Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida Dari Cangkang Kerang Dan HCl Dengan Kapasitas 7.500 Ton/Tahun.

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KALSIUM KLORIDA DARI CANGKANG KERANG DAN HCL DENGAN KAPASITAS 7.500 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sidang Sarjana Teknik Kimia DISUSUN OLEH
BERNANDUS PETRUS 120425006
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
II-1
Universitas Sumatera Utara

LEMBAR PENGESAHAN
PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KALSIUM KLORIDA DARI CANGKANG KERANG DAN HCL DENGAN KAPASITAS 7.500 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
Oleh: BERNANDUS PETRUS
NIM : 120425006 Telah Diperiksa / Disetujui Oleh :
Dosen Pembimbing

Dosen Penguji I

Farida Hanum, ST.MT NIP.19780610 200212 2 003

Dosen Penguji II

Dosen Penguji III

Farida Hanum, ST.MT Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si Mhd.Hendra S. G, ST.MT NIP.19780610 2002122003 NIP. 196808201995011001 NIP. 197009191999031001
Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir

Mhd. Hendra S. G, ST. MT NIP : 197009191999031001

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pra
Rancangan Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida Dari Cangkang Kerang Dan HCl Dengan Kapasitas 7.500 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dikerjakan sebagai syarat untuk kelulusan dalam sidang sarjana.
Selama mengerjakan Tugas akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Ibu Farida Hanum, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing yang telah membimbing dan
memberikan masukan selama menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Bapak Mhd. Hendra S.Ginting, ST, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah

banyak memberikan pengarahan dan masukan kepada Penulis selama menyelesaikan Tugas Akhir ini. 3. Seluruh Dosen Pengajar dan Pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani studi. 4. Orang tua ku Mampe Situmorang dan Dinaria Hutauruk yang selalu mendukung penulis dalam melaksanakan studi dalam proses pengerjaan skripsi ini dan kakak saya Tio Maria Situmorang yang selalu memberi semangat. 5. Teman-teman angkatan 2011,2012 dan 2013 ekstensi Teknik Kimia yang memberikan dukungan dan semangat kepada penulis. 6. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan,

Januari 2015 Penulis,

Bernandus Petrus 120425006

Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Pabrik Kalsium Klorida dari Cangkang Kerang dan Asam Klorida ini

direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 7500 ton/tahun dan beroperasi selama

330 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri,

dan juga membuka peluang ekspor. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah

kota tanjung balai, sumatera utara, dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 13420

m2. Adapun pemilihan lokasi di Tanjung Balai, Sumatera Utara karena dekat dengan

sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan merupakan daerah lalu lintas

perdagangan, baik dalam maupun luar negeri. Bentuk badan usaha yang direncanakan

adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang Dewan Komisaris dengan

jumlah total tenaga kerja 180 orang. Adapun bentuk organisasi dari pabrik ini adalah

organisasi garis dan staf.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik kalsium klorida, adalah:

 Total Modal Investasi : Rp 299.354.676.902,-

 Biaya Produksi

: Rp 122.151.213.295,-

 Hasil Penjualan

: Rp 272.347.004.651,-

 Laba Bersih

: Rp 127.028.090.539,-

 Profit Margin

: 54,87%

 Break Even Point

: 33,67 %

 Return on Investment : 42,431 %

 Pay Out Time

: 2,36 tahun

 Return on Network : 70,72 %

 Internal Rate of Return : 48,01 

Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

Kalsium Klorida ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Hal KATA PENGANTAR................................................................................................. i INTISARI ................................................................................................................... ii DAFTAR ISI.............................................................................................................. iii DAFTAR TABEL .................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR................................................................................................. xi DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ xii BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................I-1
1.1 Latar Belakang ...............................................................................I-1 1.2 Perumusan Masalah .......................................................................I-2 1.3 Tujuan ............................................................................................I-3 1.4 Manfaat ..........................................................................................I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... II-1 2.1 Kalsium Klorida........................................................................... II-1 2.2 Kegunaan Kalsium Klorida.......................................................... II-1 2.3 Sifat- Sifat Bahan Baku dan Produk ............................................ II-3
2.3.1 Sifat- Sifat Bahan Baku.................................................... II-6 2.3.2 Sifat- Sifat Produk............................................................ II-6 2.4 Proses Pembuatan Kalsium Klorida............................................. II-7 2.5 Seleksi Proses............................................................................. II-14 2.6 Deskripsi Proses ......................................................................... II-14 BAB III NERACA MASSA............................................................................ ...III-1 3.1 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01).................... III-1 3.2 Neraca Massa Pada Reaktor Asam (R-01)................................. III-1 3.3 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (TP-02) ............ III-1 3.4 Neraca Massa Pada Reaktor Penetral (R-02) .............................. III-2 3.5 Neraca Massa Pada Evaporator (EV-01) .................................... III-2 3.6 Neraca Massa Pada Crystallizer (CR-01) ................................... III-3 3.7 Neraca Massa Pada Rotary Dryer (RD-01) ................................ III-3 3.8 Neraca Massa Pada Rotary Cooler (RC-01) ............................... III-4
Universitas Sumatera Utara

