Tanaman Alang-alang Gudang Bahan Baku Alang-Alang GB-01 Rotary Cutter Knife RCK-01 Tangki Penampung Alang-Alang TP-01

 Berwarna putih, berbentuk kristal dan tidak berbau  Melting point : 101,5 o C  Densitas : 1,653 grcm 3  ∆Hf 18 O C : -1422 kJmol  Berat molekul : 126 grmol  pH : 1 10 gl H 2 O, 20 o C  Tidak berbau  Hidroskopis

2.1.2 Kegunaan Asam Oksalat

Asam oksalat merupakan salah satu bahan baku yang dibutuhkan pada industri sebagai berikut :  Sebagai bahan pelapis yang melindungi logam dari kerak.  Sebagai bahan peledak  Sebagai bahan pembuatan zat warna  Sebagai bahan analisa laboratorium  Sebagai bahan dalam industri lilin  Sebagai bahan kimia dalam fotografi.

2.2 Tanaman Alang-alang

Alang-alang atau Imperata Cylindrica adalah tanaman liar dan merupakan tanaman pengganggu pertanian yang merisaukan karena sifatnya yang mudah dan cepat berkembang biak, di berbagai tempat terlebih di tempat yang tanahnya subur dapat mencapai ketinggian 1,0 – 2,0 meter. Universitas Sumatera Utara Gambar 2.1. Alang alang Klasifikasi tanaman alang-alang adalah sebagai berikut : Kerajaan : Plantae Divisi : Liliopsida Kelas : Poales Famili : Poaceae Genus : Imperata Species : Imperata Cylindrica Di beberapa daerah di Indonesia alang-alang dikenal dengan nama ilalang. Alang-alang merupakan tumbuhan menahun dan tumbuh liar di lahan terbuka atau sedikit terlindung, seperti ladang atau perkebunan. Alang-alang banyak terdapat di pulau Jawa dengan ketinggian tempat tumbuh dari 0-2700 mdpl Djauhariya dan Hernani, 2009. Alang-alang dapat mempengaruhi tanaman kultivasi lain karena kebutuhan natrium yang relatif tinggi. Alang-alang dapat menurunkan pH tanah. Besarnya penurunan pH dan hambatan terhadap proses nitritifikasi menunjukkan korelasi positif dengan pertumbuhan alang-alang Santoso, 1990. 2.3 Sifat-sifat Bahan Utama 2.3.1 Sifat Bahan Utama

A. Alang-alang

Komposisi Alang-alang :  Abu : 5,42  Silika : 3,6  Lignin : 18,12 Universitas Sumatera Utara  Pentosan : 28,58  Alfa Selulosa : 44,28

B. CaOH

2 Kalsium Hidrosida Dalam proses bereaksi dengan selulosa membentuk calcium oksalat. Sifat Fisika :  Putih berbentuk kristal  Berat molekul : 74,1 grmol  Spesifik Gravity : 2.130 pada 70 o F21,1 o C  Density : 2.126 grcm 3 Sifat Kimia :  Higroskopis  Kelarutan : Air dingin 10 o C 17,6 grl

C. Asam Sulfat H

2 SO 4 Bereaksi dengan kalsium oksalat membentuk asam oksalat C 2 H 2 O 4 .2H 2 O Sifat Fisika  Berupa cairan kental tidak berwarnajernih  Berat Molekul : 98,08 gmol  Spesifik Gravity : 1,839 pada 14,5 o C  Melting Point : 10,49 o C  Titik didih : 270 C Sifat Kimia  Korosif  Termasuk asam kuat  Dapat bereaksi dengan berbagai macam campuran organik untuk produksi yang berguna  Dapat melarutkan logam  Merupakan pengoksidasi kuat  Bersifat higroskopis Universitas Sumatera Utara

D. CaSO

4. H 2 O Merupakan limbah hasil reaksi pembentukan asam oksalat pada reaktor asam oksalat. Sifat Fisika  Berat Molekul : 171,1798 gmol  Spesifik Gravity : 2,32  Kelarutan : 0,92 pada 100 g H 2 O 15 o C Sifat Kimia  Keras, berupa serbuk putih pada waktu kering, berbentuk paste putih ketika tercampur air.

