Presentasi Pabrik Ferdy Rahmad

PRA-DESAIN PABRIKPemurnian Garam dari Garam Rakyat

Pembimbing :Prof.Dr.Ir. Achmad Roesyadi, DEA

OLEH :1.Ferdy Hartanto 23071000512.Rachmad Ramadhan Y. 2307100068

LABORATORUM TEKNIK REAKSI KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

LATAR BELAKANG





Bahan Baku Utama : • Garam Rakyat

Bahan Baku Pembantu : • Caustic Soda• H2O• Soda Ash



KOMPOSISI GARAM RAKYAT KOMPOSISI CAUSTIC SODA

KomponenNaCl 84,6 %

CaSO4 1,02 %

MgCl2 2,56 %

MgSO4 0,81 %

Impurities 0,58 %

H2O 10,43 %

% Berat KomponenNaOH 48 %

H2O 52 %

% Berat

KOMPOSISI SODA ASH

Komponen

Na2CO3 99,8 %

NaCl 0,08 %

Na2SO4 0,1 %

H2O 0,02 %

% Berat

PRODUK



KARAKTERISTIK PRODUK



MANFAAT PRODUK



•Minuman kesehatan.



TabeltkKETERSEDIAAN BAHAN BAKU, 2007)

Produksi Garam Rakyat Indonesia Tahun 2002 – 2007

Tahun Produksi Nasional (ton/thn) 2002 223.715 2003 227.400 2004 300.297 2005 294.623 2006 316.186 2007 293.811

(Sumber: Badan Pusat Statistik Surabaya, 2007)

KAPASITAS PRODUKSI



Kebutuhan Sodium Chloride Nasional Tahun 2003 – 2007

Tahun Kebutuhan Nasional (ton/thn) 2003 144.209 2004 149.250 2005 173.375 2006 199.381 2007 219.319 (Sumber : Deperindag Jawa Timur , 2007)

KAPASITAS PRODUKSI



Grafik Kebutuhan Sodium Chloride di Indonesia

PEMILIHAN LOKASI PABRIK



Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi pabrik antara lain adalah ketersediaan bahan baku, pasar, transportasi dan pasokan air.

Dengan pertimbangan – pertimbangan di atas maka kami memilih Gresik, Jawa Timur sebagai lokasi terbaik untuk perencanaan Pabrik Pemurnian Garam

SELEKSI PROSES



Parameter Macam Proses

Vacuum Pan Open Pan Rock Salt Mining

Bahan Baku Utama Garam Kasar / Brine Garam Kasar /

Brine Batuan Garam

Bahan Baku Pembantu

Soda Ash, Caustic Soda, Air

Air -

Yields Produk 99 - 99,80% 98,5 - 99,4 % 98,5 - 99,4 % Peralatan Mahal Mahal Mahal Utilitas Mahal Mahal Ekonomis

Instrumentasi Mahal Mahal Sederhana

PROSES YANG DIGUNAKAN



URAIAN PROSES



ANALISA EKONOMI



KESIMPULAN



• Pabrik ini direncanakan beroperasi secara kontinyu selama 24 jam per hari selama 300 hari per tahun dengan perincian sebagai berikut :• 1. Kapasitas : 15000 ton/tahun• 2. Operasi : Kontinyu• 24 jam per hari, 300 hari per tahun.• 3. Jumlah tenaga kerja : 57 orang• 4. Masa Konstruksi : 2 tahun• 5. Analisa Ekonomi• - Fixed Capital Investment : Rp. 117.718.673.175

• - Hasil Penjualan/tahun : Rp. 135.000.000.000

• - Total Capital Investment : Rp. 138.492.556.677• - Laju Pengembalian Modal : 11 % per tahun• - Waktu Pengembalian Modal : 6,21 tahun• - Titik Impas (BEP) : 34,05 %



UNIT PEMURNIAN BAHAN BAKU



PENCAMPURANPENCAMPURAN

PENGENDAPANPENGENDAPAN

REAKSIREAKSI

GARAM RAKYATSODA ASH

ENDAPAN

CAUSTIC SODA

AIR

LARUTAN BRINEFLOKULAN

UNIT PEMURNIAN BAHAN BAKU



Reaksi-1. CaSO4(Aq) + Na2CO3(Aq) ⎯⎯→ Na2SO4(Aq) + CaCO3(S)