BAB IV BAB V

3.9 Neraca Massa Pada Screening (SC-01) ...................................... III-4 3.10 Neraca Massa Pada Ball Mill (BM-01)....................................... III-4 NERACA PANAS ...............................................................................IV-1 4.1 Neraca Panas Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01) ....................IV-1 4.2 Neraca Panas Pada Reaktor Asam (R-01)...................................IV-1 4.3 Neraca Panas Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (TP-02) ............IV-1 4.4 Neraca Panas Pada Reaktor Penetral (R-02)...............................IV-3 4.5 Neraca Panas Pada Evaporator (EV-01) .....................................IV-3 4.6 Neraca Panas Pada Crystallizer (CR-01) ....................................IV-4 4.7 Neraca Panas Pada Rotary Dryer (RD-01) .................................IV-4 4.8 Neraca Panas Pada Rotary Cooler (RC-01)................................IV-4 4.9 Neraca Panas Pada Kompressor (JC-01) ....................................IV-4 SPESIFIKASI PERALATAN ............................................................. V-1 5.1 Gudang Penyimpanan Cangkang kerang (GD-01) ...................... V-1 5.2 Belt Conveyor (C-01) ................................................................... V-1 5.3 Crusher (CH-01) .......................................................................... V-2 5.4 Tangki Penyimpanan HCl (T-01) ................................................ V-2 5.5 Pompa Tangki Penyimpanan HCl (P-01)..................................... V-2 5.6 Tangki Pelarutan HCl (TP-01)..................................................... V-3 5.7 Reaktor Asam (R-01) ................................................................... V-3 5.8 Pompa Keluaran Reaktor Asam (P-02)........................................ V-4 5.9 Gudang Penyimpanan Ca(OH)2 (GD-02) .................................... V-4 5.10 Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (TP-02) ............................................. V-5 5.11 Reaktor Penetral (R-02) ............................................................... V-5 5.12 Pompa Keluaran Reaktor Penetral (P-03) .................................... V-6 5.13 Evaporator (EV-01)...................................................................... V-6 5.14 Pompa Keluaran Evaporator (P-04) ............................................. V-7 5.15 Crystallizer (CR-01)..................................................................... V-7 5.16 Screw Conveyor (C-04) ............................................................... V-8 5.17 Rotary Dryer (RD-01).................................................................. V-8 5.18 Rotary Cooler (RC-01) ................................................................ V-9 5.19 Screening (SC-01)........................................................................ V-9

Universitas Sumatera Utara

5.20 Ball mill (BM-01) ........................................................................ V-9 5.21 Gudang Penyimpanan Produk CaCl2 (GD-03) .......................... V-10 5.22 Blower (B-01) ............................................................................ V-10 5.23 Kompressor (JC-01)................................................................... V-10 5.24 Tangki Penyimpanan CO2 (TP-02) ............................................ V-11 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ....................VI-1 6.1 Instrumentasi...............................................................................VI-1 6.2 Keselamatan Kerja......................................................................VI-4 6.3 Keselamatan Kerja Pada Pabrik Pembuatan Kalsium Klorida
dari Cangkang Kerang dan Asam Klorida................................. VI-6 6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan...........VI-6 6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri............................................VI-8 6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Bahaya Listrik .................VI-8 6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan ..................VI-9 6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis .........................VI-9 BAB VII UTILITAS.......................................................................................... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam)............................................................ VII-1 7.2 Kebutuhan Air .......................................................................... VII-2 7.2.1 Screening ...................................................................... VII-4 7.2.2 Sedimentasi................................................................... VII-5 7.2.3 Klarifikasi ..................................................................... VII-5 7.2.4 Filtrasi ........................................................................... VII-6 7.2.5 Demineralisasi .............................................................. VII-7 7.2.6 Dearator ...................................................................... VII-10 7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ......................................................... VII-11 7.4 Kebutuhan Listrik ................................................................... VII-11 7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ......................................................... VII-12 7.6 Kebutuhan udara pendingin ................................................... VII-13 7.7 Unit Pengolahan Limbah ........................................................ VII-15 7.8 Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air ..................................... VII-21 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK.................................... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ........................................................................... VIII-1
Universitas Sumatera Utara

BAB IX BAB X

8.2 Tata Letak Pabrik..................................................................... VIII-4 8.3 Perincian Luas Tanah .............................................................. VIII-6 ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ...................IX-1 9.1 Bentuk Hukum Badan Usaha......................................................IX-1 9.2 Manajemen Perusahaan ..............................................................IX-2 9.3 Organisasi Perusahaan ................................................................IX-2 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab........................IX-3
9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)........................IX-3 9.4.2 Dewan Komisaris............................................................IX-3 9.4.3 Direktur...........................................................................IX-3 9.4.4 Sekretaris ........................................................................IX-4 9.4.5 Manajer Teknik dan Produksi.........................................IX-4 9.4.6 Manajer Umum dan Keuangan .......................................IX-4 9.4.7 Manajer R & D (Research and Development)................IX-4 9.5 Sistem Kerja................................................................................IX-5 9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan ................................IX-6 9.7 Sistem Penggajian.......................................................................IX-8 9.8 Fasilitas Tenaga Kerja ................................................................IX-9 ANALISA EKONOMI ........................................................................ X-1 10.1 Modal Investasi............................................................................ X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment (FCI) X-1 10.1.2 Modal Kerja/Working Capital (WC) ............................. X-3 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC).............................. X-4 10.2.1 Biaya Tetap/Fixed Cost (FC)......................................... X-4 10.2.2 Biaya Variabel/Variable Cost (VC)............................... X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales)....................................................... X-5 10.4 Bonus Perusahaan ........................................................................ X-5 10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha ......................................................... X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi .............................................................. X-5 10.6.1 Profit Margin (PM)........................................................ X-5 10.6.2 Break Event Point (BEP) ............................................... X-6 10.6.3 Return on Investment (ROI)........................................... X-6

Universitas Sumatera Utara

10.6.4 Pay Out Time (POT) ...................................................... X-7 10.6.5 Return On Network (RON) ............................................ X-7 10.6.6 Internal Rate of Return (IRR)........................................ X-8 BAB XI KESIMPULAN....................................................................................XI-1 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... xii LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara

Tabel 1.1 Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 3.4 Tabel 3.5 Tabel 3.6 Tabel 3.7 Tabel 3.8 Tabel 3.9 Tabel 3.10 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 6.1
Tabel 7.1 Tabel 7.2 Tabel 7.3 Tabel 7.4 Tabel 7.5

DAFTAR TABEL

Hal

Kebutuhan Kalsium Klorida di Indonesia ..........................................I-2

Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut......................................... II-5

Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut......................................... II-5

Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01). ....................... III-1

Neraca Massa Pada Reaktor Asam (R-01) ..................................... III-1

Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (TP-02)................. III-1 Neraca Massa Pada Reaktor Penetral (R-02) .................................. III-2