E. CaC

2 O 4 Kalsium oksalat Merupakan hasil reaksi intermediet dari keseluruhan proses untuk mengikat C 2 O 4 2- dari reaksi pembentukan kalsium oksalat pada reaktor kalsium oksalat, setelah C 5 H 10 O 5 direaksikan dengan CaOH 2 Sifat Fisika  Berat Molekul : 176,18  Spesifik Gravity : 1,55 pada 20 o C  Kelarutan : 5 pada 5 o C : 45,5 pada 80 o C  Boiling Point : 1200  30 Sifat Kimia  Larut Dalam air

2.4 Pembuatan Asam Oksalat

Asam Oksalat dapat disintesis dengan beberapa metode yaitu :

1. Oksidasi Karbohidrat

Cara ini ditemukan oleh “Scheele” pada tahun 1776. Asam oksalat diproduksi dengan mengoksidasi karbohidrat seperti glukosa, sukrosa, starch , dextrin dan selulosa dengan menggunakan asam nitrat. Biasanya Universitas Sumatera Utara untuk proses ini bahan yang digunakan adalah bahan yang banyak mengandung karbohidat, misalnya tepung. Dimana tepung yang digunakan biasanya adalah tepung jagung, tepung gandum, tepung ubi jalar atau tepung yang lainnya dan bisa juga menggunakan gula atau mollases. Ketika digunakan bahan baku seperti selulosa maka harus dihidrolisa terlebih dahulu dengan asam sulfat, sehingga menjadi monosakarida. Glukosa ini kemudian dioksidasi dengan asam nitrat pada temperatur 63-85 o C dengan katalis vanadium pentoksida Kirk Othmer, 2007. Reaksi : 5C 6 H 12 O 6 + 30HNO 3 15C 2 H 2 O 4 + 3NO + 9N 2 O + 9NO 2 + 30H 2 O Glukosa Asam Nitrat As.Oksalat N.oksida Nitro oksida Nitrit Air Produksi asam oksalat dengan oksidasi karbohidrat masih dapat dikembangkan karena banyaknya bahan baku seperti limbah pertanian Kirk- Othmer, 2007. Dalam pembuatan asam oksalat dengan proses ini bahan dasarnya mengandung 60 larutan glukosa. Temperatur pada proses ini perlu dikontrol dan dijaga. Untuk menghindari terjadinya oksidasi asam oksalat menjadi karbondioksida, maka ditanggulangi dengan penambahan asam sulfat. Kemurnian produk akhir adalah 99 dengan konversi asam oksalat pada proses ini adalah 63 – 65 . Prosesnya dapat dilakukan secara batch maupun kontinyu Kirk Othmer, 2007. V 2 O 5 Universitas Sumatera Utara Proses Hidrolisa Proses Oksidasi Glukosa Proses Absorber Proses Penkristalan Asam Oksalat Proses Pemisahan Mother Liquor dari asam oksalat Proses Evaporasi Proses Pelarutan kembali kristal Asam Oksalat Proses Pemisahan Mother liquor yang terikut dari kristal asam oksalat Proses Penkristalan kembali asam oksalat Proses Pengeringa asam Oksalat Air H 2 SO 4 starch Glukosa NO 2 H 2 O CO 2 CO CO 2 CO Fe 2 SO4 3 Asam Nitrat Asam Oksalat mother liquor Recycle mother liquor Kristal asam oksalat Mother Liquor Asam Oksalat mother liquor Produk asam oksalat 99 Gambar 2.3. Proses Oksidasi Glukosa dengan Asam Nitrat