Reaksi-2. MgCl2(Aq) + 2 NaOH(Aq) ⎯⎯→ 2 NaCl(Aq) + Mg(OH)2(S)

Reaksi-3. MgSO4(Aq) + 2 NaOH(Aq) ⎯⎯→ Na2SO4(Aq) + Mg(OH)2(S)

UNIT PENGUAPAN DAN PENGERINGAN



PENGUAPANPENGUAPAN

PEMISAHANPEMISAHAN

KRISTALISASIKRISTALISASI

UAP AIR

KRISTAL GARAM

UAP AIR

LARUTAN BRINE

SLURRY (CAMPURAN KRISTAL + MOTHER LIQUOR)

PENGERINGANPENGERINGAN

MOTHER LIQUOR

UNIT PENGENDALIAN PRODUK



PENDINGINANPENDINGINAN

AYAKANAYAKAN

SIZE REDUCTION

SIZE REDUCTION

KRISTAL GARAM

KRISTAL GARAM 10 MESH

INTERNAL RATE OF RETURN



Trial i Untuk mendapatkan cumulative net present value

mendekati total investasi akhir

CF

= total modal akhir masa konstruksi

(1 + i)n

n = tahun CF = net cash flow pada tahun ke - n

1 / (1 + i)n = discountfactor

TahunNet Cash Flow (Rp)

i = 11,000%

ke-n DF Present Value

1 Rp4.702.844.650 0,9009 Rp4.236.796.982

2 Rp15.713.514.081 0,8116 Rp12.753.440.533

3 Rp26.724.183.512 0,7312 Rp19.540.492.657

4 Rp27.523.978.027 0,6587 Rp18.130.896.858

5 Rp28.323.772.542 0,5935 Rp16.808.780.431

6 Rp29.123.567.057 0,5346 Rp15.570.648.241

7 Rp29.923.361.572 0,4817 Rp14.412.838.783

8 Rp30.723.156.086 0,4339 Rp13.331.591.476

9 Rp31.522.950.601 0,3909 Rp12.323.102.259

10 Rp32.322.745.116 0,3522 Rp11.383.569.141

Total Present Value Rp138.492.157.361

Total Investasi Awal Rp138.492.556.677

CONTOH PERHITUNGAN TANGKI



• Misal tangki berbentuk silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk standar dished head

• Dari data kapasitas dan densitas liquid dapat dihitung volume larutan.

• Asumsi liquid menempati 80% volume tangki, maka dapat dihitung volume tangki.

• Menentukan dimensi tangki• Asumsi Hs/D =1,5

Vol silinder (Vs) = π/4 D2 x Hs Didapatkan harga OD lalu distandarkan, sehingga dapat dihitung Hs.




• Menghitung Tekanan

Phidostatik = ((Hs – 1) x ρ)/ 144

Peksternal = 14,7 psia

Pops = Phidostatik + Peksternal

Pada umumnya tekanan design = 1,0 – 1,2 Pops

Pdesign = 1,05 x Pops • Misal bahan tangki : Carbon Steel SA 283 Grade D




• Dari Brownell & Young diperoleh harga f (lb/in2); • Mengambil asumsi sambungan las (E) = 0,8 dan

faktor korosi (C) = 0,125 in • Menghitung tebal silinder

ts = ((PxOD)/ 2(f E +0,4 P) ) +C

lalu distandarkan.• Checking ID• ID = OD – 2 ts

Setelah didapatkan harga ID,lalu menghitung kembali Hs.