Neraca Massa Pada Evaporator (EV-01)......................................... III-3

Neraca Massa Pada Crystallizer (CR-01)........................................ III-3

Neraca Massa Pada Rotary Dryer (RD-01)..................................... III-3

Neraca Massa Pada Rotary Cooler (RC-01) ................................... III-4

Neraca Massa Pada Screening (SC-01)........................................... III-4

Neraca Massa Pada Ball Mill (BM-01) ........................................... III-4

Neraca Panas Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01).........................IV-1

Neraca Panas Pada Reaktor Asam (R-01) ......................................IV-1

Neraca Panas Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (TP-02)..................IV-1 Neraca Panas Pada Reaktor Penetral (R-02) ...................................IV-2

Neraca Panas Pada Evaporator (EV-01)..........................................IV-2

Neraca Panas Pada Crystallizer (CR-01) ........................................IV-2

Neraca Panas Pada Rotary Dryer (RD-01)......................................IV-3

Neraca Panas Pada Rotary Cooler (RC-01) ....................................IV-3

Neraca Panas Pada Kompressor (JC-01).........................................IV-4

Daftar penggunaan instrumentasi pada Pra-Rancangan

Pabrik

Pembuatan Kalsium Klorida dari Cangkang Kerang

dan Asam

Klorida ............................................................................................VI-4

Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas...................................... VII-1

Kebutuhan Air Proses.................................................................... VII-2

Pemakaian Air Untuk Kebutuhan Domestik ................................. VII-3

Sifat fisika air sungai asahan ......................................................... VII-3

Kandungan bahan kimia air sungai asahan ................................... VII-3

Universitas Sumatera Utara

Tabel 7.6 Kebutuhan Udara Pendingin Pada Alat....................................... VII-13 Tabel 7.7 Spesifikasi Pompa Utilitas........................................................... VII-17 Tabel 7.8 Perhitungan Tangki Pelarutan ..................................................... VII-19 Tabel 7.9 Perhitungan Tangki Utilitas 1 dan 2............................................ VII-20 Tabel 8.1 Pembagian Penggunaan Areal Tanah ...........................................VIV-6 Tabel 9.1 Jadwal Kerja Karyawan Shift ..........................................................IX-7 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya.............................................IX-7 Tabel 9.3 Perincian Gaji Karyawan.................................................................IX-9 Tabel LA.1 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01). ......................LA-2 Tabel LA.2 Neraca Massa Pada Reaktor Asam (R-01) ....................................LA-5 Tabel LA.3 Neraca Massa Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (TP-02)................LA-6 Tabel LA.4 Neraca Massa Pada Reaktor Penetral (R-02) .................................LA-8 Tabel LA.5 Neraca Massa Pada Evaporator (EV-01)......................................LA-10 Tabel LA.6 Neraca Massa Pada Crystallizer (CR-01).....................................LA-11 Tabel LA.7 Neraca Massa Pada Rotary Dryer (RD-01)..................................LA-13 Tabel LA.8 Neraca Massa Pada Rotary Cooler (RC-01) ................................LA-14 Tabel LA.9 Neraca Massa Pada Screening (SC-01)........................................LA-16 Tabel LA.10 Neraca Massa Pada Ball Mill (BM-01) ........................................LA-18 Tabel LB.1 Nilai konstanta................................................................................LB-1 Tabel LB.2 Nilai Cp untuk perhitungan neraca energi......................................LB-1 Tabel LB.3 Nilai Hf untuk tiap senyawa ........................................................LB-2 Tabel LB.4 Panas pelarutan ...............................................................................LB-2 Tabel LB.5 Panas alur 1 pada T = 30oC ............................................................ LB-2 Tabel LB.6 Panas alur 2 pada T = 28oC ............................................................ LB-4 Tabel LB.7 Panas alur 3 pada T = 29,735oC ..................................................... LB-4 Tabel LB.8 Panas alur 5 pada T = 30oC ............................................................ LB-6 Tabel LB.9 Panas alur 6 pada T = 32oC ............................................................ LB-6 Tabel LB.10 Panas alur 7 pada T = 32oC ............................................................ LB-6 Tabel LB.11 Panas alur 8 pada T = 30oC ............................................................ LB-7 Tabel LB.12 Panas alur 9 pada T = 28oC ............................................................ LB-8 Tabel LB.13 Panas pada alur 10 pada T = 28,147oC........................................... LB-8 Tabel LB.14 Panas alur 11 pada T = 32oC ........................................................ LB-10
Universitas Sumatera Utara

