bab i prarancangan pabrik za dengan proses merseburg

15
BAB I PENDAHULUAN 1. 1. La ta r B el ak an g Pen di ri an Pa br ik Indonesia merupakan negara agraris sehingga sektor pertanian memegang  peranan penting dalam perekonomian negara. Berkembangnya sektor pertanian menyebabkan meningkatnya kebutuhan pupuk. Kebutuhan pupuk dalam negeri sebagi an dipen uhi dengan cara impor . Di sisi lain, negara Indon esia mempu nyai sumber day a alam yang melimp ah ber upa bahan – bah an yan g dap at diolah menjadi pupuk. Salah satu pupuk impor adalah pupuk amonium sulfat yang biasa disebut pupuk Z !  Zwavelzure A mmoniak ". #upuk Z merupakan salah satu jenis pupuk buatan yang mempunyai $  jenis unsur hara sekaligus yaitu nitrogen dan sulfur. Dua unsur tersebut sangat dib utu hka n dala m per kemban gan suatu tan aman, bai k tan aman per kebuna n ataupun pertanian. Berdasarkan data Biro #usat Statistik, kebutuhan impor Z Indonesia tersaji pada %a bel &.&. %a bel &.& Data Impor monium Sulfat di Indonesia ! '''.bps.go.id" Tahun Impor (ton $(&( $)*.+& $(&& +-.$ $(&$ *$(.+) $(& -$*.+*- $(&+ *)+.+$ Data di atas menunjukkan bah'a impor amonium sulfat dari tahun ke tahun mengalami pe ni ngkatan. #endirian pabr ik ammonium sulf at san gat diperlukan untuk mengurangi ketergantungan terhadap negara lain.

Upload: anonymous-dpmpryqku

Post on 28-Feb-2018

264 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 1/15

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik 

Indonesia merupakan negara agraris sehingga sektor pertanian memegang

 peranan penting dalam perekonomian negara. Berkembangnya sektor pertanian

menyebabkan meningkatnya kebutuhan pupuk. Kebutuhan pupuk dalam negeri

sebagian dipenuhi dengan cara impor. Di sisi lain, negara Indonesia mempunyai

sumber daya alam yang melimpah berupa bahan – bahan yang dapat diolah

menjadi pupuk. Salah satu pupuk impor adalah pupuk amonium sulfat yang biasa

disebut pupuk Z ! Zwavelzure Ammoniak ".

#upuk Z merupakan salah satu jenis pupuk buatan yang mempunyai $

 jenis unsur hara sekaligus yaitu nitrogen dan sulfur. Dua unsur tersebut sangat

dibutuhkan dalam perkembangan suatu tanaman, baik tanaman perkebunan

ataupun pertanian. Berdasarkan data Biro #usat Statistik, kebutuhan impor Z

Indonesia tersaji pada %abel &.&.

%abel &.& Data Impor monium Sulfat di Indonesia !'''.bps.go.id"

Tahun Impor (ton

$(&( $)*.+&

$(&& +-.$

$(&$ *$(.+)

$(& -$*.+*-

$(&+ *)+.+$

Data di atas menunjukkan bah'a impor amonium sulfat dari tahun ke

tahun mengalami peningkatan. #endirian pabrik ammonium sulfat sangat

diperlukan untuk mengurangi ketergantungan terhadap negara lain.

Page 2: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 2/15

2Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

#endirian pabrik amonium sulfat di Indonesia dipandang strategis dengan alasan

sebagai berikut /a. #endirian pabrik dapat memenuhi kebutuhan ammonium sulfat

dalam negeri.

 b. 0enghemat de1isa negara dengan mengurangi impor.

c. 0endukung berkembangnya pabrik lain yang menggunakan

ammonium sulfat sebagai bahan baku.

d. 0embuka lapangan kerja baru, sehingga mampu menurunkan

tingkat pengangguran.

1.!. "apa#ita# $an%angan

1.!.1. Perkiraan "ebutuhan Amonium &ul'at di Indone#ia

Berdasarkan data B#S !Biro #usat Statistik" yang ditunjukkan pada %abel

&.&, perkirakan kebutuhan amonium sulfat pada tahun $($( dapat dihitung dengan

cara melakukan linierisasi data impor. 2asil linierisasi ditunjukkan pada 3ambar 

&.&.