2. Proses Etilen Glikol

Dalam proses ini etilen glikol dioksidasi dalam campuran 30-40 asam sulfat dan asam nitrat 20-25 dengan 0,001-0,1 vanadium pentoksida pada suhu 50-70 o C untuk menghasilkan asam oksalat lebih dari 93 Kirk Othmer, 2007. Proses ini telah dikembangkan di Jepang oleh Mitsubishi Gas Chemical yang memproduksi 12.000 Tontahun asam oksalat. Etilen Glikol teroksidasi dengan konsentrasi 60 asam nitrat pada 0,3 MPa 43,5 psi, 80 o C dengan oksigen. Inisiator seperti NaNO 2 dapat membantu menghasilkan oksida nitrogen dan promotor seperti senyawa vanadium atau asam sulfat yang digunakan untuk mempercepat reaksi oksidasi. Yield asam oksalat yang dihasilkan adalah 90 Kirk Othmer, 2007. Universitas Sumatera Utara Reaksi berlangsung sesuai persamaan reaksi berikut CH 2 OH 2 + 4NO 2 COOH 2 + 4NO + 2H 2 O Etilen Glikol Nitrit As.Oksalat N.Oksida Air 4NO + 2O 2 4NO N.oksida Oksigen N.oksida Keseluruhan: CH 2 OH 2 + 2O 2 COOH 2 + 2H 2 O E.Glikol Oksigen As.Oksalat Air Proses Evaporasi Proses Pemisahan mother liquor dari Asam Oksalat Proses Penkristalan Asam Oksalat Proses Oksidasi Etilen Glikol Proses Absorber Proses Pelarutan kembali kristal Asam Oksalat Proses Pemisahan Mother liquor yang terikut dari kristal Asam Oksalat Proses Penkristalan kembali asam oksalat Proses pengeringan Asam oksalat Asam nitrat H 2 O Fe 2 SO 4 2 NO 2 Asam Oksalat mother liquor Ethylene Glikol Recycle mother liquor Kristal Asam Oksalat Mother Liquor Kristal As. Oksalat Produk Asam Oksalat 99 Gambar 2.4. Proses Oksidasi Etilen Glikol dengan Asam Nitrat Universitas Sumatera Utara

3. Proses Propilen

Pembuatan asam oksalat dengan oksidasi propylene, menggunakan gas bersih dari stok umpan pada operasi cracking minyak bumi. Pada proses propilen, propilen dioksidasi oleh asam nitrat melalui 2 tahap: Tahap pertama propilen direaksikan dengan NO 2 cair untuk menghasilkan produk antara berupa asam α-nitrotolactid yang selanjutnya dioksidasi pada temperatur tinggi untuk menghasilkan asam oksalat Kirk Othmer, 2007. Rhone-Poulenc Prancis mengembangkan sebuah versi modifikasi dari proses pembuatan asam oksalat atau asam laktat, atau keduanya dari propilen. Pada tahun 1978, 65.000 tontahun asam oksalat diproduksi di seluruh dunia dengan proses ini, Pada 1990-an proses ini dioperasikan hanya oleh Rhone-Poulenc Kirk Othmer, 2007. Reaksi oksidasi Rhone-Poulenc seperti persamaan reaksi berikut: CH 3 CH=CH 2 + 3HNO 3 CH 3 CHCOOH + 2NO + 2H 2 O CH 3 CHCOOH + 52 O 2 COOH 2 + CO 2 + HNO 3 + H 2 O Pada langkah pertama, propylene dicampurkan pada 10-40 o C dengan asam nitrat, konsentrasi dijaga pada 50-75 w dan perbandingan rasio molar untuk propilena 0,01- 0,5 hingga terkonversi menjadi asam α- nitratolactic dan asam laktat. Pada tahap kedua asam α-nitratolactic teroksidasi oleh oksigen dengan adanya katalis pada 45-100 o C untuk menghasilkan asam oksalat dihidrat. Secara keseluruhan dengan konsentrasi ONO 2 Propilen As.Nitrat α-nitrolactid N.oksida ONO 2 α-nitrolactid Oksigen As.Oksalat K.Dioksida N.oksida Air Universitas Sumatera Utara propylene lebih besar dari 90 untuk menghasilkan konversi propylene 77,5 Kirk Othmer, 2007. Proses Kondensasi Proses oksidasi kedua Proses Oksidasi Pertama Proses Kristalisasa Proses Penyaringan H 2 SO 4 dari asam oksalat Proses Pengeringan Asam Sulfat Asam Oksalat Air Asam Oksalat Alfa Nitrolactic Acid Propylene 100 Liquid NO 2 Gambar 2.5. Proses Oksidasi Propilen Glikol