Tabel LB.15 Panas pada alur 12 pada T = 115oC.............................................. LB-11 Tabel LB.16 Panas pada alur 13 pada T = 115oC.............................................. LB-11 Tabel LB.17 Panas pada alur 14 pada T =60oC................................................. LB-13 Tabel LB.18 Panas pada alur 15 pada T = 40oC................................................ LB-13 Tabel LB.19 Panas pada alur 16 pada T = 110oC.............................................. LB-16 Tabel LB.20 Panas pada alur 17 pada T = 110oC.............................................. LB-17 Tabel LB.21 Panas pada alur 18 pada T = 30oC................................................ LB-19 Tabel LB.22 Panas alur 22 pada T = 35oC ........................................................ LB-21 Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya ........................... LE-1 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift ................................................... LE-3 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses .................................................... LE-6 Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas................................................... LE-7 Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi............................................................ LE-12 Tabel LE.6 Perincian Gaji Pegawai................................................................. LE-14 Tabel LE.7 Perincian Biaya Kas selama 3 bulan ............................................ LE-17 Tabel LE.8 Perincian Modal Kerja.................................................................. LE-19 Tabel LE.9 Perhitungan Biaya Depresiasi....................................................... LE-20 Tabel LE.10 Data Perhitungan BEP.................................................................. LE-26 Tabel LE.11 Data Perhitungan IRR................................................................... LE-29
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Hal Gambar 2.1 Cangkang Kerang ............................................................................. II-3 Gambar 2.2 Proses Solvay Pembuatan Kalsium Klorida ................................... II-11 Gambar 7.1 Siklus unit pendinginan .................................................................... II-3 Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik Kalsium Klorida ................................................ II-3 Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Kalsium Klorida.................................................. II-3 Gambar 9.1 Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan
Kalsium Klorida dari Cangkang Kerang ........................................ LE-5 Gambar LA.1 Aliran Proses Pada Tangki Pelarutan HCl (TP-01)........................LA-1 Gambar LA.2 Aliran Proses Pada Reaktor Asam (R-01) .....................................LA-2 Gambar LA.3 Aliran Proses Pada Tangki Pelarutan Ca(OH)2 (TP-02).................LA-5 Gambar LA.4 Aliran Proses Pada Reaktor Penetral (R-02) ..................................LA-6 Gambar LA.5 Aliran Proses Pada Evaporator (EV-01).........................................LA-9 Gambar LA.6 Aliran Proses Pada Crystallizer (CR-01) .....................................LA-10 Gambar LA.7 Aliran Proses Pada Rotary Dryer (RD-01)...................................LA-12 Gambar LA.8 Aliran Proses Pada Rotary Cooler (RC-01) .................................LA-13 Gambar LA.9 Aliran Proses Pada Screening (SC-01).........................................LA-15 Gambar LA.10 Aliran Proses Pada Ball Mill (BM-01) .......................................LA-17 Gambar LD.1 Sketsa Sebagian Bar Screen..........................................................LD-2 Gambar LE.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage)
dan Tangki Pelarutan..................................................................... LE-5 Gambar LE.4 Grafik BEP ................................................................................. LE-28
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
Hal LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA PANAS........................................LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS........................................LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ......................LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT UTILITAS ................LD-1 LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI...................................... LE-1
Universitas Sumatera Utara

INTISARI

Pabrik Kalsium Klorida dari Cangkang Kerang dan Asam Klorida ini

direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 7500 ton/tahun dan beroperasi selama

330 hari dalam setahun. Pabrik ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri,

dan juga membuka peluang ekspor. Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di daerah

kota tanjung balai, sumatera utara, dengan luas tanah yang dibutuhkan sebesar 13420

m2. Adapun pemilihan lokasi di Tanjung Balai, Sumatera Utara karena dekat dengan

sumber bahan baku, dekat dengan pelabuhan dan merupakan daerah lalu lintas

perdagangan, baik dalam maupun luar negeri. Bentuk badan usaha yang direncanakan

adalah Perseroan Terbatas (PT) yang dikepalai oleh seorang Dewan Komisaris dengan

jumlah total tenaga kerja 180 orang. Adapun bentuk organisasi dari pabrik ini adalah

organisasi garis dan staf.

Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik kalsium klorida, adalah:

 Total Modal Investasi : Rp 299.354.676.902,-

 Biaya Produksi

: Rp 122.151.213.295,-

 Hasil Penjualan

: Rp 272.347.004.651,-

 Laba Bersih

: Rp 127.028.090.539,-

 Profit Margin

: 54,87%

 Break Even Point

: 33,67 %

 Return on Investment : 42,431 %

 Pay Out Time

: 2,36 tahun

 Return on Network : 70,72 %

 Internal Rate of Return : 48,01 

Dari hasil analisa aspek ekonomi, maka dapat disimpulkan bahwa pabrik pembuatan

Kalsium Klorida ini layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan negara maritim (kelautan) yang memiliki potensi sumber
daya alam laut yang berlimpah, salah satunya adalah kerang laut, yang banyak mengandung kalsium pada cangkangnya yang sangat berpotensi untuk dijadikan bahan baku penghasil kalsium klorida dengan kapasitas besar. Kerang adalah nama kumpulan moluska dwicangkerang daripada family cardiidae yang merupakan salah satu komoditi perikanan yang telah lama dibudidayakan sebagai salah satu usaha sampingan masyarakat pesisir. Kerang laut tersebut banyak ditemukan di sektiar perairan Indonesia.
Kalsium klorida dapat dihasilkan dari cangkang kerang yang dihaluskan dengan penambahan asam klorida (HCl). Cangkang kerang digunakan dalam pembuatan kalsium klorida karena cangkang kerang mengandung kalsium karbonat (CaCO3) dengan kadar 98,7% (Awang-Hamzi et al, 2012). Bahan baku cangkang kerang di Indonesia juga tersedia dalam jumlah yang banyak dan tersebar hampir merata di seluruh Indonesia. Pada tahun 2013 dari data statistik perikanan tangkap perairan laut Indonesia jumlah kerang dihasilkan 39.000 ton/tahun, khususnya di Sumatera Utara dihasilkan 17.286 ton/tahun.
Kalsium klorida (CaCl2) merupakan salah satu jenis garam yang mudah larut dalam air dan bersifat higroskopis, sehingga kalsium klorida sangat luas penggunaannya dalam industri. Senyawa kalsium klorida (CaCl2) adalah senyawa ionik yang terdiri dari unsur kalsium (logam alkali) dan klorin. Senyawa ini bersifat padat pada suhu kamar, tidak berbau, dan tidak beracun, sehingga dapat digunakan secara ekstensif di berbagai industri dan aplikasi di seluruh dunia.
Kalsium klorida umumnya digunakan sebagai zat pengering (dessicant), zat pencair es (de-icing), zat aditif dalam industri makanan, zat aditif dalam pemrosen plastik dan pipa, sebagai sumber ion kalsium dan dapat digunakan dalam bidang kedokteran (scribd, 2010). Sebanyak 40% konsumsi kalsium klorida adalah sebagai zat pencair es (de-icing), 20% untuk mengendalikan debu di jalanan pada saat musim panas, 20% untuk proses industri, khususnya dalam industri makanan, industri
Universitas Sumatera Utara

pemrosesan plastik, pipa dan semen, 10% digunakan dalam pengeboran minyak dan

gas, 5% untuk pembuatan beton dan 5% untuk kegunaan-kegunaaan lainnya

(Ahfiladzum, 2011).