$((4 $(&( $(&& $(&$ $(& $(&+ $(&

(

&(((((

$(((((

(((((

+(((((

(((((

)(((((

-(((((

*(((((

4(((((&((((((

f!5" 6 &+++4).+5 7 $4((4&*+.-)

Tahun

Impor (tontahun

3ambar &.& Data Impor monium Sulfat

Berdasarkan 3ambar &.&, persamaan hasil linierisasi adalah y 6 &++.+4) 5 – 

$4(.(4.&*+, dengan  x  adalah tahun dan  y  adalah jumlah kebutuhan impor 

amonium sulfat. #erkirakan jumlah kebutuhan amonium sulfat pada tahun $($(

(A( ) Penda'uluan

Page 3: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 3/15

3Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

yang belum mampu dipenuhi oleh produksi dalam negeri sebesar &.-*-.+$

ton8tahun.

1.!.!. "apa#ita# pabrik )ang #udah berdiri

#abrik amonium sulfat yang masih beroperasi di beberapa negara dapat

dilihat pada %abel &.$.

%abel &.$. #abrik monium Sulfat di Dunia

!'''.alibaba.com"

No Peru#ahaan "apa#ita#

&. BS9 ! I3 9arben Industrie 83 "

:euna , 3ermany

)((.((( %on8%ahun

+. ;engfu <ianfeng =hemical Industry

=o., :td., =hina ! Merseburg Process"

$((.((( %on8%ahun

. :ai'u Songfeng 9ertili>er =o., :td,

Shandong, =hina

&.((( %on8Bulan

). 2unan ?ueyang San5iang =hemical

=o., :td, 2unan, =hina

&((.((( %on8%ahun

-. 9=I7Sindri and 3S9=7@adodara, India

! Merseburg Process"

+)*.((( %on8Bulan

*. nAing ?uancheng %rading =o., :td,

=hina

&(.((( %on8Bulan

4. =ameroon =hemical =omple5 Inc,

0alaysia

&.$+( %on8Bulan

&&. Shijia>haung ?ingyi gricultural

0aterial =o., :td, =hina

((( %on8Bulan

&$. #% #etrokimia 3resik, Indonesia )(.((( ton8tahun

1.!.*. "eter#ediaan Bahan Baku

Bahan baku pembuatan amonium sulfat proses 0erseburg adalah gipsum,

 2, =C$ dan 2$C. 3ipsum yang digunakan didapat dari #%. #etrokimia 3resik 

yang menghasilkan ((.((( ton8tahun. monia yang digunakan berupa amonia

(A( ) Penda'uluan

Page 4: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 4/15

4Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

cair yang diperoleh dari #%. #upuk Kujang yang menghasilkan produk sebesar 

(.((( ton8tahun. 3as =C$ didapat dari #%. esources <aya %eknik 0anagement

Indonesia !0I" Krakatau Karbonindo dengan kapasitas produk &+$.((

ton8tahun.

1.!.+. $an%angan kapa#ita#

Berdasarkan prediksi kebutuhan amonium sulfat dalam negeri yang belum

dapat terpenuhi, kapasitas pabrik yang telah beroperasi, dan ketersediaan bahan

 baku, maka ditetapkan kapasitas prarancangan pabrik amonium sulfat yang akan

didirikan tahun $($( sebesar $(.((( ton8tahun. #emilihan kapasitas tersebut

dititikberatkan pada /

&. Kebutuhan amonium sulfat nasional pada tahun $($( sebesar &.-*-.+$ ton

menyebabkan Indonesia harus meningkatkan jumlah impor amonium sulfat.

#abrik dengan kapasitas $(.((( ton8tahun dapat berperan dalam pemenuhan

kebutuhan amonium sulfat nasional sebesar &,4* E.

