pabrik sorbitol dari dextrose - eprints.upnjatim.ac.ideprints.upnjatim.ac.id/2185/1/bab_1-2.pdftugas...
TRANSCRIPT
PABRIK DISODIUM PHOSPHAT DIHYDRAT
DARI SODA ASH DAN ASAM PHOSPHAT
DENGAN PROSES KRISTALISASI
PRA RENCANA PABRIK
Oleh :
VIVIN ROHMAD JAYANTRI 063101 0079
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR
2010
LEMBAR PENGESAHAN
PABRIK DISODIUM PHOSPHAT DIHYDRAT
DARI SODA ASH DAN ASAM PHOSPHAT
DENGAN PROSES KRISTALISASI
Oleh :
VIVIN ROHMAD JAYANTRI 063101 0079
Disetujui untuk diajukan dalam ujian lisan
Dosen Pembimbing,
Ir. LULUK EDAHWATI, MT
ii
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa dan
dengan segala rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat
menyelesaikan Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
Dari Soda Ash Dan Asam Phosphat Dengan Proses Kristalisasi”, dimana Tugas
Akhir ini merupakan tugas yang diberikan sebagai salah satu syarat untuk
menyelesaikan program pendidikan kesarjanaan di Jurusan Teknik Kimia,
Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pembangunan Nasional Surabaya.
Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat Dari
Soda Ash Dan Asam Phosphat Dengan Proses Kristalisasi” ini disusun
berdasarkan pada beberapa sumber yang berasal dari beberapa literatur , data-data
, majalah kimia, dan internet.
Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih atas segala
bantuan baik berupa saran, sarana maupun prasarana sampai tersusunnya Tugas
Akhir ini kepada :
1. Bapak Ir. Sutiyono, MT
Selaku Dekan FTI UPN “Veteran” Jawa Timur
2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT
Selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, FTI,UPN “Veteran” Jawa Timur.
3. Ibu Ir. Luluk Edahwati, MT
selaku dosen pembimbing.
4. Dosen Jurusan Teknik Kimia , FTI , UPN “Veteran” Jawa Timur.
iii
5. Seluruh Civitas Akademik Jurusan Teknik Kimia , FTI , UPN
“Veteran” Jawa Timur.
6. Kedua orangtua kami yang selalu mendoakan kami.
7. Semua pihak yang telah membantu , memberikan bantuan, saran serta
dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Kami menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna,
karena itu segala kritik dan saran yang membangun kami harapkan dalam
sempurnanya tugas akhir ini.
Sebagai akhir kata, penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir yang
telah disusun ini dapat bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi mahasiswa
Fakultas Teknologi Industri jurusan Teknik Kimia.
Surabaya , November 2010
Penyusun,
iv
INTISARI
Perencanaan pabrik disodium phosphat dihydrat ini diharapkan dapat
berproduksi dengan kapasitas 40.000 ton disodium phosphat dihydrat/tahun dalam
bentuk kristal. Pabrik beroperasi secara kontinyu berjalan selama 24 jam tiap hari
dan 330 hari kerja dalam setahun.
Industri disodium phosphat dihydrat di Indonesia mempunyai
perkembangan yang stabil, hal ini dapat dilihat dengan kegunaan disodium
phosphat dihydrat pada industri kimia dengan produk berbentuk serbuk,
pengolahan air boiler, makanan, dan lain sebagainya. Secara singkat, uraian
proses dari pabrik disodium phosphat dihydrat sebagai berikut :
Pertama-tama soda ash direaksikan dengan asam phosphat menghasilkan
larutan disodium phosphat. Larutan disodium phosphat kemudian di filtrasi, dan
dipekatkan sampai kadar 60% untuk kemudian dikristalisasi menjadi disodium
phosphat dihydrat. Kristal kemudian dikeringkan dan didinginkan untuk
kemudian dihaluskan sampai 100 mesh sebagai produk akhir.