4. Proses Dialkil Oksalat

Asam oksalat dihasilkan dengan hidrolisis diester asam oksalat dengan gas CO dengan produk samping alkohol. Pada tahun 1978 UBE Industries Jepang mengkomersialisasikan proses dua-langkah ini Kirk Othmer, 2007. Sintesis pertama yang dilaporkan dengan menggunakan contoh PdCl 2 - CuCl 2 dalam system redoks dengan persamaan reaksi berikut : 2CO + 2 ROH + PdCl 2 COOR 2 + 2HCl + Pd Karbon D Alkohol Pd.Klorida Dialkil Oksalat As.Klorida Paladium Pd + 2CuCl 2 PdCl 2 + Cu 2 Cl 2 Paladium Cu,Klorida Pd.Kloridda CuII klorida Universitas Sumatera Utara Cu 2 Cl 2 + 2HCl + ½ O2 2 Cu 2 Cl 2 + H 2 O CuII klorida As.Klorida Oksigen CuII klorida Air Overall 2CO + 2ROH + ½ O2 COOR 2 +H2O Karbon D Alkohol Oksigen Dialkil Oksalat Air COOR 2 + H2O COOH 2 + 2ROH Dialkil Oksalat Air As.Oksalat Alkohol

5. Proses Peleburan Alkali

Pembuatan asam oksalat dengan proses peleburan alkali menggunakan bahan baku yang mengandung selulosa tinggi seperti serbuk gergaji, sekam, tongkol jagung, dan lain-lain. Bahan ini dilebur dengan calcium hidroksida pada suhu 240 – 285ºC. Produk ini kemudian direaksikan dengan asam sulfat untuk membentuk asam oksalat. Reaksi-reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: C 6 H 10 O 5 n + 3n CaOH 2 + 6,5n O 2 Selulosa Ca.Hidroksida Oksigen  CaC 2 O 4 + nCaCH 3 COO 2 + nHCOOCa+9H 2 O+4CO 2 Ca.Oksalat Ca.Asetat Ca. Formiat Air K dioksida CaC 2 O 4 + H 2 SO 4  COOH 2 + CaSO 4 Ca.Oksalat Asam Sulfat As.Oksalat Ca.Sulfat Konversi yang diperoleh dari proses ini kurang dari 45 dengan kemurnian produk sebesar 60 Isti Azra, dkk., 2011. Bahan Baku Proses Pemasakan dengan NaOH Proses Pendinginan Proses Penyaringan Proses Pengkristalan Kristal Asam Oksalat CaCl 2 H2SO 4 Universitas Sumatera Utara Gambar 2.6. Proses Peleburan Alkali 6. Fermentasi Glukosa Asam oksalat dapat dihasilkan dengan menggunakan proses fermentasi gula dengan menggunakan jamur seperti Aspergillum atau Penicillium sebagai pengurainya. Produk yang diperoleh kemudian disaring, diasamkan dan dihilangkan warnanya. Setelah itu, produk dinaikkan konsentrasinya dengan evaporator dan hasilnya dikristalkan. Kemudian dilakukan pengeringan untuk memisahkan produk dengan airnya. Hasil dari asam oksalat tergantung dari nutrient nitrogen yang ditambahkan. Persiapan fermentasi Proses fermentasi Proses pengendapan hasil fermentasi Proses pengambilan asam oksalat dari asam sitrat Proses pembentukan asam oksalat Proses pengeringan asam oksalat Proses pemisahan gypsum dari asam oksalat Proses Pemekatan Asam Oksalat Mollases nutrient Air Air CaOH 2 Endapan Ca Oksalat H 2 SO 4 Air Produk asam oksalt 99 CaSO 4 Asam Oksalt gypsum Gambar 2.7. Proses Fermentasi Glukosa

