BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg
-
Upload
anonymous-dpmpryqku -
Category
Documents
-
view
242 -
download
0
Transcript of 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.
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#$.$$$ %on&%a'un
#endirian pabrik amonium sulfat di Indonesia dipandang strategis dengan alasan
sebagai berikut /a. #endirian pabrik dapat memenuhi kebutuhan ammonium sulfat
dalam negeri.
b. 0enghemat de1isa negara dengan mengurangi impor.
c. 0endukung berkembangnya pabrik lain yang menggunakan
ammonium sulfat sebagai bahan baku.
d. 0embuka lapangan kerja baru, sehingga mampu menurunkan
tingkat pengangguran.
1.!. "apa#ita# $an%angan
1.!.1. Perkiraan "ebutuhan Amonium &ul'at di Indone#ia
Berdasarkan data B#S !Biro #usat Statistik" yang ditunjukkan pada %abel
&.&, perkirakan kebutuhan amonium sulfat pada tahun $($( dapat dihitung dengan
cara melakukan linierisasi data impor. 2asil linierisasi ditunjukkan pada 3ambar
&.&.
$((4 $(&( $(&& $(&$ $(& $(&+ $(&
(
&(((((
$(((((
(((((
+(((((
(((((
)(((((
-(((((
*(((((
4(((((&((((((
f!5" 6 &+++4).+5 7 $4((4&*+.-)
Tahun
Impor (tontahun
3ambar &.& Data Impor monium Sulfat
Berdasarkan 3ambar &.&, persamaan hasil linierisasi adalah y 6 &++.+4) 5 –
$4(.(4.&*+, dengan x adalah tahun dan y adalah jumlah kebutuhan impor
amonium sulfat. #erkirakan jumlah kebutuhan amonium sulfat pada tahun $($(
(A( ) Penda'uluan
7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg
http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 3/15
3Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %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$C. 3ipsum yang digunakan didapat dari #%. #etrokimia 3resik
yang menghasilkan ((.((( ton8tahun. monia yang digunakan berupa amonia
(A( ) Penda'uluan
7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg
http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 4/15
4Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %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
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 &.$.
(A( ) Penda'uluan
7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg
http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 6/15
*Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un
(A( ) Penda'uluan
3a
m
ba
r
&.$
.
#e
ta:o
ka
si
#a
bri
k
m
on
iu
m
Su
lfa
t
di
7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg
http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 7/15
+Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %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, $((4, :aporan kerja #raktek #abrik monium Sulfat
!Z III", #% #etrokimia 3resik, <a'a %imur"
b. Pro#e# "arbona#i Batubara
monium sulfat dapat diproduksi dari batubara dengan cara yaitu direct,
indirect dan semi direct method .
b.&. Direct Method
(A( ) Penda'uluan
7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg
http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 8/15
Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %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
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
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+),$$$ Kj8mol
Kelarutan dalam air !E berat"
#ada ( o= / +$,*
#ada $( o= / ,&
#ada +( o= / $,+
#ada )( o= / &+,&
"peciic graity
#ada 7+( o= / (,)4(
#ada ( o= / (,)4
#ada +( o= / (,*(
0assa jenis !& o=" / (,)&* gram8liter
!Kirk and Cthmer, &4-*"
Sifat Kimia
• #ada temperatur tinggi terdekomposisi menjadi hidrogen
dan nitrogen
• Bereaksi dengan #otassium #ermanganat /
$2 F $K0nC+ $KC2 F$0nC$ F $2$C F $
• Bereaksi dengan chlorine
*2 F =l$ $ F )2+=l
•0engalami reaksi oksidasi pada pembuatan asam nitrat
dengan sangat cepat pada suhu )( o= !katalis / platinum7rhodium"
+2 F C$ +C F )2$C
$C F C$ $C$
C$ F 2$C $2C F C
• Bereaksi dengan air dan bersifat re1ersible
2 F 2$C 2+F F C27
!Kirk and Cthmer, &4-*"
b. Karbon dioksida !=C$"
Sifat fisis /
(A( ) Penda'uluan
7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg
http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 11/15
Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %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
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$C
(A( ) Penda'uluan
7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg
http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 13/15
3Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %on&%a'un
e. monium Karbonat !!2+"$=C"
Sifat fisis /Berat molekul / 4),(4 g8mol
%itik leleh / + o=
!Kirk and Crthmer, &4-*"
Kelarutan /
#ada &(( bagian air dingin ! & o=" / &((
#ada &(( bagian air panas !+4 o=" / (
%idak larut dalam =S$, etanol 4 E, dan 2
!#erry, &4*+"
Sifat kimia /
• #ada suhu tinggi dapat terdekomposisi menjadi amonia,
karbon dioksida dan air dengan reaksi /
!2+"$=C G 2 F =C$ F $2$C
!Kirk and Crthmer, &4-*"
1.+.*.!.&i'at 0i#i# dan "imia Produk
a. monium Sulfat !!2+"$SC+"
Sifat fisis /
Berat molekul / &$,&+
0assa jenis / &,-)4 g8cm !$( o="
%itik leleh / terdekomposisi pada
suhu $–$*( o=
Kelarutan dalam air / &),* g8m: !&((o
="&ritical relative / -4,$E !( o="
!'''.'ikipedia.org"
Sifat kimia /
• #ada suhu $*( o= dapat terdekomposisi menjadi amonium
bisulfat dengan reaksi /
!2+"$SC+ 2+2SC+
!2+"$SC+ F $a=l $2+=l F a$SC+
!Kirk and Cthmer, &4-*"
b. Kalsium Karbonat !=a=C"Sifat fisik /
Berat molekul / &((,(*)4 g8mol
Bau / tidak berbau
0assa jenis / $,* g8cm
%itik leleh / *$ o=
Kelarutan dalam air / (,& g8&(( m: !$ o="
'lash point / *$ o=
!'''.'ikipedia.org"
Sifat Kimia
• <ika bereaksi dengan asam kuat akan melepaskan =C$
=a=C F $2=l =a=l$!aA" F =C$!g" F 2$C!l"
(A( ) Penda'uluan
7/25/2019 BAB I prarancangan pabrik ZA dengan proses merseburg
http://slidepdf.com/reader/full/bab-i-prarancangan-pabrik-za-dengan-proses-merseburg 14/15
4Prarancangan Pabrik Amonium SulfatDari CO2, NH3, dan CaSO4.2H2O dengan Proses erseburg!a"asitas 2#$.$$$ %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
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