Pendirian pabrik berlokasi di Manyar, Gresik dengan ketentuan :
Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas
Sistem Organisasi : Garis dan Staff
Jumlah Karyawan : 206 orang
Sistem Operasi : Kontinyu
Waktu Operasi : 330 hari/tahun ; 24 jam/hari
v
Analisa Ekonomi :
* Massa Konstruksi : 2 Tahun
* Umur Pabrik : 10 Tahun
* Fixed Capital Investment (FCI) : Rp. 24.551.553.000
* Working Capital Investment (WCI) : Rp. 13.496.276.000
* Total Capital Investment (TCI) : Rp. 38.047.829.000
* Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp. 125.514.892.000
* Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp. 10.757.391.000
- Steam = 406.920 lb/hari
- Air pendingin = 291 M3/hari
- Listrik = 9.024 kWh/hari
- Bahan Bakar = 3.408 liter/hari
* Biaya Produksi Total (Total Production Cost) : Rp. 161.955.310.000
* Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp. 190.266.457.000
* Bunga Bank (Kredit Investasi Bank Mandiri) : 19%
* Internal Rate of Return : 22,09%
* Rate On Investment : 21,90%
* Pay Out Periode : 4,1 Tahun
* Break Even Point (BEP) : 35,0%
vi
DAFTAR TABEL
Tabel VII.1. Instrumentasi pada Pabrik …………………………... VII - 5
Tabel VII.2. Jenis Dan Jumlah Fire – Extinguisher ………………. VII - 7
Tabel VIII.2.1. Baku mutu air baku harian ……………….………… VIII-7
Tabel VIII.2.3. Karakteristik Air boiler dan Air pendingin ………… VIII-9
Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Proses Dan Utilitas ……………….……………….……………….…… VIII-60
Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan Ruang Pabrik Dan Daerah Proses ……………….………………. VIII-62
Tabel IX.1. Pembagian Luas Pabrik ……………….…………… IX - 8
Tabel X.1. Jadwal Kerja Karyawan Proses ……………….…… X - 11
Tabel X.2. Perincian Jumlah Tenaga Kerja ……………….…… X - 13
Tabel XI.4.A. Hubungan kapasitas produksi dan biaya produksi … XI - 8
Tabel XI.4.B. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal sendiri ……………….……………….……………….…… XI - 9
Tabel XI.4.C. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal pinjaman ……………….……………….……………….……… XI - 9
Tabel XI.4.D. Tabel Cash Flow ……………….……………….…… XI - 10
Tabel XI.4.E. Pay Out Periode ……………….……………….…… XI - 14
Tabel XI.4.F. Perhitungan discounted cash flow rate of return …… XI - 15
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar IX.1 Lay Out Pabrik ……………….……………….………… IX - 9
Gambar IX.2 Peta Lokasi Pabrik ……………….……………….……… IX - 10
Gambar IX.3 Lay Out Peralatan Pabrik ……………….………………. IX - 11
Gambar X.1 Struktur Organisasi Perusahaan ……………….………… X - 14
Gambar XI.1 Grafik BEP ……………….……………….…………… XI - 17
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ……………….……………….………………. i
KATA PENGANTAR ……………….……………….………………. ii
INTISARI ……………….……………….……………….…………… iv
DAFTAR TABEL ……………….……………….……………….…… vi
DAFTAR GAMBAR ……………….……………….………………… vii
DAFTAR ISI ……………….……………….……………….………… viii
BAB I PENDAHULUAN ……………….……………….……… I – 1
BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES ……………….…… II – 1
BAB III NERACA MASSA ……………….……………….…… III – 1
BAB IV NERACA PANAS ……………….……………….……… IV – 1
BAB V SPESIFIKASI ALAT ……………….………………….. V – 1
BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA ……………………. VI – 1
BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA …. VII – 1
BAB VIII UTILITAS ……………….……………….……………… VIII – 1
BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ……………….. IX – 1
BAB X ORGANISASI PERUSAHAAN ……………….………… X – 1
BAB XI ANALISA EKONOMI ……………….……………….… XI – 1
BAB XII PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN ……………….. XII – 1
DAFTAR PUSTAKA
I - 1 --------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Sodium phosphat merupakan garam dari unsur sodium dan senyawa asam
phosphat. Sodium phosphat terbagi menjadi tiga bagian utama, yaitu :
monosodium phosphat (NaH2PO4) , disodium phosphat (Na2HPO4), dan trisodium
phosphat (Na3PO4). Sodium phosphat secara umum digunakan pada industri
makanan , dimana sodium phosphat berfungsi sebagai bahan tambahan agar tidak
terjadi proses pemisahan minyak dari makanan. (wikipedia.org)
Disodium phosphat dikenal dengan kata lain sodium phosphat dibasic.
