Pabrik Alumunium Sulfat dari Bauksit Dengan Modifikasi Proses Bayer dan Giulini Dosen Pembimbing : Ir. Elly Agustiani, M.Eng NIP. 19580819 198503 2 003
Oleh Ricco Aditya S. W Rieska Foni Yuniar
(2310 030 044) (2310 030 075)
Latar Belakang Pabrik Aluminium Sulfat
Ekspor bauksit
Pabrik Aluminium Sulfat
Perekonomian Indonesia
Produksi Aluminium Sulfat Nama Perusahaan
Lokasi
Kapasitas produksi Ton/tahun
PT. Indonesian Acid Industry
Jakarta
44.000
PT. Mahkota Indonesia
Jakarta Utara
45.000
PT. Dunia Kimia Utama
Sumatera
30.000
Jawa Timur
32.400
PT. Liku Telaga PT. Luatan Luas Tbk, 2009
Lokasi Pendirian Pabrik Kapasitas pabrik
: 30.000 ton/tahun : 90909,090 kg/hari Lokasi Pabrik
Kegunaan Aluminium Sulfat
Sebagai koagulan pada pengolahan air di PDAM
Digunakan pada industri kertas sebagai pemutih kertas
Pembuatan Aluminium Sulfat Bahan Baku Pendukung
Bahan Baku
Keberadaan Bahan Baku bauksit : kepulauan riau (57,5 % Al2O3) kalimantan (42,25 % Al2O3) (husaini, 2008)
Bauksit rumus kimia (Al2O3.3H2O) Kandungan Bauksit Komposisi
Persen
Al2O3
57,5
Fe2O3
14
SiO2
8
TiO2
3,3
CaO
1,2
LOI
16
Husaini, 2008
• NaOH • H2SO4 • H2O
Pembuatan Aluminium Sulfat Proses pembuatan Aluminium Sulfat 1. Proses Door (Shreve’s Chemical Process Industrial) 2. Proses Bayer dan Guilini (Ullmann’s Encylopedia Of Industry)
Produk Aluminium Sulfat Rumus kimia
: Al2(SO4)3.18H2O
Kandungan Aluminium Sulfat komposisi
Persen
Al2O3
Min. 17
Fe2O3
Max. 0,07
H2SO4
Max. 0,1
Arsenic (As)
Max. 50 ppm
Lead (Pb) PT. Liku Telaga
Max. 50 ppm
Warna Berat Molekul Specific Gravity (Msds)
: Putih : 342,14 g/mpl : 1,69 (pada 17˚C)
Macam Proses
Proses Dorr
Proses Bayer dan Guilini
Proses Bayer dan Guilini
Proses Dorr Bahan baku : Bauksit
Bahan baku : Bauksit
Kelebihan
Kelebihan
-
Residu yang dihasilkan kecil dan material yang terikut dalam produk sangat kecil sekali.
Kekurangan -
-
Membutuhkan steam dan pemanasan yang terlalu tnggi serta tenaga yang tinggi. Tidak efektif untuk memproduksi aluminium sulfat dengan kemurnian yang tinggi.
-
-
Sangat efektif untuk memproduksi variasi aluminium sulfat dengan kemurnian tinggi maupun yang rendah. Proses Relatif mudah dan produk samping sangat sedkit yaitu 0.5% Fe2O3 dan 2.2% residu
Kekurangan
-
Hanya dapat digunakan untuk bahan yang mengandung silika yang tinggi dan besi yang rendah.