$. Kapasitas pabrik dengan proses 0erseburg yang telah beroperasi sebesar 

$((.((( ton8tahun !;engfu <ianfeng =hemical Industry =o., :td., =hina" dan

+)*.((( to8tahun !9=I7Sindri and 3S9=7@adodara, India".. #ertimbangan ketersediaan bahan baku, pabrik dengan kapasitas $(.(((

ton8tahun membutuhkan bahan baku 2  )+.*-* ton8tahun, =C$  *.+(

ton8tahun, dan gypsum &.*- ton8tahun.

1.*. Loka#i Pabrik 

#emilihan lokasi pabrik merupakan salah satu langkah penting dalam

 perancangan suatu pabrik. :okasi suatu pabrik mempengaruhi kedudukan pabrik 

dalam persaingan maupun penentuan kelangsungan berdirinya. #emilihan lokasi

yang tepat, ekonomis dan menguntungkan dipengaruhi oleh banyak faktor, antara

lain penyediaan bahan baku, pemasaran produk, fasilitas transportasi, penyediaan

 bahan bakar dan energi, penyediaan air, dan penyediaan tenaga kerja. :okasi

 pendirian pabrik amonium sulfat direncanakan di =ikampek, <a'a Barat dengan

 pertimbangan sebagai berikut /

a. #enyediaan bahan baku

Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan suatu pabrik 

sehingga pengadaan bahan baku sangat diprioritaskan. :okasi pabrik di =ikampek 

(A( ) Penda'uluan

Page 5: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 5/15

#Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

ini sangat tepat mengingat sumber bahan baku karbondioksida diperoleh dari #%

esources <aya %eknik 0anagement Indonesia !0I" Krakatau Karbonindo dan

amonia dipenuhi dari #%. #upuk Kujang. 3ipsum yang digunakan diperoleh dari

#%. #etrokimia 3resik. :okasi pabrik yang dekat bahan baku ini, selain dapat

mengurangi biaya transportasi, sekaligus mengurangi in1estasi yang relatif besar.

 b. #emasaran produk 

Z merupakan pupuk anorganik yang banyak digunakan dalam sektor 

 pertanian maupun perkebunan. Kebutuhan pupuk di daerah <a'a Barat pada

khususnya dan daerah7daerah di Indonesia lainnya dapat dipenuhi dengan

didirikannya pabrik di daerah =ikampek.

c. 9asilitas transportasi

Dekatnya =ikampek dengan <alan %ol <akarta7=ikampek, diharapkan

 pemasokan bahan baku dan pemasaran hasil produksi tidak mengalami kesulitan.

d. #enyediaan bahan bakar dan energi

Daerah =ikampek merupakan daerah ka'asan industri sehingga

 penyediaan bahan bakar dan energi dapat dipenuhi. %enaga listrik dapat

disediakan #: dan oleh pabrik sendiri untuk keadaan darurat.

e. #enyediaan air 

ir dibutuhkan dalam jumlah besar dalam industri. ir digunakan dalam

 proses untuk pendingin, pembangkit  steam, hidrasi dan sanitasi. #enyediaan air 

dipenuhi dengan pendirian unit pengolah air dimana airnya mengambil dari

Sungai #arungkadali dan Sungai =ikao.

f. #enyediaan %enaga kerja

%enaga kerja yang digunakan dalam industri berasal dari daerah sekitar,

yang meliputi tenaga kerja tingkat ba'ah, menengah dan atas. #endirian pabrik 

ini maka akan mengurangi tingkat pengangguran baik dari penduduk sekitar 

ataupun penduduk urban.

incian peta lokasi pabrik amonium sulfat yang direncanakan ditunjukkan

 pada 3ambar &.$.

(A( ) Penda'uluan

Page 6: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 6/15

*Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

(A( ) Penda'uluan

3a

m

 ba

&.$

.

#e

ta:o

ka

si

#a

 bri

m

on

iu

m

Su

lfa

t

di

Page 7: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 7/15

+Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

1.+. Tin,auan Pu#taka

1.+.1. -a%am ma%am pro#e#

a. Pro#e# Netrali#a#i

2$SC+ !l" F $2!g"  !2+"$SC+!s"   !&"

eaksi tersebut terjadi menurut mekanisme reaksi berikut /

2$SC+ G $2F F SC+$7   !$"

$2 F $2F  $2+F   !"