7. Metode Baru

Banyak upaya telah dilakukan untuk mensintesis asam oksalat dengan reduksi elektrokimia karbon dioksida baik dengan elektrolit cair maupun tidak cair, misalnya, asam oksalat dibuat dari CO 2 sebagai garam Zn yang dalam sel terbagi atas Zn anoda dan katoda stainless steel di asetonitril yang Universitas Sumatera Utara mengandung C 4 H 9 4 NClO 4 dengan efesiensi lebih besar dari 90 Kirk Othmer, 2007. Tabel 2.1 Perbedaan Keuntungan dan Kerugian pada Berbagai Proses Sintesa Asam Oksalat Metode Keuntungan Kerugian 1. Oksidasi Karbohidrat  Dihasilkan asam oksalat dalam jumlah besar yield 63-65 .  Bahan bakunya mahal seperti tepung tapioka, tepung jagung dan lain- lain.  Diperlukan katalis tertentu yaitu V 2 O 5 Fe 3+ . 2. Etilen Glikol  Dihasilkan asam oksalat dalam jumlah besar yield 90 .  Menggunakan bahan baku yang mahal, yaitu etilen glikol.

3. Proses Propilen

 Dihasilkan asam oksalat dalam jumlah besar yield 75 .  Menggunakan proses yang cukup sulit. 4. Proses Dialkil Oksalat  Menggunakan proses yang kompleks. 5. Proses Peleburan Alkali  Bahan yang digunakan tersedia dalam jumlah yang cukup banyak, seperti sabut kelapa, serbuk gergaji, sekam padi, dll.  Asam oksalat yang dihasilkan tidak terlalu besar yield 45 . Universitas Sumatera Utara  Proses yang digunakan cukup sederhana yaitu hanya dengan penambahan CaOH 2 dan H 2 SO 4 . 6. Fermentasi Glukosa  Bahan utama yang berasal dari karbohidrat mudah didapat.  Prosesnya yang cukup panjang yaitu gula difermentasikan terlebih dahulu dengan menggunakan jamur aspergillus atau penicillium.

7. Metode Baru

 Efisiensi proses yang sangat tinggi 90.  Prosesnya memerlukan biaya yang cukup mahal dan diperlukan penelitian lebih lanjut.

2.5 Deskripsi Proses

Berdasarkan metode proses pembuatan asam oksalat, dipilih salah satu yaitu proses peleburan alkali. Dengan alasan bahan yang digunakan tersedia dalam jumlah yang cukup banyak, seperti sabut kelapa, serbuk gergaji, sekam padi, disamping itu proses yang digunakan cukup sederhana yaitu hanya dengan penambahan CaOH 2 , dan H 2 SO 4 . Dalam pembuatan asam oksalat dihidrat dengan proses peleburan alkali ini, terdiri dari beberapa tahap yaitu :

1. Proses Pembentukan Natrium Oksalat Peleburan Alkali

Alang-alang yang mengandung selulosa tinggi dan larutan CaOH 2 dengan konsentrasi 50 dengan perbandingan 1:1,5 dialirkan ke dalam reaktor dimana operasi berlangsung pada suhu 98 o C. Didalam reaktor terjadi reaksi antara alang- alang dan larutan CaOH 2 Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara C 6 H 10 O 5 n + 3n CaOH 2 + 6,5n O 2 Selulosa Ca.Hidroksida Oksigen  CaC 2 O 4 + nCaCH 3 COO 2 + nHCOOCa+9H 2 O+4CO 2 Ca.Oksalat Ca.Asetat Ca. Formiat Air K dioksida

2. Proses Pemisahan I

Sebelum masuk pada proses pemisahan, bahan yang keluar dari reaktor terlebih didinginkan. Pada proses pemisahan ini bertujuan untuk memisahkan filtrat yang mengandung kalsium oksalat.

3. Proses Pengasaman

Setelah hasilnya masuk pada tahap pengasaman dengan menggunakan asam sulfat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : CaC 2 O 4 + H 2 SO 4 C 2 H 2 O 4 + CaSO 4 Ca.Oksalat Asam Sulfat As.Oksalat Ca.Sulfat

4. Proses Pemisahan II

Asam oksalat dan kalsium sulfat dipisahkan hingga memperoleh asam oksalat sebagai filtat.