Disodium phosphat dihydrat, merupakan salah satu bentuk produk dari disodium
phosphat. Produk disodium phosphat dapat dibagi menjadi beberapa produk
berdasarkan molekul H2O kristal yang terikat (hydrat), seperti : disodium
phosphat anhydrat (murni, tanpa H2O kristal), disodium phosphat dihydrat (2
molekul H2O), disodium phosphat heptahydrat (7 molekul H2O), dan disodium
phosphat dodecahydrat (12 molekul H2O). (sciencelab)
Industri disodium phosphat dihydrat di Indonesia mempunyai
perkembangan yang stabil, hal ini dapat dilihat dengan kegunaan disodium
phosphat dihydrat pada industri kimia tekstil sebagai pemucat, pengolahan air
boiler, makanan, dan lain sebagainya. Pendirian pabrik disodium phosphat
dihydrat di Indonesia mempunyai peluang investasi yang menjanjikan dan
mempunyai profitabilitas yang tinggi.
Pendahuluan ---------------------------------------------------------------- I -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
2
I.2. Manfaat
Manfaat lebih lanjut dengan didirikannya pabrik ini diharapkan dapat
mengurangi impor disodium phosphat dihydrat, sehingga Indonesia tidak
mengimpor disodium phosphat dihydrat. Dengan demikian dapat mendorong
pertumbuhan industri-industri kimia, menciptakan lapangan pekerjaan,
mengurangi pengangguran dan yang terakhir diharapkan dapat menumbuhkan
serta memperkuat perekonomian di Indonesia. Kebutuhan disodium phosphat
dihydrat di Indonesia dipenuhi oleh beberapa negara pengimpor. Beberapa tahun
ini, Indonesia masih membutuhkan disodium phosphat dihydrat dari negara-
negara penghasil disodium phosphat dihydrat.
I.3. Aspek Ekonomi
Disodium phosphat dihydrat sangat penting dalam industri kimia dimana
disodium phosphat dihydrat merupakan bahan tambahan yang mampu mencegah
pembentukan endapan pada unit boiler. Data kebutuhan dari BPS Surabaya tahun
1998-2003 terlihat pada table I.1, sehingga kebutuhan pada tahun 2010 dapat
ditentukan dengan metode regresi linier.
Tabel I.1. Data impor Sodium di phosphat
Tahun Kebutuhan
(ton/th) 1998 11.554.8061999 11.260.5462000 12.771.1142001 12.930.662
2002 23.203.727
2003 22.223.815 Sumber : BPS Surabaya
Pendahuluan ---------------------------------------------------------------- I -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
3
Digunakan metode Regresi Linier (Peters 4ed : 760), dengan persamaan :
y = )xx(ba
Keterangan : a = y (rata-rata harga y : kapasitas)
x = rata-rata harga x : (tahun)
b =
n
xx
n
yxyx
22
ii
(n = jumlah data) (x = tahun)
Hasil perhitungan ditabelkan sebagai berikut :
n x y xy x2
1 1.998 11.554.806 23086502388 3.992.0042 1.999 11.260.546 22509831454 3.996.0013 2.000 12.771.114 25542228000 4.000.0004 2.001 12.930.662 25874254662 4.004.001
5 2.002 23.203.727 46453861454 4.008.0046 2.003 22.223.815 44514301445 4.012.009
Jumlah 12.003 93.944.670 187.980.979.403 24.012.019
a = y = 6
93.944.670= 15.657.445
x = 6
12.003= 2.001
ii y.x = 187.980.979.403 (tabel)
y.x = 12.003 x 93.944.670 = 1.127.617.874.010
2x = 24.012.019 (tabel)
2x = (12.003)2 = 144.072.009
b =
6
12.00324.012.019
6
874.0101.127.617.9.403187.980.97
22
(n = jumlah data = 6)
b = 2.552.404
Persamaan linier : y = )xx(ba
y = 15.657.445 + 2.552.404 (x - 2.001)
Pendahuluan ---------------------------------------------------------------- I -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
4
Kebutuhan pada tahun 2010, maka x = 2010 , sehingga didapat kebutuhan pada
tahun 2010, y = 15.657.445 + 2.552.404 (2010 - 2.001)
= 39.905.282 kg/th 39.906 ton/th
Untuk kapasitas pabrik terpasang direncanakan :
Kapasitas produksi terpasang = 40.000 ton/th
Kapasitas produksi harian = 40.000 ton/th / 330 hari/th 120 ton/hari
Dengan demikian, maka penting sekali adanya perencanaan pendirian
pabrik disodium phosphat dihydrat di Indonesia, mengingat kebutuhan produk per
tahun masih cukup tinggi.