$2+F F SC+

$7  !2+"$SC+   !+"

2$SC+F $2  !2+"$SC+   !"

eaksi pembentukan amonium sulfat dari asam sulfat dan amonia

merupakan reaksi gas – cair yang dioperasikan pada suhu &(7&&(

o

=, tekananatmosfer,le1el larutan ,) 7 +, meter, dan perbandingan mol reaktan 2$SC+ dan

 2 sebesar & / $. Kandungan nitrogen dalam amonium sulfat minimal sebesar 

$(,* E berat, asam sulfat bebas maksimal (,& E berat, dan 2 $C maksimal (,& E

 berat.

#embentukan kristal amonium sulfat di dalam reaktor melalui beberapa

tahapan berikut /

&. #embentukan larutan amonium sulfat jenuh

0ula7mula mother liquor   8 kondensat yang diinginkan dimasukkan kedalam reaktor sampai mencapai level  yang diinginkan, kemudian asam sulfat dan

uap amonia dimasukkan secara kontinyu ke dalam reaktor dalam bentuk 

gelembung melalui  sparger   sehingga terjadi reaksi dan membentuk amonium

sulfat. 3as amonia dan asam sulfat cair dimasukkan secara terus7menerus

sehingga tercapai kondisi larutan jenuhnya.

$. #embentukan larutan le'at jenuh

:arutan amonium sulfat saat tercapai kondisi jenuh, gas amonia dan asam

sulfat terus dimasukkan sehingga akan diperoleh kondisi le'at jenuh

!supersaturasi" dari larutan amonium sulfat, dan akhirnya membentuk kristal

amonium sulfat. !Sumarni, $((4, :aporan kerja #raktek #abrik monium Sulfat

!Z III", #% #etrokimia 3resik, <a'a %imur"

b. Pro#e# "arbona#i Batubara

monium sulfat dapat diproduksi dari batubara dengan cara yaitu direct,

indirect  dan semi direct method .

 b.&. Direct Method 

(A( ) Penda'uluan

Page 8: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 8/15

Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

Semua gas yang terbentuk pertama kali didinginkan untuk menghilangkan

sejumlah tar sebelum mele'ati  saturator bubble atau type spray, dimana reaksi

dengan asam sulfat terjadi. Kristal amonium sulfat yang terbentuk turun kemudian

dipisahkan dan dicuci dalam centriuge lalu dikeringkan. Kristal kering dikirim

le'at con1eyor untuk disimpan.

 b.$. !ndirect Method 

#ada proses ini, gas panas didinginkan dengan resirkulasi cairan pencuci

dan air scrubbing . =ampuran cairan kemudian dipanaskan dengan  steam  dalam

kolom stripper tipe bubble untuk melepaskan amonia bebas dalam senya'a garam

seperti amonium karbonat dan amonium sulfit. Sebagian cairan dalam kolom

stripper kemudian ditambahkan dengan larutan kapur untuk menguraikan

komponen garam seperti amonium klorida. 3as keluar yang masih banyak 

mengandung amonia dimasukkan ke dalam saturator yang sudah mengandung

asam sulfat sehingga terbentuk amonium sulfat.

 b.. "emi # Direct Method 

Dalam proses ini gas mula – mula didinginkan dan dicuci untuk 

menghilangkan sejumlah tar dan untuk memproduksi larutan amonia. Kemudian

amonia cair dipanaskan sampai suhu -( o= dan diabsorbsi dengan asam sulfat

encer ! E – ) E", menghasilkan larutan amonium sulfat jenuh dengan suhu )( o=

 – -( o=.

"pray absorber  atau saturator yang digunakan dalam operasi ini ber1ariasi

dan modifikasi dari sistem ini telah dirancang oleh para insinyur seperti Koopers,

Ctto, ;ilpitte, Simon =ar1es ;oodal7Duckham dan lainnya. "pray tipe scrubber$

 saturator   yang dikembangkan oleh perusahaan Ctto telah dipakai secara luas

sebagai unit pemisah kristaliser untuk memberikan kontrol yang lebih baik dalam

 pembentukan kristal.

