepatu Eye goggle Proses Utama Reaktor hidrolisa Safety head Reaktor oksidasi Masker Sarung tangan Sepatu Eye goggle Tahap Akhir Evaporator Kristalisasi Centrifuge Rotary dryer Screen Safety head Masker Sarung tangan Sepatu Eye goggle
PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA Limbah yang dihasilkan dalam pabrik ini ada tiga macam, yaitu : 1. Limbah padat 2. Limbah cair 3. Limbah gas.
KESIMPULAN 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 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 KASIH