Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat dari Perak Mentah dan Asam Nitrat
PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN ULTRA PURE PERAK NITRAT DARI
PERAK MENTAH DAN ASAM NITRAT
DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 8.500 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
DISUSUN OLEH :
BOY SANDY SIANIPAR
NIM : 060405025
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
Universitas Sumatera Utara
INTISARI
Perak nitrat merupakan senyawa anorganik, tidak berwarna, tidak berbau,
kristal transparan dengan rumus kimia AgNO3. Senyawa ini dapat digunakan dalam
banyak keperluan, seperti dalam fotografi, untuk pembuatan cermin perak, dan
sebagai reagen dalam analisis. Perak nitrat ini juga dapat dihasilkan dengan cara
pengontakan larutan perak nitrat secara berturut-turut dengan bahan baku unsur
karbon, alumina aktif dan perak oksida untuk menghilangkan logam pengotor (U.S.
Paten. No.2614029, 1952).
Pra rancangan Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat direncanakan akan
berproduksi dengan kapasitas 8.500 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam
satu tahun.
Lokasi pabrik yang direncanakan berada di daerah Bangka Belitung dengan
luas areal 18.250 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 153 orang dengan bentuk badan
usaha Perseroan Terbatas (PT) di bawah pimpinan seorang General Manager.
Hasil evaluasi ekonomi Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat dari perak
mentah dan asam nitrat ini sebagai berikut:
•
Total Modal Investasi : Rp 18.646.879.913.940,-
•
Total Biaya Produksi : Rp 184.749.733.462.221,-
•
Hasil Penjualan : Rp 188.310.063.930.839,-
•
Laba Bersih : Rp 3.176.287.671.392,-
•
Profit Margin (PM) : 2,41 %
•
Break Even Point (BEP) : 31,58 %
•
Return on Investment (ROI) : 17,03 %
•
Pay Out Time (POT) : 5,87 tahun
•
Return on Network (RON) : 28,37 %
Universitas Sumatera Utara
•
Internal Rate of Return (IRR) : 21,28 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Ultra Pure Perak Nitrat ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas rahmat,
berkat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan
judul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat dari Perak
Mentah dan Asam Nitrat sidang sarjana Teknik Kimia atau untuk mendapatkan
gelar Sarjana Teknik (ST).
Kebosanan, pesimis dan putus asa merupakan hal yang biasa dihadapi oleh
seseorang dalam mengerjakan skripsi, apalagi jika pengerjaannya sudah hampir
kadaluarsa. Tetapi sebagai orang yang berintegritas, hal tersebut seharusnya tidaklah
terlalu menguasai hati dan pikiran kita, karena pertolongan Tuhan pasti akan datang.
Inilah yang selalu memotivasi penulis untuk selalu bersemangat dalam mengerjakan
skripsi ini.
Permulaan yang baik belum tentu berakhir baik, tetapi suatu akhir yang baik
akan memberikan kebahagian dan kepuasan walaupun dengan permulaan yang sukar.
Akhir kata kepuasan dan kebahagian penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini
penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan
membimbing penulis selama mengerjakan skripsi. Penulis menyadari sepenuhnya
tanpa dukungan dan bantuan mereka, penulis tidak mungkin dapat menyelesaikan
skripsi ini. Perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Maulida, M.Sc sebagai dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Zuhrina
Masyithah, MSc sebagai dosen pembimbing II.
2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT selaku koordinator Tugas Akhir dan sebagai dosen
penguji II.
3. Bapak Dr.Eng. Ir. Irvan, MSi. selaku ketua Departemen Teknik Kimia
4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Kimia Universitas
Sumatera Utara dan sebagai dosen penguji I.
Universitas Sumatera Utara
5. Orang tua dan adik-adik ku tersayang yang selalu mendoakan serta memotivasi
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
6. Seluruh staf pengajar dan pengurus administrasi Departemen Teknik Kimia
Universitas Sumatera Utara.
7. Teman-teman seangkatan 2006 beserta adik stambuk tanpa terkecuali yang setia
membantu penulis dalam suka dan duka.
8. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam melaksanakan skripsi ini
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Pada akhirnya penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak
kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat konstruktif dari semua pihak demi kesempurnaan
skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak.