• Menghitung tinggi tutup atas (ha)

ha = 0,169 OD

Tinggi tutup atas = tinggi tutup bawah• Menghitung tinggi larutan dalam tangki

• Hls = Vls / (π/4 D2 )

• Tinggi total tangki = tinggi silinder + tinggi tutup atas + tinggi tutup bawah




• Menghitung tebal tutup atas dan tutup bawah

Dari brownell & Young didapatkan untuk harga OD, dan t yang telah distandarkan didapat harga corner radius(rc),dan inside corner radius(icr)

• b = rc – (BC2 –AB2)0,5

• BC = rc – icr• AB = (ID/2)- icr• tha = thb =( (0,885 x P x rc)/(f E – 0,1P)) +C• Standarisasi tebal tutup dari tabel 5.7 Brownell &

Young




• Pemilihan pengaduk• Misal dipilih pengaduk jenis turbin

Dari geankoplis hal 144 didapatkan data :

Diameter impeller (Da) = 1/3 x D tangki

Lebar blade = 1/5 x Da

Panjang blade = ¼ x Da

Jumlah pengaduk = (tinggi liq x ρ liq) /D tangki• Ditetapkan kecepatan putar impeller (N) = 37 rpm• Menghitung Nre = N ρ Da2 / μ




• Dari kurva A (gb.9-12) Mc cabe ed.5 untuk Nre yang telah dihitung dapat diperoleh bilangan daya (Np)

• Menghitung daya yangdipakai pengaduk

P = Np x N3 x ρ x Da5/(550 gc)

CONTOH PERHITUNGAN POMPA



• Diketahui data rate massa dan densitas sehingga dapat dihitung rate volumetrik

• Mengasumsi aliran turbulen

• Menghitung DI opt = 3,9 x Q0,45 x ρ0,13 (Timmerhaus hal 496)

• Menetapkan diameter nominal dan schedule pipa sehingga didapat data ID,OD dan v.

• Cek asumsi awal aliran dengan menghitung NreNre = D x v x ρ /μ

• Perhitungan friksi di bagian suction

Fc = Kc v2 / 2 £ (Geankoplis hal 93)

Dimana Kc = 0,55 (1 – A2/A1)




• Menghitung friksi karena pipa lurusMemperkirakan panjang pipa di bag.suctionMenentukan bahan pipa sehingga didapat harga e/D; Nre dan fFps = 4f v2 L/ 2 D

• Menghitung friksi karena 1 elbowhpd = SKf v2 /2 £

• Friksi di bagian suctionFs = Fps+ Fc + hpd

• Menghitung friksi di bagian Discharge• Memperkirakan panjang pipa lurus dibagian discharge• Fpd= 4f v2 L/ 2 D




• Menghitung friksi karena fitting dan valve• Mengasumsikan jenis fitting dan valve

sehingga diperoleh SKf total.

Ff = SKf v2 /2 £• Menghitung friksi di bagian discharge

Fd = Fpd + Ff • Menghitung friksi total pompa

Friksi total = Fs + Fd




• Menghitung suction pressureTDH suction = Pressure head + static head + friction head suction

TDH suction = PA –Patm/(ρ g) +ZA + Fs

Pa calculation = THD suction x ρ g

Pa design = 1,1 x PA calculation

• Menghitung discharge pressureTDH discharge = Pressure head + static head + friction head discharge

TDH discharge = PA –Patm/(ρ g) +ZA + Fd

Pd calculation = THD discharge x ρ g

Pd design = 1,1 x PA calculation

• Pressure drop = Pd design -Pa design




• Menghitung NPSHNPSH =(gc/g ((Pa –Pv/ρ)- Fs))-ZA

• Menghitung diferensial headDiambil dari titik A dan B DH = HB - HA = (PB/ρ) + (ZB g) + (avB

2 /2) - (PA/ρ) - (ZAg) - (£vA

2/2)Sehingga DH = ((PB-PA)/ρ) +ZB + £vB

2/2• Perhitungan liquid power dengan

Mechanical Energy BalanceZA g/gc + PA +v2

A/2£ gc + Wsp - Fs = ZB g/gc +PB/ρB + v2B/2£ gc




• Dari Mechanical Energy Balance didapat harga Wsp

• Menghitung Bhp =( W x m)/ (h x 550)

• Efisiensi pompa 80%

• Power pompa = Bhp/ efisiensi pompa

ANALISA BEP



0

86.985.360.482Rp

100%0%

Penjualan Total

21.189.361.172Rp

135.000.000.000Rp

21.189.361.172Rp

Kapasitas

Pengeluaran Total

Biaya Tetap

24.787.219.291Rp

EVAPORATOR



THICKENER



ROTARY DRYER



Documents

Presentasi Pabrik Ferdy Rahmad