Pendahuluan ---------------------------------------------------------------- I -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
5
I.4. Sifat Bahan Baku dan Produk
Bahan Baku :
I.4.A. Soda Ash (Chemicalland21, Wikipedia, Perry 7ed)
Nama Lain : Sodium carbonate
Rumus Molekul : Na2CO3 (komponen utama)
Rumus Bangun :
Berat Molekul : 106
Warna : putih
Bau : tidak berbau
Bentuk : serbuk 100 mesh
Specific gravity : 2,533
Melting point : 851C (1 atm)
Boiling point : terdekomposisi diatas 851C
Solubility, cold water : 7,1 kg / 100 kg H2O (H2O=0C)
Solubility, hot water : 48,5 kg / 100 kg H2O (H2O=104C)
Komposisi soda ash : (SREE Int. Indonesia) Komponen % Berat
Na2CO3 99,70%
Impuritis 0,20%
H2O 0,10%
100,00%
Pendahuluan ---------------------------------------------------------------- I -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
6
I.4.B. Asam Phosphat (Chemicalland21, Wikipedia, Perry 7ed)
Nama Lain : Phosphoric acid
Rumus Molekul : H3PO4 (komponen utama)
Rumus Bangun :
Berat Molekul : 98
Warna : tidak berwarna
Bau : berbau phosphor
Bentuk : liquida pekat
Specific gravity : 98
Melting point : 42,35C (1 atm)
Boiling point : terdekomposisi diatas 213C
Solubility, cold water : sangat larut
Solubility, hot water : sangat larut
Komposisi asam phosphat : (PT. Petrokimia Gresik)
Komponen % Berat H3PO4 65,00%
H2O 35,00%
100,00%
Pendahuluan ---------------------------------------------------------------- I -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
7
Produk :
I.4.C. Disodium phosphat dihydrat (Chemicalland21, Wikipedia, Perry 7ed)
Nama Lain : Sodium phosphat dibasic dihydrat
Rumus Molekul : Na2HPO4 (komponen utama)
Rumus Bangun :
Berat Molekul : 142 (anhydrat)
: 178 (dihydrat)
Warna : putih
Bau : tidak berbau
Bentuk : serbuk 100 mesh
Specific gravity : 1,679
Melting point : 243C (sciencelab)
Boiling point : 245C (sciencelab)
Solubility, cold water (Perry 7ed) : 71 kg/100 kg H2O (H2O=0C)
Solubility, cold water (sciencelab) : 100 kg/100 kg H2O (H2O=50C)
Solubility, hot water (sciencelab) : 117 kg/100 kg H2O (H2O=80C)
Kadar produk : (Lianyungang KCI Co.Ltd.)
Kadar disodium phosphat = minimal 98%
Kadar air dalam produk = maksimal 0,2%
Pendahuluan ---------------------------------------------------------------- I -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
8
Produk samping :
I.4.D. Carbon dioxide (Chemicalland21, Wikipedia, Perry 7ed)
Nama Lain : Carbonic acid
Rumus Molekul : CO2 (komponen utama)
Rumus Bangun : O=C=O
Berat Molekul : 44
Warna : tidak berwarna
Bau : tidak berbau
Bentuk : gas
Specific gravity : 1,101
Melting point : -56,6C
Boiling point : -78,5C
Solubility, cold water : 179,7 kg/100 kg H2O (H2O=0C)
Solubility, hot water : 90,1 kg/100 kg H2O (H2O=20C)
Kadar produk : (FAO)
Kadar carbon dioxide = minimal 99%
II - 1 --------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
BAB II
SELEKSI DAN URAIAN PROSES
II.1. Macam Proses
Secara umum pembuatan disodium phosphat dihydrat dapat dilakukan
dengan 2 proses berdasarkan bahan baku yang digunakan , yaitu pembuatan
disodium phosphat dihydrat dari batuan phosphat dan dari soda ash untuk
kemudian direaksikan dengan asam seperti : asam sulfat atau asam phosphat.