Medan,
Agustus 2011
Penulis,
(Boy Sandy Sianipar)
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR .................................................................................................. i
INTISARI ................................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ............................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ........................................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. xiv
BAB I
PENDAHULUAN ................................................................................... I-1
1.1 Latar Belakang ................................................................................... I-1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. I-2
1.3 Tujuan Pra Rancangan pabrik ............................................................ I-2
1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik .......................................................... I-2
BAB II
TINJUAN PUSTAKA ........................................................................... II-1
2.1 Perak Nitrat ...................................................................................... II-1
2.2 Spesifikasi Senyawa......................................................................... II-2
2.2.1 Bahan Baku ............................................................................. II-2
2.2.2 Produk ..................................................................................... II-5
2.3 Proses Pembuatan ............................................................................ II-5
Universitas Sumatera Utara
2.4 Pemilihan Proses .............................................................................. II-6
2.5 Deskripsi Proses ............................................................................... II-6
BAB III
NERACA MASSA ............................................................................... III-1
3.1 Crusher (SR-130) ............................................................................ III-1
3.2 Reaktor Pelarutan I (R-110) ............................................................ III-1
3.3 Tanki Pencuci I (WT-150) .............................................................. III-2
3.4 Tanki Netralisasi (T-140) ................................................................ III-2
3.5 Filter (H-160) .................................................................................. III-3
3.6 Reaktor Format (R-120) .................................................................. III-4
3.7 Tanki Pencuci II (WT-151) ............................................................. III-4
3.8 Sentrifugasi I (H-230) ..................................................................... III-5
3.9 Reaktor Pelarutan II (R-210)........................................................... III-6
3.10 Kristalisator ( CR-230).................................................................. III-7
3.11 Sentrifugasi II (H-330) ..................................................................
III-7
iv
3.12 Dryer (RD-310) ............................................................................. III-8
BAB IV
NERACA PANAS ................................................................................ IV-1
4.1 Neraca Panas Heater (HE-160) ....................................................... IV-1
4.2 Neraca Panas Reaktor Pelarutan I (R-110) ..................................... IV-1
4.3 Neraca Panas Tanki Pencuci I (WT-150) ....................................... IV-2
4.4 Neraca Panas Tanki Netralisasi (T-140) ......................................... IV-2
4.5 Neraca Panas Reaktor Format (R-120) ........................................... IV-2
Universitas Sumatera Utara
4.6 Neraca Panas Tanki Pencuci II (WT-151) ...................................... IV-3
4.7 Neraca Panas Heater (HE-260) ....................................................... IV-3
4.8 Neraca Panas Reaktor Pelarutan II (R-210) .................................... IV-4
4.9 Neraca Panas Kristalisator (CR-320) .............................................. IV-4
4.10 Neraca Panas Dryer (RD-310) ...................................................... IV-4
BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN ............................................................... V-1
5.1 Tangki Penyimpanan Asam Nitrat (F-110)...................................... V-1
5.2 Tangki Penyimpanan NaOH (F-112) ............................................... V-1
5.3 Gudang Penyimpanan Perak Mentah (F-120).................................. V-2
5.4 Gudang Penyimpanan HCOONa (F-210) ........................................ V-3
5.5 Silotank Perak Nitrat (F-340)........................................................... V-3
5.6 Tanki Penampungan Limbah Filtrasi (F-211).................................. V-4
5.7 Tanki Penampungan Sentrifugasi I (F-212) ..................................... V-4
5.8 Pompa Asam Nitrat I (L-110) .......................................................... V-5
5.9 Pompa Asam Nitrat I (L-310) .......................................................... V-5
5.10 Pompa NaOH (L-210).................................................................... V-5
5.11 Pompa Keluaran Reaktor (L-211) .................................................. V-6
5.12 Pompa Menuju Filter (L-212) ........................................................ V-6
5.13 Pompa Menuju Sentrifugasi (L-213) ............................................. V-6
5.14 Pompa Menuju Penampungan Limbah (L-214)............................. V-6
5.15 Pompa Menuju Kristalisator (L-320) ............................................. V-7
5.16 Pompa Menuju Sentrifugasi (L-321) ............................................. V-7
Universitas Sumatera Utara
5.17 Pompa Menuju Tangki Penyimpanan HNO3 (L-322).................... V-7
5.18 Bucket Elevator I (J-110) ............................................................... V-8vi
5.19 Bucket Elevator II (J-220) ............................................................. V-8
5.20 Bucket Elevator III (J-320) ............................................................ V-9
5.21 Belt Conveyor I (J-120) ................................................................. V-9
5.22 Belt Conveyor II (J-310) ................................................................ V-9
5.23 Screw Conveyorr I (J-122)........................................................... V-10
5.24 Screw Conveyorr II (J-221) ......................................................... V-10
5.25 Kompresor (G-330) ...................................................................... V-11
5.26 Crusher (SR-130) ......................................................................... V-11
5.27 Sentrifugasi I (H-230) .................................................................. V-11
5.28 Sentrifugasi II (H-330) ................................................................. V-12
