PABRIK PABRIK PABRIK PABRIK ASAM OKSALATASAM OKSALATASAM OKSALATASAM OKSALAT DARI DARI DARI DARI

TEPUNG BIJI SORGUM TEPUNG BIJI SORGUM TEPUNG BIJI SORGUM TEPUNG BIJI SORGUM

(SORGHUM BICOLOR L)(SORGHUM BICOLOR L)(SORGHUM BICOLOR L)(SORGHUM BICOLOR L) DENGAN DENGAN DENGAN DENGAN

PROSES PROSES PROSES PROSES OKSIDASI ASAM NITRATOKSIDASI ASAM NITRATOKSIDASI ASAM NITRATOKSIDASI 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

TahunTahunTahunTahun PenemuPenemuPenemuPenemu SejarahSejarahSejarahSejarah

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.

Sejarah penemuan asam oksalat

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

� SSSSorgum (Sorghum bicolor L.) merupakan salah satu

jenis tanaman serealia yang toleran terhadap

kekeringan dan genangan air, serta relatif tahan

terhadap gangguan hama/penyakit.

LATAR BELAKANG

� Biji sorgum dapat digunakan sebagai bahan

pangan serta bahan baku industri

Kandungan Kandungan Kandungan Kandungan

NutrisiNutrisiNutrisiNutrisi

TeriguTeriguTeriguTerigu JagungJagungJagungJagung SorgumSorgumSorgumSorgum BerasBerasBerasBeras

Lemak (%) 2,09 5,42 3,65 1,88

LATAR BELAKANG

KANDUNGAN NUTRISI BEBERAPA TEPUNG SEREALIAKANDUNGAN NUTRISI BEBERAPA TEPUNG SEREALIAKANDUNGAN NUTRISI BEBERAPA TEPUNG SEREALIAKANDUNGAN NUTRISI BEBERAPA TEPUNG SEREALIA

SUARNI 2004SUARNI 2004SUARNI 2004SUARNI 2004

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

LATAR BELAKANG

Tempat / tahunTempat / tahunTempat / tahunTempat / tahun Luas tanam (ha)Luas tanam (ha)Luas tanam (ha)Luas tanam (ha) Produksi (t)Produksi (t)Produksi (t)Produksi (t) Produktivitas Produktivitas Produktivitas Produktivitas (t/ha)(t/ha)(t/ha)(t/ha)

Jawa Tengah 15.309 17.350 1,13

Jawa Timur 5.963 10.522 1,76

Ketersediaan bahan baku

Jawa Timur 5.963 10.522 1,76

DI Yogyakarta 1.813 670 0,37

Nusa Tenggarabarat

30 54 1,80

Nusa Tenggaratimur

26 39 1,50

M.P. SIRAPPA 2003M.P. SIRAPPA 2003M.P. SIRAPPA 2003M.P. SIRAPPA 2003

LATAR BELAKANG

Kebutuhan konsumen = 245.364 ton/tahunPabrik didirikan untuk memenuhi 2 % kebutuhan konsumen, sehinggaKapasitas pabrik = 5.000 ton/tahun

BPSBPSBPSBPS

KebutuhanKebutuhanKebutuhanKebutuhan asamasamasamasam

oksalatoksalatoksalatoksalat yang yang yang yang

semakinsemakinsemakinsemakin

meningkatmeningkatmeningkatmeningkat

KetersediaanKetersediaanKetersediaanKetersediaan

bahanbahanbahanbahan bakubakubakubaku

Alasan Pendirian Pabrik

LATAR BELAKANG

meningkatmeningkatmeningkatmeningkat

PerancanganPerancanganPerancanganPerancangan pabrikpabrikpabrikpabrik AsamAsamAsamAsam OksalatOksalatOksalatOksalat

ddddenganenganenganengan kapasitaskapasitaskapasitaskapasitas 5000 ton/5000 ton/5000 ton/5000 ton/tahuntahuntahuntahun

LATAR BELAKANG

Lokasi Pendirian Pabrik

Purwadadi,

Jawa tengahLetak dari pasar

konsumen

Ketersediaan

transportasi Jawa tengah konsumen

Ketersediaan Bahan

Baku

transportasi

DASAR TEORI

� Asam oksalat (HO2CCO2H . 2H2O) atau

ethanedioic acid adalah asam dikarboksilat

yang paling sederhana. Mempunyai

karakteristik tidak berbau, hygroskopis, dan

berwarna putih.berwarna putih.