%. $eak#i antara Amonium "arbonat dengan /ip#um (Pro#e# -er#eburg

#roses ini masih digunakan di berbagai negara dimana asam sulfat sangat

mahal dan suplai gipsum tersedia dalam jumlah besar seperti Inggris, #rancis,

<erman dan Indonesia. eaksi yang terjadi adalah sebagai berikut /

$2 F =C$ F 2$C !2+"$=C   !)"

!2+"$=C F =aSC+.$2$C !2+"$SC+ F =a=C F $2$C !-"

(A( ) Penda'uluan

Page 9: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 9/15

-Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

:arutan amonium karbonat jenuh dibuat dengan cara melarutkan karbon

dioksida dalam larutan amonium hidroksida. Karbon dioksida tersedia sebagai

hasil samping pembakaran hidrokarbon. Kon1ersi pada akhir reaksi kira7kira 4

E sesudah $ jam, jika gipsum bereaksi sempurna dan suhu reaksi pada ( o= 7 )(

o=. Keluaran reaktor difilter untuk memisahkan kalsium karbonat dan kalsium

sulfat yang tidak bereaksi dari larutan amonium sulfat !9aith H Keyes, &4-".

1.+.!. "egunaan Produk 

monium sulfat dapat digunakan dalam bidang sebagai berikut /

a. #ertanianmonium sulfat merupakan pupuk yang sangat cocok digunakan pada

lahan pertanian dimana kandungan sulfur dalam tanah tersebut kurang. monium

sulfat lebih baik dibandingkan dengan urea karena mengandung $ jenis unsur 

yaitu nitrogen dan sulfur.

 b. Biokimia

Senya'a amonium sulfat dapat digunakan sebagai nutrisi penambah kadar 

nitrogen dalam proses fermentasi. nsur nitrogen sangat diperlukan bagi

mikroorganisme disamping unsur – unsur yang lain.

c. Bidang lainmonium sulfat dapat juga digunakan sebagai pengolahan air, bahan tahan

api dan penyamakan.

(A( ) Penda'uluan

Page 10: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 10/15

$Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

1.+.*. &i'at 0i#ik dan "imia

1.+.*.1.&i'at 0i#ik dan "imia Bahan Bakua. mmonia !2"

Sifat 9isik/

Berat 0olekul / &-,(

%itik leleh / 7 --,- o=

%itik didih / 7 , o=

%emperatur kritis / & o=

%ekanan kritis / &&,+$ k#a

"peciic heat 

#ada ( o= / $(4-,$ <8!kg.K"

#ada &(( o= / $$$),$ <8!kg.K"

#ada $(( o= / $&(,) <8!kg.K"∆2( pembentukan !$ o=" / 7+),$$$ Kj8mol

Kelarutan dalam air !E berat"

#ada ( o= / +$,*

#ada $( o= / ,&

#ada +( o= / $,+

#ada )( o= / &+,&

"peciic graity

#ada 7+( o= / (,)4(

#ada ( o= / (,)4

#ada +( o= / (,*(

0assa jenis !& o=" / (,)&* gram8liter  

!Kirk and Cthmer, &4-*"

Sifat Kimia

• #ada temperatur tinggi terdekomposisi menjadi hidrogen

dan nitrogen

• Bereaksi dengan #otassium #ermanganat /

$2 F $K0nC+  $KC2 F$0nC$ F $2$C F $

• Bereaksi dengan chlorine

*2 F =l$  $ F )2+=l

•0engalami reaksi oksidasi pada pembuatan asam nitrat

dengan sangat cepat pada suhu )( o= !katalis / platinum7rhodium"

+2 F C$ +C F )2$C

$C F C$  $C$

C$ F 2$C $2C F C

• Bereaksi dengan air dan bersifat re1ersible

 2 F 2$C 2+F F C27

!Kirk and Cthmer, &4-*"

 b. Karbon dioksida !=C$"

Sifat fisis /

(A( ) Penda'uluan

Page 11: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 11/15

Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

Berat 0olekul / ++,(&

%itik leleh / 7),)o

= !,$ atm"%itik didih / tersublimasi pada – -*, o=

%emperatur kritis / (+,$ K  

%ekanan kritis / -.4( k#a

@olume kritis / (,(4 m8kmol

∆2( pembentukan !$ o=" / 74,& Kj8mol

∆3( pembentukan !$ o=" / 74+,- Kj8mol

"peciic graity

:iAuid / &,&(& !7*- o="