5.29 Dryer (RD-310) ............................................................................ V-12
5.30 Tangki Netralisasi (T-140) ........................................................... V-13
5.31 Tangki Pencuci I (WT-150) ......................................................... V-14
5.32 Tangki Pencuci II (WT-151) ........................................................ V-14
5.33 Filter (H-160) ............................................................................... V-15
5.34 Reaktor Pelarutan I (R-110) ......................................................... V-16
5.35 Reaktor Format (R-120) ............................................................... V-16
5.36 Reaktor Pelarutan II (R-210) ....................................................... V-17
5.37 Heater I (He-160) ......................................................................... V-18
5.38 Heater II (He-260)........................................................................ V-18
Universitas Sumatera Utara
5.39 Kristalisator (CR-320).................................................................. V-19
BAB VI
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ........................ VI-1
6.1 Instrumentasi ................................................................................... VI-1
6.2 Keselamatan Kerja .......................................................................... VI-8
6.3 Keselamatan Kerja Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat ...... VI-8
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan ..................... VI-8
6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ...................................................... VI-9
6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ........................................ VI-9
6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan .......................... VI-10
6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis.................................. VI-10
BAB VII UTILITAS............................................................................................VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) .................................................................VII-1
7.2 Kebutuhan Air ................................................................................VII-2
vii
7.2.1 Screening...............................................................................VII-5
7.2.2 Sedimentasi ...........................................................................VII-5
7.2.3 Klarifikasi .............................................................................VII-5
7.2.4 Filtrasi ...................................................................................VII-6
7.2.5 Demineralisasi.......................................................................VII-8
7.2.6 Deaerator .............................................................................VII-11
7.3 Kebutuhan Listrik ........................................................................VII-11
7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ..............................................................VII-13
7.5 Spesifikasi Peralatan Utilitas .......................................................VII-14
Universitas Sumatera Utara
7.5.1 Screening (SC) ....................................................................VII-14
7.5.2 Pompa Screening (PU-01) ..................................................VII-15
7.5.3 Bak Sedimentasi (BS) .........................................................VII-15
7.5.4 Pompa Sedimentasi (PU-02) ...............................................VII-15
7.5.5 Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP-01) ......................VII-16
7.5.6 Pompa Alum (PU-03) .........................................................VII-16
7.5.7 Tangki Pelarutan Soda Abu [Na2CO3] (TP-02) ..................VII-16
7.5.8 Pompa Soda Abu (PU-04)...................................................VII-17
7.5.9 Clarifier (CL) ......................................................................VII-17
7.5.10 Sand Filter (SF) .................................................................VII-18
7.5.11 Pompa Filtrasi (PU-05) .....................................................VII-18
7.5.12 Menara Air (MA) ..............................................................VII-18
7.5.13 Pompa ke Cation Exchanger (PU-06) ..............................VII-19
7.5.14 Pompa ke Menara Pendingin Air (PU-07) ........................VII-19
7.5.15 Pompa ke Tangki Utilitas (PU-08)....................................VII-19
7.5.16 Tangki Pelarutan Asam Sulfat [H2SO4] (TP-03) ..............VII-19
7.5.17 Pompa H2SO4 (PU-09) ......................................................VII-20
7.5.18 Penukar Kation/Cation Exchanger (CE)...........................VII-20
7.5.19 Pompa Cation Exchanger (PU-10) ...................................VII-21
7.5.20 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04) .....................................VII-21
7.5.21 Pompa NaOH (PU-11) ......................................................VII-21
7.5.22 Penukar Anion/Anion Exchanger (AE) ............................VII-22
Universitas Sumatera Utara
7.5.23 Pompa Anion Exchanger (PU-12) ....................................VII-22
7.5.24 Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO)2] (TP-05)..................VII-22
viii
7.5.25 Pompa Kaporit (PU-13) ....................................................VII-23
7.5.26 Tangki Utilitas (TU) .........................................................VII-23
7.5.27 Pompa Domestik (PU-14) .................................................VII-23
7.5.28 Menara Pendingin Air/Water Cooling Tower (CT) ..........VII-24
7.5.29 Pompa Menara Pendingin Air (PU-15).............................VII-24
7.5.30 Deaerator (DE) ..................................................................VII-24
7.5.31 Pompa Deaerator (PU-16).................................................VII-25
7.5.32 Ketel Uap (KU) .................................................................VII-25
7.5.33 Tangki Bahan Bakar (TB) .................................................VII-25
7.5.34 Pompa Bahan Bakar (PU-17) ............................................VII-26
7.5.35 Unit Refrigrasi (V-16)......................................................VII-26
7.5.36 Pompa Refrigran (PU-18) ................................................VII-26
7.6 Unit Pengolahan Limbah .............................................................VII-26
7.6.1 Bak Penampungan...............................................................VII-27
7.6.2 Bak Pengendapan awal .......................................................VII-28
7.6.3 Bak Netralisasi ....................................................................VII-29
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK .......................................... VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik ............................................................................... VIII-1