Kemampuan kalsium klorida untuk menyerap banyak cairan merupakan salah

satu kualitas yang membuatnya begitu serbaguna. Zat ini bekerja jauh lebih efisien

daripada natrium klorida dalam hal mencairkan es. Kalsium klorida juga dapat

digunakan dalam sejumlah aplikasi lain. Misalnya sebagai sumber ion kalsium untuk

mengurangi erosi beton di dalam kolam renang, untuk mengeringkan rumput laut

sehingga dapat menghasilkan abu soda dan untuk keperluan medis (Ahfiladzum, 2011).

Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik, kebutuhan kalsium klorida di

Indonesia mengalami kenaikan setiap tahunnya. Hal ini dapat dilihat dari Tabel 1.1

berikut (Badan Pusat Statistik, 2014) :

Tabel 1.1 Kebutuhan Kalsium Klorida di Indonesia

Tahun

Nominal (USD)

Jumlah Impor (kg)

2009

445.914

2.016.087

2010

483.634

2.111.174

2011

2.385.487

2.167.328

2012

1.399.564

4.003.640

2013

2.484.654

9.035.777

Karena kegunaan kalsium klorida sebagai bahan baku maupun sebagai bahan penunjang pada sektor industri di Indonesia terus meningkat setiap tahun. Berdasarkan data di atas, kebutuhan impor kalsium klorida meningkat pesat pada tahun 2012 ke 2013 sehingga diperlukannya pabrik pembuatan kalsium klorida untuk didirikan sehingga dapat memenuhi kebutuhan impor yang diinginkan.

1.2 Perumusan Masalah Kebutuhan kalsium klorida di Indonesia belum dapat terpenuhi, dan di Indonesia
belum berdiri pabrik yang memproduksi kalsium klorida, sehingga untuk menanggulangi kebutuhan kalsium klorida di dalam negeri maka pabrik pembuatan kalsium klorida perlu untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

1.3 Tujuan Pra rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida ini bertujuan untuk
menerapkan disiplin ilmu Teknik Kimia, khususnya pada mata kuliah Perancangan Pabrik Kimia, Perancangan Proses Teknik Kimia, Teknik Reaktor dan Operasi Teknik Kimia sehingga akan memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik kalsium klorida.
Tujuan lain dari pra rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida ini adalah untuk memenuhi kebutuhan kalsium klorida dalam negeri yang selama ini masih diimpor dari negara lain dan selanjutnya dikembangkan untuk tujuan ekspor. Selain itu, diharapkan dengan berdirinya pabrik ini akan memberi lapangan pekerjaan dan memicu peningkatan produktivitas rakyat yang ada pada akhirnya akan meningkatkan kesejahteraaan rakyat.
1.4 Manfaat Pra rancangan pabrik pembuatan kalsium klorida bermanfaat untuk memberikan
informasi mengenai pabrik kalsium klorida sebagai intermediet sehingga dapat dijadikan referensi untuk pendirian suatu pabrik kalsium klorida. Pra rancangan pabrik ini juga memberikan manfaat bagi perguruan tinggi sebagai suatu karya ilmiah yang dipergunakan sebagai bahan acuan, masukan serta bahan perbandingan dalam riset dan pengembangan studi di kalangan akademis.
Universitas Sumatera Utara

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kalsium Klorida

Kalsium klorida (CaCl2) merupakan salah satu jenis garam yang terdiri dari unsur kalsium (Ca) dan klorin (Cl). Garam ini berwarna putih dan mudah larut dalam

air. Kalsium klorida tidak berbau, tidak berwarna, dan tidak mudah terbakar. Kalsium

klorida termasuk dalam tipe ion halida, dan padat pada suhu kamar. Karena sifat

higroskopisnya, kalsium klorida harus disimpan dalam kontainer kedap udara rapat-

tertutup (Scribd, 2014).

Kalsium klorida dapat berfungsi sebagai sumber ion kalsium dalam larutan,

tidak seperti banyak senyawa kalsium lainnya, kalsium klorida mudah larut. Zat ini

dapat berguna untuk menggantikan ion dari larutan. Sebagai contoh, fosfat dipindahkan

dari larutan oleh kalsium :

3CaCl2 (aq) + 2K3PO4 (aq) Ca3(PO4)2 (s) + 6KCl (aq) Larutan kalsium klorida dapat dielektrolisis untuk memberikan logam kalsium dan gas

klor (Scribd, 2014) :

CaCl2(l)

Ca(s) + Cl2(g)

2.2 Kegunaan Kalsium Klorida Kalsium klorida mempunyai banyak kegunaan, antara lain sebagai berikut (Scribd, 2014) : 1. Sebagai zat pengering (Dessicant) Karena sifat higroskopisnya, kalsium klorida sering digunakan dalam pengering tabung untuk menghilangkan uap air. Hal ini digunakan untuk mengeringkan rumput laut, yang kemudian digunakan untuk menghasilkan abu soda. Kalsium klorida telah disetujui oleh FDA (Food and Drug Administration) sebagai bahan kemasan untuk memastikan kekeringan. Zat ini juga dapat digunakan untuk mengikat partikel debu dan menjaga kelembaban pada permukaan jalan beraspal.