� Asam oksalat dibagi menjadi 2 yaitu asam

oksalat dihidrat (C2H2O4. 2H2O) dan anhidrat

(C2H2O4)

� Metal TreatmentMetal TreatmentMetal TreatmentMetal Treatment

� Oxalate CoatingsOxalate CoatingsOxalate CoatingsOxalate Coatings

� Metal CleaningMetal CleaningMetal CleaningMetal Cleaning

� TextilesTextilesTextilesTextiles

KEGUNAAN ASAM OKSALAT

� TextilesTextilesTextilesTextiles

� DyeingDyeingDyeingDyeing

Sifat fisika asam oksalat dihidrat (C2H2O4.2H2O)

� Bentuk : kristal

� Warna : putih

� Ukuran : 50-60 mesh

Sifat kimia asam oksalat dihidrat (C2H2O4.2H2O)

Sifat Fisika dan KimiaPRODUK

Sifat kimia asam oksalat dihidrat (C2H2O4.2H2O)

� Titik leleh :101,5 oC

� Densitas : 1,653 g/cm3

� Panas pembentukan standart (∆Hf) pada 18oC : -1422

kJ/mol

� Berat molekul : 126,07

� Cp pada suhu 50oC adalah 0.385

� Cp pada suhu 100oC adalah 0.416

1. Peleburan selulosa dengan alkali

2. Oksidasi asam nitrat

3. Hasil samping (by product) dari fermentasi

asam sitrat.

4. Proses sintesa dari sodium formiat.

MACAM PROSES

4. Proses sintesa dari sodium formiat.

Proses Proses Proses Proses Keuntungan Keuntungan Keuntungan Keuntungan KerugianKerugianKerugianKerugian

Peleburan

alkali selulosa�Bahan baku yang digunakan mudah

didapat

�Proses yang digunakan cukup

sederhana

�Dihasilkan CaSO4, humus dan asam

format sebagai hasil samping

� Yield yang dihasilkan rendah

yaitu 42%

� Ongkos produksinya besar

karena bahan baku pembantu

KOH dan NaOH untuk peleburan

alkali selulosa yang dibutuhkan

banyak.

SELEKSI PROSES

banyak.

Oksidasi asam

nitrat�Yield asam oksalat yang dihasilkan

cukup besar yaitu 60-70%

�Prosesnya cukup sederhana

�Bahan baku mudah didapat

� Diperlukan katalis tertentu yaitu

V2O5

Hasil samping

(by product)

dari fermentasi

asam sitrat

�Bahan baku mudah didapat � Prosesnya rumit dan panjang.

� Perlu pengontrolan yang lebih

tepat

� Tidak ekonomis

� Yield yang dihasilkan rendah 5%

Proses sintesa

dari sodium

formiat

�Yield yang dihasilkan besar

�Kemurnian asam oksalat yang

didapat 80-90%

� Prosesnya rumit dan panjang

� Bahan pembantu CO berbahaya

PROSES TERPILIH

FLOWSHEET PROSES TERPILIH

BLOK DIAGRAM PROSES TERPILIH

FLOWSHEET PROSES TERPILIH

NERACA MASSA

BAB 3

BAB 4

NERACA PANAS

SPESIFIKASI ALAT

1. Spesifikasi 1. Spesifikasi 1. Spesifikasi 1. Spesifikasi Tangki Tangki Tangki 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 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. 2. 2. 2. SpesifikasiSpesifikasiSpesifikasiSpesifikasi PompaPompaPompaPompa ::::

Fungsi : Untuk memompa larutan tepung biji

sorgum dari tangki pelarutan ke

Reaktor hidrolisa

Tipe : Centrifugal Pump

Power motor : 1,14 hpPower 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 :3. Spesifikasi Evaporator :3. Spesifikasi Evaporator :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 :Steam Economy :

UTILITAS

PenggunaanPenggunaanPenggunaanPenggunaan air air air air dalamdalamdalamdalam pabrikpabrikpabrikpabrik iniiniiniini antaraantaraantaraantara lain lain lain lain meliputimeliputimeliputimeliputi: : : :

Air sanitasi = 66 m3/hari

Air pendingin = 65,65716125 m3/hari

Air proses = 5920,42 m3/hari

Air umpan boiler = 10,46430531 m3/hari

FFFFLOW SHEET LOW SHEET LOW SHEET LOW SHEET

Air umpan boiler = 10,46430531 m /hari

INSTRUMENTASI

No.No.No.No. NamaNamaNamaNama AlatAlatAlatAlat InstrumentasiInstrumentasiInstrumentasiInstrumentasi

1. Reaktor Hidrolisa Level Indikator

Temperatur Control

2. Reaktor Oksidasi Level Indikator2. Reaktor Oksidasi Level Indikator

Temperatur Control

3. Kristaliser Temperatur Control

4. Sentrifugasi Temperatur Control

5. Dryer Flow Control

Temperatur Control

AreaAreaAreaArea UnitUnitUnitUnit AlatAlatAlatAlat PelindungPelindungPelindungPelindung

Pre-Treatment Tangki pelarutan Safety head

Masker

Sarung tangan

Sepatu

Eye goggle

Proses Utama Reaktor hidrolisa Safety head

KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (K3)

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

Limbah yang dihasilkan dalam pabrik ini ada

tiga macam, yaitu :

1. Limbah padat

PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI KIMIA

1. Limbah padat

2. Limbah cair

3. Limbah gas.

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

KESIMPULAN

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 KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIHTERIMA KASIH