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

Alasan Pendirian Pabrik

Ketersediaanbahan baku

Kebutuhanindustri

Perekonomianmeningkat

AsamOksalat

Impor asam oksalat periode tahun2002 – 2009

Dari grafik diperoleh :Impor tahun 2015 = Kebutuhan pasar tahun 2015

= 1.699,8 ton/tahun

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

Lokasi Pabrik

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

Tongkol jagung termasuk komponentanaman jagung yang mengandungserat kasar

Metal TreatmentOxalate CoatingsAnodizingMetal CleaningTextileDyeingWood Bleaching

Kegunaan Asam Oksalat

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

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

Macam dan Uraian Proses

Peleburan selulosa dengan alkali

Oksidasi dengan asam nitrat

Hasil samping (by product) dari fermentasiasam sitrat

Sintesa dari natrium formiat

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

Uraian Proses Terpilih

Flowsheet Pabrik AsamOksalat dari Tongkol Jagung

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

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

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

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 :

Flowsheet Utilitas Pabrik AsamOksalat dari Tongkol Jagung

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

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

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

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