Universitas Sumatera Utara

2. Sebagai zat pencair es (De-icing) dan penekanan titik beku Dengan menekan titik beku, kalsium klorida digunakan untuk mencegah terbentuknya es dan untuk mencairkan es pada permukaan jalan. Tidak seperti natrium klorida yang lebih umum digunakan, kalsium klorida relatif tidak berbahaya untuk tanaman dan tanah. Pemakaian kalsium klorida juga lebih efektif pada suhu yang lebih rendah dari pada natrium klorida. Larutan kalsium klorida dapat mencegah pembekuan pada suhu serendah -52 °C (-62 ° F).
3. Sebagai sumber ion kalsium Kalsium klorida umumnya ditambahkan untuk meningkatkan jumlah kalsium terlarut dalam air kolam renang. Kalsium klorida digunakan untuk meningkatkan kekerasan di kolam renang. Hal ini dapat mengurangi erosi beton di kolam renang.
4. Sebagai zat aditif dalam industri makanan Kalsium klorida telah terdaftar sebagai zat aditif dalam makanan. Rata-rata konsumsi kalsium klorida sebagai bahan tambahan pangan adalah sekitar 160345 mg/ hari untuk individu. Kalsium klorida juga digunakan zat pengawet dalam sayuran kalengan, dalam pemrosesan daging kacang kedelai menjadi tahu dan dalam memproduksi pengganti kaviar dari jus sayuran atau buah. Dalam pembuatan minuman bir, kalsium klorida digunakan untuk memperbaiki kekurangan mineral dalam air pembuatan bir. Ini mempengaruhi rasa dan reaksi kimia selama proses pembuatan bir, dan juga dapat mempengaruhi fungsi ragi selama fermentasi. Kalsium klorida kadang-kadang ditambahkan ke dalam susu olahan untuk mengembalikan keseimbangan kalsium yang hilang selama pemrosesan dan untuk menjaga keseimbangan protein dalam kasein pada pembuatan keju.
5. Dalam bidang kedokteran Kalsium klorida dapat disuntikkan sebagai terapi intravena untuk pengobatan hipokalsemia, yaitu penyakit berkurangnya kadar kalsium dalam tubuh.
6. Kalsium klorida dapat digunakan sebagai zat aditif dalam pemrosesan plastik, pipa dan semen.
Universitas Sumatera Utara

2.3 Sifat- Sifat Bahan Baku dan Produk
2.3.1 Sifat- Sifat Bahan Baku A. Cangkang Kerang Darah (Kerang laut)
Kerang darah terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan kedalaman 10 m sampai 30 m. Kerang darah hidup dengan cara membenamkan diri di pantai-pantai yang berpasir.
Cangkang kerang darah mengandung 98,7% kalsium karbonat (CaCO3), 0,9% natrium klorida (NaCl) dan 0,4% magnesium karbonat (MgCO3) (AwangHazmi et al, 2012). Cangkang kerang halus hingga kasar dan mempunyai sifat mudah menyerap air serta mudah dihancurkan. Cangkang kerang halus juga mudah larut dalam asam. Cangkang kerang halus yang larut dalam zat asam akan menghasilkan gas karbon dioksida. Cangkang kerang halus akan menjadi semakin tidak larut dalam air dengan naiknya temperatur. Selain jumlah cangkang kerang yang dihasilkan Indonesia cukup banyak juga dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan beton, sebagai katalis pada pembuatan biodiesel, dan bahan baku pembuatan kalsium klorida.

Gambar 2.1 Cangkang Kerang
B. Asam Klorida (HCl) Sifat sifat fisika HCl (ScienceLab, 2014) :
 Berat molekul : 36,5 gr/mol  Densitas : 1,19 gr/ml  Konsentrasi dalam pasaran : 37%  Titik didih : 50,50C (1atm)  Titik lebur : -250C (1 atm)  Tekanan uap : 16 kPa (20oC)

IX - 11

Universitas Sumatera Utara

 Cairan berwarna bening.  Berbau tajam.
Sifat-sifat kimia HCl (Greenwood dkk, 1997) :  Bersifat volatil (mudah menguap).  Merupakan asam kuat.  Berasap di udara karena mudah mengembun bersama dengan uap air.  Dapat teroksidasi oleh oksidator kuat (MnO2, KMnO4, atau K2Cr2O7).  Larut dalam air.  Bereaksi dengan air yang merupakan reaksi eksoterm.  Pada konsentrasi tinggi sangat korosif dan mudah melarutkan zat organik.  Bereaksi dengan basa membentuk garam klorida.
 Ba(OH)2 + 2 HCl BaCl2 + 2H2O  Merupakan hasil elektrolisis dari natrium klorida.
 NaCl + H2O ⇔ NaOH + HCl  Dapat menetralisasi Basa membentuk garam.
 NaOH + HCl NaCl + H2O

C. Air Bersih (H2O)

Sifat-sifat fisika H2O (Perry dkk, 1999) :

 Berat molekul

: 18,016 gr/mol

 Titik lebur

: 0°C (1 atm)

 Titik didih

: 100°C (1 atm)

 Densitas

: 1 gr/ml (4°C)

 Spesifik graviti : 1,00 (4°C)

 Indeks bias

: 1,333 (20°C)

 Viskositas

: 0,8949 cP

 Kapasitas panas : 1 kal/gr

 Panas pembentukan : 80 kal/gr

 Panas penguapan : 540 kal/gr

 Temperatur kritis : 374°C

 Tekanan kritis

: 217 atm

Universitas Sumatera Utara

Sifat sifat kimia H2O (Wikipedia, 2014) :  Bersifat polar.  Pelarut yang baik bagi semua senyawa organik.  Memiliki konstanta ionisasi yang kecil.  Merupakan elektrolit lemah.  Memiliki ikatan hidrogen.  Memiliki pH antara 5,0 dan 7,0.  Wadah dan penyimpanannya adalah dalam wadah tertutup rapat.
Aquadest adalah air yang dimurnikan yang diperoleh dengan destilasi, perlakuan dengan destilasi, perlakuan dengan menggunakan penukar ion, osmosis balik atau proses lain yang sesuai.

D. Kalsium Hidroksida (Ca(OH)2)

Sifat sifat fisika Ca(OH)2 (ScienceLab, 2014) :

 Berat molekul

: 74,10 gr/mol

 Densitas

: 2,24 gr/cm3

 Titik lebur

: 580oC

 pH

: 14

 Kelarutan (g/100 g H2O) : 0,185 g (0 °C) 0,173 g (20 °C)

 Berwarna putih.

 Berbentuk serbuk atau larutan bening.

Sifat sifat kimia Ca(OH)2 (Greenwood dkk, 1997):  Pada suhu 512oC dapat terurai menjadi kalsium oksida dan air.