5. Proses Evaporasi I

Pada proses evaporasi ini filtrat yang berupa asam oksalat dipekatkan kemudian dialirkan menuju tahap kristalizer.

6. Proses Kristalizer

Asam oksalat dari evaporator dialirkan menuju kristalizer untuk didinginkan sampai 30 o C hingga terbentuknya kristal dihidrat. Kemudian asam oksalat dialirkan menuju proses pemisahan.

7. Proses Pemisahan III

Pada tahap ini bertujuan memisahkan kristal dari mother liquornya yang berupa asam oksalat yang tidak mengkristal, H 2 O dan impurities Universitas Sumatera Utara

BAB III NERACA MASSA

Pra Rancangan Pabrik Asam Oksalat direncanakan beroperasi dengan kapasitas produksi 2.500 tontahun. Setelah dilakukan perhitungan pada lampiran A maka didapat hasil perhitungan neraca massa pada tabel 3.1 – 3.2 di bawah ini : Satuan dalam kgjam

1. Gudang Penyimpanan Alang-Alang

Komponen Masuk Keluar F F 1 Alang-alang 1.987,006 1.987,006

2. Rotary Cutter Knife

Komponen Masuk Keluar F 1 F 2 Alang-alang 1.987,0069 1.987,006

3. Tangki Penyimpan Alang-alang

Komponen Masuk Keluar F 2 F 3 Alang-alang 1.987,0069 1.987,006 Universitas Sumatera Utara

4. Reaktor Kalsium Oksalat

Komponen Masuk Keluar F 4 F 5 F 6 F 7 Selulosa 879,846 - - - Abu 107,696 - - - Silika 71,532 - - - Lignin 360,045 - - - Pentosan 567,886 - - - CaOH 2 - 1490,254 - 887,397 O 2 - - 564,839 - CaC 2 O 4 - - - 347,594 H 2 O - 1490,254 - 1930,177 CaCH 3 COO 2 - - - 429,061 CaHCOO 2 - - - 353,025 CO 2 - - - 477,941 Humus - - - 1107,159 Total 1987,006 2980,508 564,839 5532,353 5532,353 5532,353

5. Tangki Pendingin

Komponen Masuk kg keluar kg F 9 F 10 CaOH 2 887,397 887,397 CaC 2 O 4 347,594 347,594 H 2 O 1930,177 1930,177 CaCH 3 COO 2 429,061 429,061 CaHCOO 2 353,025 353,025 CO 2 477,941 477,941 Humus 1107,159 1107,159 Total 5532,353 5532,353 Universitas Sumatera Utara

6. Vibrating Screen

7. Rotary Vacuum Filter

Komponen Masuk kg Keluar kg F 14 F 15 F 16 F 17 CaOH 2 882,419 - 0,85208 881,567 CaC 2 O 4 345,644 - 345,644 - H 2 O 1919,349 86,411 1,853 2003,907 CaCH 3 COO 2 427,111 - 0,412 426,698 CaHCOO 2 350,618 - 0,339 350,279 Total 3925,140 86,411 349,100 3662,451 4011,551 4011,551 Komponen Masuk kg Keluar kg F 11 F 12 F 13 CaOH 2 887,397 882,419 4,978 CaC 2 O 4 347,594 345,644 1,950 H 2 O 1930,177 1919,349 10,828 CaCH 3 COO 2 429,061 427,111 1,950 CaHCOO 2 353,025 350,618 2,407 Humus 1107,159 - 1107,159 Total 5054,412 3925,140 1129,272 5054,412 5054,412 Universitas Sumatera Utara