II.1.1. Disodium phosphat dihydrat dari soda ash dengan proses kristalisasi
Sumber : (Keyes : 746)
Pada proses ini, digunakan soda ash (Na2CO3) sedikit berlebih , untuk
kemudian direaksikan dengan asam phosphat (60% - 65%) membentuk disodium
phosphat dengan suhu reaksi antara 85C - 100C. (Keyes : 747)
Seleksi & Uraian Proses -------------------------------------------------- II -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
2
Reaksi yang terjadi : (Keyes : 746)
Na2CO3(S) + H3PO4(L) Na2HPO4(L) + CO2(G) + H2O(L)
Campuran produk reaksi kemudian dipisahkan pada filter untuk
memisahkan impuritis berupa padatan yang kemudian dibuang ke pengolahan
limbah padat, sedangkan larutan disodium phosphat yang terpisah kemudian
dikristalisasi pada crystallizer sehingga dihasilkan kristal disodium phosphat
dodecahydrat Na2HPO4.12H2O. (Keyes : 747)
Campuran kristal dan mother liquor kemudian dipisahkan pada filter untuk
pemisahan kristal dan mother liquor. Mother liquor yang terpisah direcycle
kembali untuk proses selanjutnya, sedangkan kristal disodium phosphat
dodecahydrat kemudian dikeringkan pada dryer dengan suhu dibawah 100C,
untuk menghasilkan kristal disodium phosphat dihydrat dan siap dikemas sebagai
produk akhir. (Keyes : 747)
Yields yang didapat dengan proses ini 90% - 95%. (Keyes : 746)
Seleksi & Uraian Proses -------------------------------------------------- II -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
3
II.1.2. Disodium phosphat dihydrat dari batuan phosphat dengan proses
netralisasi
Sumber : (US.Patent 1,961,127)
Pada proses ini, digunakan batuan phosphat (Ca3(PO4)2) dan asam sulfat
dengan perbandingan 3 : 1 yang direaksikan pada digester dengan suhu operasi
80C, sehingga membentuk asam phosphat dan asam calcium phosphat. Produk
digester kemudian difiltrasi untuk memisahkan calcium sulfat yang terbentuk, dan
kemudian diumpankan pada mixer. (US.Patent 1,961,127 : 3-4)
Pada mixer, campuran kemudian ditambahkan soda ash untuk bereaksi
dengan asam phosphat menghasilkan monosodium phosphat. Produk mixer
Seleksi & Uraian Proses -------------------------------------------------- II -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
4
kemudian difiltrasi untuk memisahkan senyawa silikat. Larutan monosodium
phosphat kemudian ditambahkan dengan sodium sulfat untuk mengendapkan
senyawa calcium, sehingga dihasilkan calcium sulfat. (US.Patent 1,961,127 : 3-4)
Larutan monosodium phosphat dinetralisasi dengan penambahan soda ash
sehingga didapat endapan besi dan aluminium. Larutan monosodium phosphat
kemudian dipekatkan pada evaporator sampai dengan kadar 60% secara vacuum
dengan suhu 150F (66C). Larutan monosodium phosphat kemudian
dikristalisasi pada crystallizer, sehingga dihasilkan kristal monosodium phosphat.
(US.Patent 1,961,127 : 3-4)
Kristal monosodium phosphat kemudian dinetralisasi pada neutrallizer
dengan penambahan larutan encer soda ash (Na2CO3) dan sedikit larutan encer
soda caustic (NaOH), sehingga dihasilkan produk disodium phosphat
dodecahydrat. Produk disodium phosphat dodecahydrat kemudian dikeringkan
dengan dryer sehingga sebagian air akan terlepas pada kristal dan membentuk
produk disodium phosphat dihydrat. (US.Patent 1,961,127 : 3-4)
Yields yang didapat dengan proses ini 93% - 95%. (US.Patent 1,961,127 : 3-4)
Seleksi & Uraian Proses -------------------------------------------------- II -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
5
II.2. Seleksi Proses
Macam Proses Parameter
Kristalisasi Netralisasi
Bahan Baku Utama Na2CO3 , H3PO4Ca3(PO4)2 ,
H2SO4
Bahan pembantu - NaOH, Na2SO4,
Na2CO3
Suhu operasi 85-100C 80C
Instalasi Peralatan Sederhana Kompleks
Yields produk 90-95% 93-95% Dari uraian cara pembuatan disodium phosphat dihydrat yang telah
dijelaskan di atas, maka proses yang paling efisien dan efektif adalah pembuatan
disodium phosphat dihydrat dari soda ash dengan proses kristalisasi. Keuntungan
dari proses ini adalah :