 Merupakan basa dengan kekuatan sedang.

 Senyawa ini juga dapat dihasilkan dalam bentuk endapan melalui pencampuran

larutan kalsium klorida (CaCl2) dengan larutan natrium hidroksida (NaOH).  Banyak digunakan sebagai flokulan dalam air, pengolahan limbah, serta

pengolahan tanah asam.

 Larut dalam gliserol dan asam.

 Tidak larut dalam alkohol.

Universitas Sumatera Utara

2.3.2 Sifat- Sifat Produk

A. Kalsium Klorida (CaCl2)

Sifat sifat fisika CaCl2 (ScienceLab, 2014):

 Berat molekul

: 110,99 g/mol

 Densitas

: 2,15 g/ml

 Konsentrasi di pasaran : 94%

 Titik didih

: 1670oC

 Titik lebur

: 772oC

 pH

: 8 - 9 (untuk larutan)

 Kelarutan (g/100 g H2O) : 74,5 gr (20oC)  Berbentuk putih solid.

Sifat sifat kimia CaCl2 (Patnaik, 2003) :  Bersifat higroskopis.

 Larut dalam asam asetat, etanol, dan aseton.

 Kalsium klorida dapat bertindak sebagai sumber untuk ion kalsium dalam suatu

larutan, tidak seperti senyawa kalsium lainnya yang tidak dapat larut, kalsium

klorida dapat berdisosiasi.

 Mempunyai rasa seperti garam sehingga dapat digunakan sebagai bahan untuk

makanan.

B. Magnesium Hidroksida (Mg(OH)2) Sifat-sifat fisika Mg(OH)2 (Aluchem INC, 2014):

 Berat molekul

: 58,32 g/mol

 Titik lebur

: 340 oC

 Densitas

: 2,3 g/cm3

 Kelarutan (g/100 g H2O) : < 0,1

 Bentuk putih solid.

Sifat-sifat kimia Mg(OH)2 (Patnaik, 2003):  Entalpi pembentukan standar pada fHo298  Entropi molar standar

: 925 kJ/mol : 63 J K 1 mol 1

 pH

: 9,5-10,5

Universitas Sumatera Utara

 Reaksi pembentukan magnesium hidroksida: Mg2+ (aq) + 2 OH- (aq) Mg(OH)2(s)
C. Natrium Hidroksida (NaOH) Sifat sifat fisika Natrium Hidroksida (NaOH) (Kirk & Othmer, 1981) :
 Berbentuk putih padat dan tersedia dalam bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%.
 Bersifat lembab cair  Sangat larut dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan.  Titik leleh 318 °C  Titik didih 1390 °C.  NaOH membentuk basa kuat bila dilarutkan dalam air  Densitas NaOH adalah 2,1 gr/ml  Senyawa ini sangat mudah terionisasi membentuk ion natrium dan hidroksida
Sifat kimia Natrium hidroksida (NaOH) (Kirk & Othmer, 1981) : NaOH merupakan zat berwarna putih dan rapuh dengan cepat dapat mengabsorbsi uap air dan CO2 dari udara, kristal NaOH berserat membentuk anyaman.  NaOH mudah larut dalam air, jika kontak dengan udara akan mencair dan jika
dibakar akan meleleh.
D. Kalsium Karbonat (CaCO3) Sifat - sifat fisika CaCO3 (ScinceLab, 2014) :
 Berat molekul : 100,09 gr/mol  Massa jenis : 2,8 gr/cm3  Titik lebur : 825°C  Berbentuk kristal atau serbuk.  Tidak berwarna atau putih.  Tidak berbau dan tidak berasa.
Sifat - sifat kimia CaCO3 (Patnaik, 2003) :  Tidak mudah terbakar dan bersifat stabil.  Dapat diperoleh secara alami dalam bentuk barang tambang berupa kapur.
Universitas Sumatera Utara

 Merupakan endapan yang dapat diperoleh dari reaksi antara kalsium klorida dan natrium karbonat. CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl
 Bereaksi dalam air. CaCO3 + 2H2O Ca(OH)2 + H2O + CO2
 Bereaksi dengan asam sulfat membebaskan CO2. CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2O + CO2

D. Karbon Dioksida (CO2) Sifat - sifat fisika CO2 (Perry dkk, 1999) :
 Berupa gas tak berwarna pada suhu kamar

 Berat Molekul

: 44 gr/mol

 Titik didih normal oC

: -78,5 oC

 Titik lebur pada 5,2 atm oC : -56,6 oC

 Densitas pada -87oC

: 0,7196 kg/L

 Kelarutan dalam air 0oC

: 179,7 cc/100 gr air

 Kelarutan dalam air 20oC

: 90,1 cc/100 gr air

 Hf, pada 25oC kkal/mol

: -94,05 kkal/mol

Sifat - sifat kimia CO2 (Kirk & Othmer, 1978) :  Larut dalam air membentuk asam lemah H2CO3, HCO3 Bereaksi dengan air membentuk metana, gas hidrogen, karbon monoksida pada
suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis.  Bereaksi dengan basa membentuk karbonat.  Bereaksi dengan NH3 dalam asam karbonat membentuk amonium karbonat :
2NH3 + H2CO3 (NH4)2CO3  Bereaksi dengan NH3kering membentuk karbamat (intermedit ke urea)

E. Magnesium Karbonat (MgCO3)

Sifat sifat fisika MgCO3 (Perry dkk, 1999) :

 Berat Molekul : 83,43 gr/mol

 Titik lebur

: 540OC

Universitas Sumatera Utara

 Densitas

: 2,958 gr/cm3

 Kelarutan (gr/100ml H2O) : 0,0012 (25OC)  Berbentuk solid

 Berwarna putih

Sifat sifat kimia MgCO3 (Patnaik, 2003) :