8. Reaktor Asam Oksalat

Komponen Masuk kg Keluar kg F 17 F 18 F 19 CaOH 2 0,852 - - CaC 2 O 4 345,644 - - CaCH 3 COO 2 0,412 - - CaHCOO 2 0,339 - - H 2 O 1,853 1630,242 1632,510 C 2 H 2 O 4 - - 243,031 CH 3 COOH - - 0,313 HCOOH - - 0,240 H 2 SO 4 - 319,527 53,255 CaSO 4 - - 369,521 Total 349,100 1949,769 2298,869 2298,869

9. Filter Press

Komponen Masuk kg Keluar kg F 20 F 21 F 22 H 2 O 1632,510 1629,383 3,127 C 2 H 2 O 4 243,031 242,565 0,465 CH 3 COOH 0,313 0,313 0,001 HCOOH 0,240 0,239 0,000 H 2 SO 4 53,255 53,153 0,102 CaSO 4 369,521 - 369,521 Total 2.298,869 373,217 1925,653 2.298,869 Universitas Sumatera Utara

10. Evaporator

Komponen Masuk kg Keluar kg F 24 F 25 F 26 H 2 O 1629,383 1386,000 243,384 C 2 H 2 O 4 242,565 - 242,565 CH 3 COOH 0,313 - 0,313 HCOOH 0,239 - 0,239 H 2 SO 4 53,153 - 53,153 Total 1.925,653 1386,000 539,653 1.925,653 11. Kristalizer Komponen Masuk kg Keluar kg F 27 Kristal F 28 Larutan F 28 H 2 O 243,384 - 154,242 C 2 H 2 O 4 242,565 - 19,712 Impurities 53,704 0,537 53,167 C 2 H 2 O 4 . 2 H2O - 311,994 - Total 539,653 312,531 227,122 539,653 539,653 12. Centrifuge Komponen Masuk kg Keluar kg F 28 F 29 kristal F 30 larutan Kristal Larutan Kristal Larutan Kristal Larutan H 2 O - 154,242 - 4,245 - 149,997 C 2 H 2 O 4 - 19,712 - 0,542 - 19,170 Impurities 0,537 53,167 0,532 1,463 0,005 51,704 C 2 H 2 O 4 .2H 2 O 311,994 - 308,874 - 3,120 - Universitas Sumatera Utara Total 312,531 227,122 309,406 6,251 3,125 220,871 539,653 539,653

13. Ball Mill

Komponen Masuk kg Keluar kg F 31 F 33 F 32 C 2 H 2 O 4 .2H 2 O 309,406 3,125 312,531 H 2 O 4,245 0,043 4,288 Impurities 1,463 0,015 1,478 C 2 H 2 O 4 0,542 0,005 0,548 Total 315,657 3,188 318,845 318,845

14. Vibrating Screen II

Komponen Masuk kg Keluar kg F 32 F 34 F 33 C 2 H 2 O 4 .2H 2 O 312,531 309,406 3,125 H 2 O 4,288 4,245 0,043 Impurities 1,478 1,463 0,015 C 2 H 2 O 4 0,548 0,542 0,005 Total 318,845 315,657 3,188 318,845 Universitas Sumatera Utara

BAB IV NERACA ENERGI

Pra Rancangan Pabrik Asam Oksalat direncanakan beroprasi dengan kapasitas 2.500 tontahun. Setelah dilakukan perhitungan pada lampiran B maka didapatkan hasil perhitungan neraca energi pada tabel di bawah ini :

1. REAKTOR KALSIUM OKSALAT

Panas Masuk Jumlah Panas Keluar Jumlah kkaljam kkaljam Alang-Alang 3541,895 CaC 2 O 4 7239,627 CaOH 2 2154,827 CaCH 3 COO 2 24086,182 O 2 553,444 CaHCOO 2 14452,264 H 2 O 7463,533 H 2 O 146396,377 CO 2 7525,230 CaOH 2 18733,663 Humus 31180,720 Jumlah 13713,699 Jumlah 249614,065 Q yang disuplai 3097612,038 Q loss 147505,335 steam ΔHr o 25 2714206,338 Jumlah 3111325,738 Jumlah 3111325,738 2. TANGKI PENDINGIN Panas Masuk Jumlah Panas Keluar Jumlah kkaljam kkaljam CaC 2 O 4 7239,627 CaC 2 O 4 991,730 CaCH 3 COO 2 24086,182 CaCH 3 COO 2 3299,477 CaHCOO 2 14452,264 CaHCOO2 1979,762 CaOH 2 18733,663 CaOH 2 2566,255 H 2 O 146396,377 H 2 O 19333,537 Humus 31180,720 Humus 4268,507 Q yang diserap pendingin 197545,124 Q loss 12104,442 Universitas Sumatera Utara Jumlah 242088,835 Jumlah 242088,835