1. Bahan baku tersedia di Indonesia dengan cadangan melimpah.
2. Bahan baku pembantu lebih sedikit dibandingkan proses lainnya.
3. Alat utama lebih sederhana dibandingkan proses lainnya.
4. Yields dan kemurnian produk yang diperoleh cukup tinggi.
5. Investasi lebih ekonomis, dengan menggunakan instalasi sederhana.
Seleksi & Uraian Proses -------------------------------------------------- II -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
6
II.3. Uraian Proses
Pada pra rencana pabrik ini, dapat dibagi menjadi 3 Unit pabrik, dengan
pembagian unit sebagai berikut :
1. Unit Pengendalian Bahan Baku Kode Unit : 100
2. Unit Proses Kode Unit : 200
3. Unit Pengendalian Produk Kode Unit : 300
Adapun uraian proses pembuatan disodium phosphat dihydrat dengan proses
kristalisasi adalah sebagai berikut :
Pertama-tama soda ash 99,7% dari supplier SREE Int. Indonesia
ditampung pada silo F-110 dengan bantuan belt conveyor J-111. Soda ash
kemudian diumpankan ke mixer M-112 untuk proses pengenceran berdasarkan
persen berat soda ash dengan penambahan air proses dari utilitas sampai dengan
kadar Na2CO3 42% (Keyes : 747). Larutan soda ash kemudian diumpankan ke
reaktor-1 R-210 untuk direaksikan dengan asam phosphat 65% dari tangki F-120.
Pada reaktor terjadi reaksi antara soda ash dengan asam phosphat membentuk
disodium phosphat dengan suhu 85C. (Keyes : 747)
Reaksi yang terjadi : (Keyes : 746)
Na2CO3(S) + H3PO4(L) Na2HPO4(L) + CO2(G) + H2O(L)
Produk atas reaktor berupa gas CO2 kemudian ditekan dengan compressor
G-212 sampai tekanan 24,8 atm untuk kemudian ditampung dalam bentuk liquid
pada tangki F-310 sebagai produk samping gas CO2. Produk bawah berupa larutan
disodium phosphat kemudian difiltrasi pada filter press H-220 untuk proses
pemisahan impuritis berupa limbah padat dengan filtrat. (Keyes : 747)
Seleksi & Uraian Proses -------------------------------------------------- II -
--------------------------------------------------------------------------------------------------- Pra Rencana Pabrik Disodium Phosphat Dihydrat
7
Filtrat larutan disodium phosphat kemudian dipekatkan pada evaporator
V-230, sehingga didapat larutan disodium phosphat jenuh. Larutan disodium
phosphat jenuh, kemudian dikristalisasi pada crystallizer S-240 sehingga didapat
kristal disodium phosphat dihydrat (Na2HPO4.2H2O). (Keyes : 747)
Campuran kristal dan mother liquor, kemudian dipisahkan pada centrifuge
H-250, dimana mother liquor berupa air dibuang ke pengolahan limbah,
sedangkan kristal basah berupa kristal disodium phosphat dihydrat diumpankan
pada rotary dryer B-260 dengan screw conveyor J-251.
Pada rotary dryer B-260, terjadi proses pengeringan kristal dengan bantuan
udara panas secara berlawanan arah. Proses pengeringan berlangsung dengan suhu
100C (berdasarkan titik didih air). Produk kristal disodium phosphat dihydrat
kemudian diumpankan pada cooling conveyor E-270 untuk proses pendinginan
sampai suhu kamar (32C), sedangkan udara panas dan padatan terikut keluar dari
dryer kemudian dipisahkan pada cyclone H-261, dimana udara panas dibuang ke
pengolahan limbah gas, sedangkan padatan terikut diumpankan ke cooling
conveyor E-270 bersamaan dengan produk bawah rotary dryer.
Kristal disodium phosphat dihydrat, kemudian diumpankan ke ball mill C-
280 dengan bucket elevator J-271 untuk proses penghalusan. Pada ball mill,
kristal dihaluskan sampai ukuran 100 mesh dan kemudian disaring pada screen H-
281. Kristal yang tidak lolos ayak kemudian direcycle ke ball mill dengan belt
conveyor J-282, sedangkan kristal disodium phosphat dihydrat 100 mesh ,
kemudian ditampung pada silo F-320 sebagai produk akhir kristal disodium
phosphat dihydrat.