8.2 Tata Letak Pabrik ......................................................................... VIII-3
8.3 Perincian Luas Tanah ................................................................... VIII-5
Universitas Sumatera Utara
BAB IX
ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ....................... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan .................................................................... IX-1
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ........................................................ IX-2
9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ................................................ IX-2
9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf .......................................... IX-3
9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf.................................. IX-3
9.2 Manajemen Perusahaan................................................................... IX-3
9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha .......................................................... IX-4
9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ............................ IX-6
9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ............................... IX-6
9.4.2 Dewan Komisaris ................................................................... IX-6
9.4.3 Direktur .................................................................................. IX-6
9.4.4 Sekretaris................................................................................ IX-7
ix
9.4.5 Manajer Produksi ................................................................... IX-7
9.4.6 Manajer Teknik ...................................................................... IX-7
9.4.8 Manajer Umum Keuangan ..................................................... IX-7
9.4.9 Manajer Pembelian dan Pemasaran ....................................... IX-8
9.5 Sistem Kerja .................................................................................... IX-8
9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan .................................... IX-9
9.7 Sistem Penggajian ......................................................................... IX-10
9.8 Fasilitas Tenaga Kerja................................................................... IX-11
BAB X
EVALUASI EKONOMI ........................................................................ X-1
Universitas Sumatera Utara
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 (BT)/Fixed Cost (FC) ....................................... X-4
10.2.2 Biaya Variabel (BV)/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 Even Point (BEP) ....................................................... X-6
10.6.3 Return On Investment (ROI) ................................................. X-6
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-7
BAB XI
KESIMPULAN ..................................................................................... XI-1
DAFTAR PUSTAKA
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Statistik Impor Propilen Perak Nitrat di Indonesia.......................... I-2
Tabel 3.1 Crusher (SR-130) .................................................................................. III-1
Tabel 3.2 Reaktor Pelarutan I (R-110) .................................................................. III-1
Tabel 3.3 Tanki Pencuci I (WT-150) .................................................................... III-2
Tabe l3.4 Tanki Netralisasi (T-140) ...................................................................... III-2
Tabel 3.5 Filter (H-160) ........................................................................................ III-3
Tabel 3.6 Reaktor Format (R-120) ........................................................................ III-4
Tabel 3.7 Tanki Pencuci II (WT-151) ................................................................... III-4
Tabel 3.8 Sentrifugasi I (H-230) ........................................................................... III-5
Tabel 3.9 Reaktor Pelarutan II (R-210)................................................................. III-6
Tabel 3.10 Kristalisator ( CR-230) ......................................................................... III-7
Tabel 3.11 Sentrifugasi II (H-330).......................................................................... III-7
Tabel 3.12 Dryer (RD-310)..................................................................................... III-8
Tabel 4.1 Neraca Panas Heater (HE-160) ............................................................. IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor Pelarutan I (R-110) ........................................... IV-1
Tabel 4.3 Neraca Panas Tanki Pencuci I (WT-150) ............................................. IV-2
Tabel 4.4 Neraca Panas Tanki Netralisasi (T-140) ............................................... IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas Reaktor Format (R-120) ................................................. IV-2
Tabel 4.6 Neraca Panas Tanki Pencuci II (WT-151) ............................................ IV-3
Tabel 4.7 Neraca Panas Heater (HE-260) ............................................................. IV-3
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8 Neraca Panas Reaktor Pelarutan II (R-210) .......................................... IV-4
Tabel 4.9 Neraca Panas Kristalisator (CR-320) .................................................... IV-4
Tabel 4.10 Neraca Panas Dryer (RD-310) .............................................................. IV-4
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Pada Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat ........VII-1
Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat VII-2
Tabel 7.3 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan..........................................VII-3
Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Mentok, Daerah Bangka Belitung .......................VII-4
Tabel 7.5 Kebutuhan Daya pada Unit Proses ....................................................VII-11
Tabel 7.6 Kebutuhan Daya pada Unit Utilitas ...................................................VII-12
Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik .............................................................. VIII-5
Tabel 8.2 Keterangan Tata Letak Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat ... VIII-7
Tabel 9.1
Jadwal Kerja Karyawan shift
x tiap regu .............................................. IX-9
Tabel 9.2
Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ............................................... IX-9
Tabel 9.3
Perinciani Gaji Karyawan ................................................................ IX-10
Tabel A.1 Crusher (SR-130) ................................................................................. LA-2