 Dapat larut di dalam asam klorida sehingga menghasilkan magnesium

klorida dengan reaksi : MgCO3 + 2 HCl MgCl2 + CO2 + H2O

 Dapat larut di dalam asam sulfat sehingga menghasilkan magnesium klorida

dengan reaksi : MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O

 Dapat terdekomposisi pada suhu 250-800OC menghasilkan magnesium oksida

dan karbon dioksida : MgCO3 MgO + H2O

 Reaksi pembentukan magnesium karbonat :

2+
Mg

(aq)

+

2

HCO3-

(aq)

MgCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)

 Magnesium karbonat dapat digunakan sebagai drying agent

F. Magnesium Klorida (MgCl2)

Sifat sifat fisika MgCl2 (Perry dkk, 1999) :

 Berat molekul

: 95,23 gr/mol

 Titik lebur

: 712 OC

 Titik didih

: 1412 OC

 Indeks bias

: 1,675

 Berbentuk solid putih

 Kelarutan (gr/100 ml H2O)

: 54,3 (20OC)

Sifat sifat fisika MgCl2 (Greenwood dkk, 1997) :

 Larut dalam air dan etanol.

 Reaksi pembentukan magnesium klorida pada proses

Dow : Mg(OH)2 + 2 HCl MgCl2 + 2 H2O  Reaksi pembentukan Mg(OH)2 :
MgCl2 + Ca(OH)2 Mg(OH)2 + CaCl2

 Reaksi elektrolisis MgCl : MgCl2 Mg + Cl2

Universitas Sumatera Utara

 Dapat digunakan untuk memproduksi bahan tekstil dan semen.

2.4 Proses Pembuatan Kalsium Klorida Kalsium klorida (CaCl2) diproduksi secara komersial dengan berbagai proses, antara lain :

1. Proses pemurnian dari air garam alami

Proses pemurnian ini merupakan proses yang paling sederhana dalam

pembuatan kalsium klorida, tetapi kemurnian kalsium klorida dari proses ini

sangatlah rendah, yaitu di bawah 10% (Tetra, 2010). Air garam alami dalam

hal ini air laut, mengandung kalsium, magnesium, natrium, klorida, bromida

dan ion lainnya. Dari literatur diperoleh persentase kandungan kimia yang

terdapat dalam air laut adalah sebagai berikut (Anthoni, 2000) :

Tabel 2.1 Kandungan Zat Kimia di dalam Air Laut

Zat Kimia

Konsentrasi (mg/kg)

Jumlah (%)

Klorida (Cl)

19345

55,03

Natrium (Na)

10752

30,59

Magnesium (Mg)

1295

3,68

Calcium (Ca)

416

1,18

Kalium (K)

390

1,11

Bromida (Br)

66

0,19

Dalam proses yang lebih tua, elektrolisis digunakan untuk menghilangkan bromida. Pada zaman sekarang, larutan garam ini ditambahi dengan gas klorin untuk mengoksidasi bromida ke bromin. Bromin tersebut kemudian ditiup keluar dari larutan dengan udara dan dikumpulkan sebagai bromin bebas atau sebagai bromida. Gas klorin, digunakan dalam proses pemurnian, tapi terbuang dengan pemanasan air garam sebelum kalsium klorida terisolasi. Pada kondisi ini, kalsium klorida dari air garam alam tidak berubah secara kimia.
Larutan tersebut kemudian ditambahi dengan kalsium oksida untuk membuat larutan garam tersebut bersifat alkali. Kalsium oksida yang ditambahkan diperoleh dari bahan cangkang kerang (CaCO3) melalui proses pemanasan secara kalsinasi.

Universitas Sumatera Utara

Ketika kapur ditambahkan ke larutan air garam, magnesium hidroksida (Mg(OH)2) yang tidak larut akan mengendap dan tersaring. Beberapa cangkang kerang yang ditambahkan tetap berada dalam air garam sebanyak 0,2% dan terisolasi dengan produk kalsium klorida akhir.
Larutan air garam kemudian dipekatkan lebih lanjut melalui evaporasi. Karena natrium klorida kurang larut dibandingkan kalsium klorida, natrium klorida akan mengendap, dan kemudian disaring. Kalsium klorida tidak terpengaruh pada langkah ini. Larutan kalsium klorida yang tersisa dipekatkan dan dikeringkan (Dow, 2001).
2. Proses Solvay Metode yang paling umum untuk menghasilkan kalsium klorida "sintetik"
adalah proses Solvay. Bahan baku dasar yang digunakan adalah cangkang kerang dan larutan garam (natrium klorida) dengan katalis amoniak.
Natrium karbonat (Na2CO3), juga dikenal dengan nama soda abu dapat diproduksi dengan proses Solvay. Soda abu ini dapat digunakan dalam pemrosesan gelas, sabun, detergen, pulp dan kertas. Proses ini melibatkan banyak reaksi dan konsentrasi kalsium klorida yang dihasilkan dari proses ini juga rendah, yaitu sekitar 10-15% (Tetra, 2010). Adapun flow diagram proses Solvay pembuatan natrium karbonat dengan kalsium klorida sebagai produk sampingnya adalah sebagai berikut (Scribd, 2014) :
Gambar 2.2 Proses Solvay Pembuatan Kalsium Klorida Berikut adalah tahapan proses dan reaksi yang terjadi pada proses Solvay
Universitas Sumatera Utara

pembuatan soda abu dengan kalsium klorida sebagai hasil produk sampingnya (Scribd, 2014) : a) Purifikasi larutan garam dengan penambahan amoniak dalam amoniak
absorber, dengan reaksi : NH3 + H2O NH4OH b) Kalsinasi cangkang kerang dengan pemakaian coke sebagai fuel pada suhu
950-1100oC, dengan reaksi : CaCO3 CaO + CO2 c) Mereaksikan amoniak brine dengan CO2 yang dihasilkan pada tahap
sebelumnya dalam carbonating tower pada suhu 20-55oC, reaksinya : 2 NH4OH + CO2 (NH4)2CO3 +
H2O (NH4)2CO3 + CO2 +H2O 2 NH4HCO3 2 NH4HCO3 + 2 NaCl 2 NH4Cl + 2 NaHCO3
d) NH4Cl