3. ROTARY VACUUM FILTER

Panas Masuk Jumlah Panas Keluar Jumlah kkaljam kkaljam H umpan 28824,311 H filtrat 26839,840 H air pencuci 431,579 H cake 974,835 Q loss 1441,216 Jumlah 29255,890 Jumlah 29255,890

4. REAKTOR ASAM OKSALAT

Panas masuk Jumlah kkaljam Panas keluar Jumlah kkaljam H umpan 974,835 H produk 97635,412 H H 2 SO4 557,575 ΔH reaksi -27335,827 H H 2 O 8164,624 Q air pendingin -60602,552 Jumlah 9697,034 Jumlah 9697,034

5. COOLER

Panas masuk Jumlah kkaljam Panas keluar Jumlah kkaljam H umpan 97635,412 H produk 54343,167 Q media pendingin 38410,475 Q loss 4881,771 Jumlah 97635,412 Jumlah 97635,412

6. FILTER PRESS

Panas masuk Jumlah kkaljam Panas keluar Jumlah kkaljam H umpan 54343,167 H produk 49616,471 H Cake 2009,537 Q loss 2717,158 Universitas Sumatera Utara Jumlah 54343,167 Jumlah 54343,167

7. EVAPORATOR

Panas masuk Jumlah kkaljam Panas keluar Jumlah kkaljam H umpan 49616,471 H produk 20571,982 Q Steam 841500,378 H Vapour 830473,421 Q loss 40071,447 Jumlah 891116,849 Jumlah 891116,849

8. COOLER II

Panas masuk Jumlah kkaljam Panas keluar Jumlah kkaljam H umpan 20571,982 H produk 7996,464 Q media pendingin 12575,518 Jumlah 20571,982 Jumlah 20571,982

9. CRYZTALIZER

Panas masuk Jumlah kkaljam Panas keluar Jumlah kkaljam H umpan 7996,464 H produk 1437,947 Q kristalisasi 36726,724 Q loss 399,823 Q media pendingin 42885,418 Jumlah 44723,188 Jumlah 44723,188

10. CENTIFUGE

Panas masuk Jumlah kkaljam Panas keluar Jumlah kkaljam H umpan 1437,947 H cake 590,005 Q larutan 847,942 Jumlah 1437,947 Jumlah 1437,947 Universitas Sumatera Utara Universitas Sumatera Utara

BAB V SPESIFIKASI PERALATAN

5.1 Gudang Bahan Baku Alang-Alang GB-01

Fungsi : Untuk menyimpan bahan baku alang-alang. Bentuk : Persegi panjang Bahan Konstruksi : Beton Kondisi Penyimpanan : Temperatur = 30 o C Tekanan = 1 atm Lama Persediaan : 3 hari Kondisi Fisik : Panjang = 8 m Lebar = 6 m Tinggi = 8 m

5.2 Rotary Cutter Knife RCK-01

Fungsi : Memotong alang-alang yang berasal dari gudang. Bahan konstruksi : Carbon steel Kondisi Operasi : Temperatur = 30 o C Tekanan = 1 atm Power : 2,5 Hp

5.3 Tangki Penampung Alang-Alang TP-01

Fungsi : Menampung alang-alang setelah dipotong-potong. Bentuk : Horizontal Silinder Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 Grade C Kondisi Operasi : Temperatur = 30 o C Tekanan = 1 atm Waktu Tinggal : 4 jam Kondisi Fisik : Diameter = 6 ft Tinggi = 8,351 ft Universitas Sumatera Utara

5.4 Belt Conveyer BC-01