Tabel A.2 Komposisi Kandungan Perak Mentah ................................................ LA-2
Tabel A.3 Reaktor Pelarutan I (R-110) ................................................................. LA-5
Tabel A.4 Tanki Pencuci I (WT-150) ................................................................... LA-7
Tabel A.5 Tanki Netralisasi (T-140) ..................................................................... LA-9
Tabel A.6 Filter (H-160) ..................................................................................... LA-12
Tabel A.7 Reaktor Format (R-120) ..................................................................... LA-17
Tabel A.8 Tanki Pencuci II (WT-151) ................................................................ LA-19
Universitas Sumatera Utara
Tabel A.9 Sentrifugasi I (H-230) ........................................................................ LA-22
Tabel A.10Reaktor Pelarutan II (R-210).............................................................. LA-26
Tabel A.11 Kristalisator ( CR-230)...................................................................... LA-29
Tabel A.12 Sentrifugasi II (H-330) ...................................................................... LA-32
Tabel A.13 Dryer (RD-310) ................................................................................. LA-34
Tabel B.1 Kapasitas Panas Gas .............................................................................. LB-2
Tabel B.2 Kapasitas Panas Cairan ......................................................................... LB-2
Tabel B.3 Panas Pembentukan ............................................................................... LB-3
Tabel B.4 Neraca Panas Heater (HE-160) ............................................................ LB -5
Tabel B.5 Neraca Panas Reaktor Pelarutan I (R-110) .......................................... LB -9
Tabel B.6 Neraca Panas Tanki Pencuci I (WT-150)........................................... LB -11
Tabel B.7 Neraca Panas Tanki Netralisasi (T-140) ............................................ LB -13
Tabel B.8 Neraca Panas Reaktor Format (R-120) .............................................. LB -17
Tabel B.9 Neraca Panas Tanki Pencuci II (WT-151) ......................................... LB -19
Tabel B.10 Neraca Panas Heater (HE-260) ........................................................ LB -21
Tabel B.11 Neraca Panas Reaktor Pelarutan II (R-210) ..................................... LB -26
Tabel B.12 Neraca Panas Kristalisator (CR-320) ............................................... LB -27
Tabel LB.13 Neraca Panas Dryer (RD-310) ....................................................... LB -29
Tabel D.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin ...... LD-65
Tabel E.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya ................................... LE-1
Tabel E.2 Harga Indeks Marshall dan Swift .......................................................... LE-3
Tabel E.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ........................................................... LE-6
Universitas Sumatera Utara
xii
Tabel E.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas .......................................................... LE-7
Tabel E.5 Biaya Sarana Transportasi ................................................................... LE-10
Tabel E.6 Perincian Gaji Pegawai ....................................................................... LE-14
Tabel E.7 Perincian Biaya Kas ............................................................................ LE-15
Tabel E.8 Perincian Modal Kerja......................................................................... LE-17
Tabel E.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000 ......................... LE-18
Tabel E.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000 .... LE-18
Tabel E.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)............................... LE-27
Tabel E.12 Data Perhitungan Break Even Point (BEP) ....................................... LE-28
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 6.1 Instrumentasi pada Tangki ................................................................. VI-3
Gambar 6.2 Instrumentasi pada Pompa ................................................................. VI-4
Gambar 6.3 Instrumentasi pada Heater ................................................................. VI-4
Gambar 6.4 Instrumentasi pada Reaktor ............................................................... VI-5
Gambar 6.5 Instrumentasi pada Netralisasi ........................................................... VI-5
Gambar 6.6 Instrumentasi pada Sentrifugasi ......................................................... VI-6
Gambar 6.7 Instrumentasi pada Screw Conveyor ................................................. VI-6
Gambar 6.8 Instrumentasi pada Kristalisator ........................................................ VI-7
Gambar 6.9 Instrumentasi pada Dryer ................................................................... VI-7
Gambar 6.10 Instrumentasi pada Kompresor .......................................................... VI-8
Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat ................... VIII-6
Gambar 9.1 Struktur Organisasi Perusahaan ....................................................... IX-13
Gambar D.1 Sketsa Sebagian Besar Bar Screen .................................................... LD-2
Gambar D.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower .......... LD-65
Gambar D.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*-Hy) ...................................................... LD-66
Gambar E.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan
Tangki Pelarutan .............................................................................. LE-5
Gambar LE.4 Kurva Break Even Point Pabrik Propilen Glikol .......................... LE-29
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ......................................... LA-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS .......................................... LB-1
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ........................ LC-1
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS ..... LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ........................................ LE-1
Universitas Sumatera Utara
INTISARI
Perak nitrat merupakan senyawa anorganik, tidak berwarna, tidak berbau,
kristal transparan dengan rumus kimia AgNO3. Senyawa ini dapat digunakan dalam
banyak keperluan, seperti dalam fotografi, untuk pembuatan cermin perak, dan
sebagai reagen dalam analisis. Perak nitrat ini juga dapat dihasilkan dengan cara
pengontakan larutan perak nitrat secara berturut-turut dengan bahan baku unsur
karbon, alumina aktif dan perak oksida untuk menghilangkan logam pengotor (U.S.