/ &, !dengan acuan udara"

Solid / &,) !pada –-4 o="

Kelarutan dalam &(( bagian air 

#ada &(( bagian air dingin !( o=" / &-4,-

#ada &(( bagian air panas !$( o=" / 4(,&

  !#erry, &4*+"

0assa jenis !pada $- K" / 4$* gram8liter  

Sifat kimia /

• 0embentuk asam karbonat jika bereaksi dengan air 

!2$=C"

• 0embentuk garam dan ester jika bereaksi dengan asam

lemah

• 0embentuk =C jika dipanaskan di atas suhu &-(( o=

$=C$ G $=C F C$

• 0engalami reaksi reduksi jika bereaksi dengan hidrogen

=C$ F 2$  =C F 2$C

• Karbondioksida bereaksi dengan ammonia akan

membentuk ammonium karbamat pada tahap pertama pembuatan urea

=C$ F $2  2$=CC2+

!Kirk and Cthmer, &4-*"c% ir !2$C"

Sifat fisis /

Berat 0olekul / &*,(&

%itik didih / &(( o= !& atm"

%itik :eleh / ( o= !&atm"

%emperatur kritis / )+-,& oK 

%ekanan kritis / $&-,) atm

@olume kritis / ) cc8gmol

∆2( pembentukan !$ o="

liAuid / 7)*,&- kjoule8mol

gas / 7-,-4* kjoule8mol

(A( ) Penda'uluan

Page 12: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 12/15

2Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

 p2 / ,+ – -,

"peciic graity:iAuid / &,((+ tiap &(( bagian

! ice" / (,&4 tiap &(( bagian

Kelarutan / larut pada etil eter  

  :arut pada 4 E etanol

0assa jenis / & gr8cc

!#erry, &4*+"

Sifat kimia/

• ir dapat terhidrolisa menghasilkan 2$  dan C$  dengan

reaksi

$2$C 2$ F C$

• Dapat bereaksi dengan ammonia membentuk ammonium

hidroksida

 2 F 2$C 2+C2

d. 3ipsum !=aSC+.$2$C"

Sifat 9isis/

Berat 0olekul / &-$,&-

%itik leleh / 7 & 2$C, &$* !kehilangan & mol air 

tiap berat pada &$*

o

=" tekanan & atm%itik didih / 7 $ 2$C, &) ! kehilangan $ mol air 

tiap berat pada &) o=" tekanan & atm

"peciic gravity / $,$

∆2( pembentukan !$ o=" / 7*,- kcal8mol

∆3( pembentukan !$ o=" / 7&&,4 kcal8mol

Kelarutan

#ada &(( bagian air dingin !( o=" / (,$$

#ada &(( bagian air panas !( o=" / (,$-

:arut pada asam, gliserol, gliserin, a$S$C dan garam – garam 2+

!#erry, &4*+"Sifat kimia/

• eaksi hidrasi kalsium aluminate dengan gipsum akan

menghasilkan kalsium sulfat aluminate hidrat dengan reaksi /

  2$C

=aC.l$C F =aSC+   =aC. l$C. =aSC+ $ 2$C

• 3ipsum apabila dipanaskan akan melepaskan senya'a 2$7

C

=aSC+.$2$C F panas =aSC+.&8$2$C F &&8$ 2$C

(A( ) Penda'uluan

Page 13: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 13/15

3Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

e. monium Karbonat !!2+"$=C"

Sifat fisis /Berat molekul / 4),(4 g8mol

%itik leleh / + o=

!Kirk and Crthmer, &4-*"

Kelarutan /

#ada &(( bagian air dingin ! & o=" / &((

#ada &(( bagian air panas !+4 o=" / (

%idak larut dalam =S$, etanol 4 E, dan 2

!#erry, &4*+"

Sifat kimia /

• #ada suhu tinggi dapat terdekomposisi menjadi amonia,

karbon dioksida dan air dengan reaksi /

!2+"$=C G 2 F =C$ F $2$C

!Kirk and Crthmer, &4-*"