PROSES TERPILIH BAUKSIT
Cooling belts
Aluminium Sulfat
Proses Digestion
Crystalization belts
Proses Precipitation
Rapid Mixer
Proses Giulini
Evaporasi
FLOWSHEET
Neraca Massa NaOH
Bauksit
Reactor Digestion
Al₂O₃ + 2 NaOH
Natrium Aluminat
2 NaAlO₂ + H₂O
Konversi reaksi alumina menjadi natrium aluminat sebesar 98% (patent, 1982)
Tabel Neraca Massa masuk komposisi
Massa (kg)
Aliran 6
keluar komposisi
Massa (kg)
Aliran 10
Al₂O₃
13709,15
NaAlO₂
21609,79
SiO₂
1907,36
SiO₂
1907,36
Fe₂SO₃
3337,88
Fe₂SO₃
3337,88
TiO₂
786,786
TiO₂
786,786
CaO
286,104
CaO
286,104
LOI
3814,72
LOI
3814,72
H₂O
13113,1
H₂O
15484,907
NaOH
10022,362
Al₂O₃
274,183
Aliran 9 NaOH total
20563,725 57524,10
total
57524,10
Neraca Panas NERACA PANAS masuk
keluar
H₆
85768,239
H₁₀
4174696,105
H₉
1813829,521
Q loss
189543,711
Q supply
3790874,235
ΔH reaksi
1326232,178
5690471,995
total
5690471,995
total
Spesifikasi Alat POMPA • Jenis pompa : centrifugal pump • Fungsi
: untuk mengalirkan NaOH ke tangki presipitasi • Bahan : commercial Steel • Rate volumetrik : 2,31 gal / menit • Power Pompa: 0,1 hp • jumlah :1
HEAT EXCHANGER • • • •
Nama Fungsi Tipe ukuran
: Heater : Memanaskan larutan NaOH dari suhu 30 ˚C sampai 120 ˚C : Shell and Tube Heat Exchanger
• Shell side • ID • Baffle Space
tube side • Jumlah • Panjang • OD, BWG, Pitch • Passes Jumlah
:1
: 12 in : 2 in : 82 : 20 ft : ¾, 18, 1 in triangular :2
REACTOR Nama alat : Tangki (Reaktor) Digestion Kode alat : R-110 Kapasitas : 164,25 ft3 Bentuk : Silinder tegak berpengaduk dengan tutup atas dan bawah berbentuk flanged and standart dished head Ukuran : Diameter Tangki : 68,75 in Tinggi tangki : 8,593 ft Tebal tangki : 0,216 in Tebal tutup atas : 0,286 in Tebal tutup bawah : 0,286 in Jenis las : Double welded butt joint Jumlah : 1
Pengaduk : Jenis pengaduk : paddle agitator Jumlah impeller : 1 Diameter impeller, Da : 0,1 in Kecepatan putar : 30 rpm Daya motor : 28,65 hp Jaket : Tebal jaket : 1/4 in
UTILITAS Kebutuhan Air di Pabrik Aluminium Sulfat : Air Sanitasi Air pendingin Air umpan boiler Air proses Total kebutuhan air
= = = = =
16,34 m3 / hari 11,809 m3 / hari 67,181 m3 / hari 38,61 m3 / hari 133,94 m3 / hari
FLOWSHEET UTILITAS
KESEHATAN dan KESELAMATAN KERJA •Safety head • Sepatu karet • Masker • Sarung tangan
LIMBAH
Limbah Padat
Limbah Cair
INSTRUMENTASI No. 1
Nama Alat
Alat Ukur dan Instrumentasi
Heater (E-117)
Temperatur controller (TC)
2.
Tangki Digestion (R-110)
Temperature Controller (TC) Level indikator (LI) Flow Control (FC)
4.
Cooler (E-134)
Temperatur controller (TC)
5.
Tangki Clarifier (H-122)
Flow controller (FC)
6
Reactor Precipitasi (R-210)
Temperature controller (TC) Flow controller (FC)
7
Reaktor Penambahan H₂SO₄ (R-210)
Temperatur controller (TC) Flow Control (FC)
8 9
Cooler (E-134) Cooling Belt (J-310)
Temperatur controller (TC) Temperatur controller (TC)
KESIMPULAN Kapasitas
: 90909,09 kg/ hari
Bahan Baku
: 23842 kg/ hari
NaOH
: 35763 kg / hari
H₂SO₄
: 21583,44 kg / hari
Kebutuhan Air
: 133,94 m³/ hari
TERIMA KASIH