Paten. No.2614029, 1952).
Pra rancangan Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat direncanakan akan
berproduksi dengan kapasitas 8.500 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam
satu tahun.
Lokasi pabrik yang direncanakan berada di daerah Bangka Belitung dengan
luas areal 18.250 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 153 orang dengan bentuk badan
usaha Perseroan Terbatas (PT) di bawah pimpinan seorang General Manager.
Hasil evaluasi ekonomi Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat dari perak
mentah dan asam nitrat ini sebagai berikut:
•
Total Modal Investasi : Rp 18.646.879.913.940,-
•
Total Biaya Produksi : Rp 184.749.733.462.221,-
•
Hasil Penjualan : Rp 188.310.063.930.839,-
•
Laba Bersih : Rp 3.176.287.671.392,-
•
Profit Margin (PM) : 2,41 %
•
Break Even Point (BEP) : 31,58 %
•
Return on Investment (ROI) : 17,03 %
•
Pay Out Time (POT) : 5,87 tahun
•
Return on Network (RON) : 28,37 %
Universitas Sumatera Utara
•
Internal Rate of Return (IRR) : 21,28 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Ultra Pure Perak Nitrat ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Perkembangan industri di Indonesia pada saat ini mengalami peningkatan di
segala bidang, terutama industri-industri yang bersifat padat modal dan teknologi
tinggi (Adetya, 2007). Untuk itu Indonesia diharapkan mampu bersaing dengan
negara-negara maju lainnya. Peningkatan secara pesat baik secara kualitatif maupun
kuantitatif juga terjadi dalam industri kimia. Industri kimia yang dikembangkan di
Indonesia selama ini, termasuk industri berskala besar yang padat modal dan
berteknologi tinggi. Indonesia yang sedang berkembang, kaya akan sumber daya
alam, baik yang dapat diperbaharui maupun yang tidak dapat diperbaharui misalnya
hasil tambang perak. Untuk memperoleh manfaat yang maksimal dari sumber daya
alam tersebut maka dalam pemakaiannya haruslah efektif dan efisien karena sumber
daya alam ini tidak dapat diperbaharui (unrenewable). Semua sumber daya alam
yang ada sebaiknya diolah lebih lanjut di dalam negeri sehingga dapat diperoleh nilai
tambah yang lebih tinggi sebelum produk dari sumber daya alam tersebut diekspor
maupun dikonsumsi di dalam negeri. Tentunya, hal ini akan menambah pendapatan
negara (Anonim, 20011).
Perak dengan kemurnian sangat tinggi telah banyak digunakan dalam industri
penting termasuk pembuatan bahan dalam industri elektronik dan industri fotografi.
Perak nitrat merupakan senyawa anorganik dengan rumus kimia AgNO3 atau dapat
juga dikatakan sebagai garam paling mahal dari perak. Perak nitrat adalah senyawa
non- higroskopik, berbeda dengan perak fluoroborate dan perklorat perak. Perak
nitrat relatif stabil terhadap cahaya dan dapat larut dalam berbagai pelarut, termasuk
air (Wikipedia, 2010).
Kebutuhan perak nitrat di Indonesia cenderung meningkat setiap tahunnya, hal
ini dapat dilihat dari data BPS (2004 – 2008) seperti pada Tabel 1.1 berikut ini :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1.1 Impor Perak Nitrat Indonesia
Impor
Tahun
Berat bersih (kg)
2004
2.725.000
2005
3.576.000
2006
4.305.000
2007
4.608.000
2008
6.719.000
(BPS: 2004, 2005, 2006, 2007, dan 2008)
1.2
Perumusan Masalah
Impor perak nitrat di Indonesia cenderung mengalami peningkatan setiap
tahunnya (dapat dilihat pada Tabel 1.1) karena industri domestik yang memproduksi
perak nitrat tidak dapat memenuhi kebutuhan di Indonesia. Hal ini dapat mengurangi
devisa negara. Mengingat Indonesia memiliki bahan baku perak mentah yang
berlimpah dan asam nitrat yang cukup banyak dan potensial mendorong untuk
dibuatnya suatu pra rancangan pabrik pembuatan perak nitrat di Indonesia.
