pabrik asam oksalat asam oksalat asam oksalat dari ... - Digilib ITS

36 downloads 408 Views 885KB Size Report
Sintesa dengan asam sitrat. Tahun 1829. Gay Lussac. Asam oksalat dapat diproduksi dengan cara meleburkan serbuk gergaji dalam larutan alkali. Sejarah  ...
PABRIK ASAM OKSALAT DARI TEPUNG BIJI SORGUM (SORGHUM BICOLOR L) DENGAN PROSES OKSIDASI ASAM NITRAT Disusun Oleh: Nur Alvi L Novarina Lailin N

2307 030 075 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

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

Sintesa dengan asam sitrat.

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

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

Nutrisi

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

30

54

1,80

Nusa Tenggara timur

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 ton/tahun

LATAR BELAKANG Lokasi Pendirian Pabrik

Ketersediaan transportasi

Purwadadi, Jawa tengah

Ketersediaan Bahan Baku

Letak dari pasar konsumen

DASAR TEORI 

Asam oksalat (HO2CCO2H . 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 (C2H2O4.2H2O)  Bentuk : kristal  Warna : putih  Ukuran : 50-60 mesh Sifat kimia asam oksalat dihidrat (C2H2O4.2H2O)  Titik leleh :101,5 oC  Densitas : 1,653 g/cm3  Panas pembentukan standart (∆Hf) pada 18oC kJ/mol  Berat molekul : 126,07  Cp pada suhu 50oC adalah 0.385  Cp pada suhu 100oC adalah 0.416

: -1422

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

Peleburan alkali selulosa

Bahan baku yang digunakan mudah didapat Proses yang digunakan cukup sederhana Dihasilkan CaSO4, humus dan asam format sebagai hasil samping



Yield asam oksalat yang dihasilkan cukup besar yaitu 60-70% Prosesnya cukup sederhana Bahan baku mudah didapat



Oksidasi asam nitrat

Hasil samping Bahan baku mudah didapat (by product) dari fermentasi asam sitrat Proses sintesa dari sodium formiat

Yield yang dihasilkan besar Kemurnian asam oksalat yang didapat 80-90%

Kerugian



     

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 V2O5

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: meliputi: Air sanitasi = 66 m3/hari Air pendingin = 65,65716125 m3/hari Air proses = 5920,42 m3/hari Air umpan boiler = 10,46430531 m3/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 Reaktor oksidasi

Safety head 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