1.+.*.!.&i'at 0i#i# dan "imia Produk 

a. monium Sulfat !!2+"$SC+"

Sifat fisis /

Berat molekul / &$,&+

0assa jenis / &,-)4 g8cm !$( o="

%itik leleh / terdekomposisi pada

suhu $–$*( o=

Kelarutan dalam air / &),* g8m: !&((o

="&ritical relative / -4,$E !( o="

!'''.'ikipedia.org"

Sifat kimia /

• #ada suhu $*( o= dapat terdekomposisi menjadi amonium

 bisulfat dengan reaksi /

 !2+"$SC+   2+2SC+

  !2+"$SC+ F $a=l $2+=l F a$SC+

!Kirk and Cthmer, &4-*"

 b. Kalsium Karbonat !=a=C"Sifat fisik /

Berat molekul / &((,(*)4 g8mol

Bau / tidak berbau

0assa jenis / $,* g8cm

%itik leleh / *$ o=

Kelarutan dalam air / (,& g8&(( m: !$ o="

 'lash point  / *$ o=

!'''.'ikipedia.org"

Sifat Kimia

• <ika bereaksi dengan asam kuat akan melepaskan =C$

=a=C F $2=l =a=l$!aA" F =C$!g" F 2$C!l"

(A( ) Penda'uluan

Page 14: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 14/15

4Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

• <ika dipanaskan pada suhu di atas *+( o= akan melepaskan

=C$ untuk membentuk =aC, reaksi ini disebut quicklime dengan J2r  6

&-* k<8mol

  =a=C  =aC F =C$

!'''.'ikipedia.org"

1.+.+. Tin,auan Pro#e# &e%ara Umum

#ertimbangan pemilihan proses 0erseburg yaitu bahan baku mudah

diperoleh dari pasokan dalam negeri dan efisien. Kondisi operasi yang digunakan

adalah tekanan atmosferik dan suhu rendah sehingga dapat mengurangi biaya

 produksi dalam penyediaan energi proses.

#ada proses pembuatan amonium sulfat dari gipsum dan amonium

karbonat terdiri dari beberapa langkah proses. :angkah yang pertama adalah

 penyiapan bahan baku. Bahan baku ammonium karbonat diperoleh dengan proses

absorbsi gas 2 dan =C$ oleh air, dengan reaksi

$2 F =C$ F 2$C !2+"$=C   !*"

monia cair disimpan dalam fase cair pada temperature +( = dan tekanan &,

atm. monia diturunkan tekanannya menjadi ), atm sebelum masuk ke absorber.

=C$ dialirkan melalui pipa menuju absorber dengan tekanan ), atm dan suhu

=. Kondisi operasi absorber pada suhu +( = dengan tekanan ), atm. eaksi

yang terjadi bersifat eksotermis dan irre1ersible.

:angkah kedua adalah proses reaksi. Dalam proses ini, terjadi reaksi antara

amonium karbonat dengan gipsum. eaksi bersifat eksotermis dan irre1ersibel.

eaksi terjadi di dalam $ reaktor %B yang disusun seri dengan suhu antara (

= 7 )( = dan tekanan & atm. Kon1ersi pada akhir reaksi adalah 4* E. eaksi

yang terjadi adalah sebagai berikut/!2+"$=C F =aSC+.$2$C !2+"$SC+ F =a=C F $2$C !4"

:angkah ketiga adalah proses pemurnian. :arutan amonium sulfat keluar 

reaktor difiltrasi untuk memisahkan padatan dari cairan. =airan dialirkan menuju

evaporator  untuk pemekatan larutan ammonium sulfat. =airan le'at jenuh dari

ammonium sulfat dialirkan menuju crystallizer  untuk pembentukan kristal. 2asil

kristaliser dialirkan menuju centriuge untuk pemisahan mother liquor  dan kristal

ammonium sulfat. Kristal amonium sulfat dari centriuge dikeringkan di rotary

dryer . :alu diba'a ke tangki penyimpanan.

(A( ) Penda'uluan

Page 15: BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg

http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 15/15

+Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un

(A( ) Penda'uluan