1.3
Tujuan Pra Rancangan Pabrik
Secara umum, tujuan pra rancangan pabrik pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat
dari Perak Mentah dan Asam Nitrat ini adalah menerapkan disiplin ilmu Teknik
Kimia khususnya di bidang perancangan, proses, dan operasi teknik kimia sehingga
dapat memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan Ultra pure
Perak Nitrat dari Asam Nitrat dan Perak Mentah .
1.4
Manfaat Pra Rancangan Pabrik
Manfaat pra perancangan pabrik pembuatan Ultra pure Perak Nitrat dari Asam
Nitrat dan Perak Mentah adalah memberikan gambaran kelayakan dari segi
rancangan dan ekonomi pabrik sehingga akan mendukung pertumbuhan industri di
Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Perak Nitrat
Perak nitrat merupakan senyawa anorganik tidak berwarna, tidak berbau,
kristal transparan dengan rumus kimia AgNO3 dan mudah larut dalam alkohol, aseton
dan air. Perak nitrat dapat dibuat dengan cara melarutkan perak mentah dengan asam
nitrat, namun perak merupakan logam reaktif yang sukar larut dalam asam yang
memiliki konsentrasi rendah. Oleh karena itu oksidator diperlukan untuk
mengoksidasi perak menjadi ion-ion perak. Asam nitrat merupakan asam kuat yang
bersifat oksidator sehingga dapat melarutkan perak. Tetapi asam nitrat pada suhu
ruangan tidak dapat melarutkan perak karena energi yang dibutuhkan untuk
melarutkan perak sangat besar, sehingga dilakukan dengan pemanasan asam nitrat
sampai suhu 90 0C (Anonim, 2011). Adapun reaksi pelarutannya adalah :
4Ag + 6HNO3
4AgNO3 + 3H2O + NO2 + NO
(U.S. patent.No.5.000.928, 1991)
Beberapa penggunaan perak nitrat dalam industri :
a. Plating : Perak nitrat secara efektif digunakan dalam proses
elektroplating. Perak nitrat biasanya digunakan untuk penyepuhan pada
nikel dengan menggunakan listrik. Jenis plating biasanya digunakan
untuk memproduksi jewelery jam tangan.
b. Cermin : Salah satu proses paling terkemuka yang menggunakan perak
nitrat, adalah “ Reagent Tollen”, di mana perak nitrat digunakan pada sisi
belakang cermin untuk memberikan refleksi yang jelas dan rinci. Lapisan
perak nitrat yang diterapkan ke cermin dikenal sebagai 'reflektor'.
c. Pewarna dan Tinta : Selain menggunakan industri seperti plating, perak
nitrat juga digunakan dalam berbagai pewarna dan tinta yang termasuk
pewarna rambut.
Universitas Sumatera Utara
d. Bahan Peledak : Perak nitrat juga digunakan dalam berbagai bahan
peledak yang meliputi silver acetylide dan silver azida.
e. Fotografi : Perak nitrat digunakan untuk membuat basis film pada kimia
fotografi.
f. Keramik : Perak nitrat juga digunakan dalam keramik untuk membuat
warna yang berbeda (Anonim, 2010).
2.2 Spesifikasi Senyawa
2.2.1 Bahan Baku
A. Asam Nitrat (HNO3)
(MSDS, 2011)
1. Berat Molekul
: 63,012 g/mol
2. Densitas
: 1,049 g/cm³
3. Titik beku
: - 42 °C
4. Titik didih
: 118,1 °C
5. Tekanan Uap
: 6 kPa (Pada 20 0C)
5. Berupa cairan tidak berwarna
B. Perak (Ag)
(MSDS, 2011)
1. Fasa
: Padatan
2. Densitas (pada suhu kamar)
: 10,49 g/cm³
3. Densitas (cair pada titik lebur) : 9,320 g/cm³
4. Titik lebur
: 961,78 °C
5. Titik didih
: 2212 °C
6. Kalor peleburan
: 11,28 kJ/mol
7. Kalor penguapan
: 258 kJ/mol
8. Kapasitas kalor
: 25,350 J/mol·K (25 °C)
Universitas Sumatera Utara
C. Natrium Hidroksida (NaOH)
(MSDS, 2011)
1. Berat molekul
: 40 g/mol
2. Densitas
: 2,13 g/cm³
3. Titik lebur
: 323 °C
4. Titik didih
: 1390 °C
5. Kelarutan dalam air
: 111 g/100 ml (20 °C)
6. Kebasaan (pKb)
: -2,43
7. Tekanan uap
: 20 °C
8. Berupa padatan berwarna putih
9. Bereaksi dengan asam klorida akan membentuk garam dan air
NaOH
+
Natrium hidroksida
→ NaCl
HCl
asam klorida
+
H 2O
garam
air
10. Bereaksi dengan karbondiosida akan membentuk natrium karbonat
dan air
2NaOH
natrium hidroksida
+
CO2
→
karbondioksida
D. Sodium Format (HCOONa)
Na2CO3
+
natrium karbonat
air
(MSDS, 2011)
1. Berat molekul
: 68,01 g/mol
2. .Densitas
: 2,1 g/cm3
3. Titik lebur
: 318 °C
4. Titik didih
: 1390 °C
5. Kelarutan dalam air
: 111 g/100 mL (20°C)
6. Kebasaan (pKb)
: 7,0 – 8,5
E. Air (H2O)
H2O
(Kirk Othmer, 1968)
Universitas Sumatera Utara
1. Berat molekul
: 18,015 gr/mol
2. Titik didih
: 1000C
3. Titik beku
: 00 C
4. Densitas (250c)
: 0,998 gr/ml
5. Viskositas (pada kondisi standar, 1 atm) : 8,949 mP
6. Tekanan uap (200c)
: 0,0212 atm
7. Panas pembentukan
: 6,013 kJ/mol
8. Panas spesifik (pada kondisi standar) : 4,180 J/kg K
9. Panas penguapan
10. Kapasitas panas
: 22,6.105 J/mol
: 4,22 kJ/kg K
11. Tidak berbau, berasa dan berwarna
b. Sifat-sifat kimia :
- Bereaksi dengan karbon menghasilkan metana, hidrogen, karbon dioksida,
monoksida membentuk gas sintetis (dalam proses gasifikasi batubara)
- Bereaksi dengan kalsium, magnesium, natrium dan logam-logam reaktif lain
membebaskan H2
- Air bersifat amfoter
- Bereaksi dengan kalium oksida, sulfur oksida membentuk basa kalium dan
asam sulfat.
- Dengan anhidrid asam karboksilat membentuk asam karboksilat.
2.2.2 Produk
Universitas Sumatera Utara
Perak Nitrat (AgNO3 )
(MSDS, 2011)
1. Titik lebur
: 212°C
2. Titik didih
: 444° C
3. Massa molar
: 169,87 g mol-1
5. Kepadatan
: 4,35 g / cm 3
7. Kelarutan dalam air
: 1,22 kg / L (0°C)
: 2,16 kg / L (20°C)
: 4,40 kg / L (60°C)
: 7,33 kg / L (100°C)
8. Berupa padatan berwarna putih
2.3 Proses Pembuatan
Terdapat beberapa cara untuk menghasilkan perak nitrat murni, diantaranya
adalah :
a. Larutan perak nitrat dikontakkan secara berturut-turut dengan bahan baku
karbon, alumina aktif dan perak oksida untuk menghilangkan logam
pengotor (U.S. Paten.No.2.543.792, 1951).
b. Larutan perak nitrat ditambah dengan perak oksida hingga mencapai pH
minimal 6,1, kemudian diendapkan agar terpisah dari logam pengotor dan
logam hidroksida, selanjutnya filtrat dicampur dengan air yang telah
dicampurkan dengan alumina aktif atau magnesium yang berfungsi
sebagai adsorben (U.S. Paten. No.2.614.029, 1952).
c. Larutan perak nitrat dicampurkan dengan perak oksida yang bertujuan
untuk meningkatkan pH dan membentuk endapan dari logam pengotor
tertentu, kemudian filtrat dipanaskan hingga mencapai suhu 750C sampai
950 C, selanjutnya ditambahkan besi nitrat dan perak oksida untuk
mengendapkan kontaminan yang tersisa (U.S. PatenNo.2.940.828, 1960).
Universitas Sumatera Utara
d. Larutan perak nitrat dicampurkan dengan perak oksida yang cukup agar
mencapai pH 5,1 sampai 5,8 dan membentuk endapan. Filtrat yang
dihasilkan selanjutnya dimurnikan dengan mencampurkan perak oksida
untuk menghasilkan pH dari 5,9 menjadi 6,3 dan membentuk endapan
kedua. Filtrat dan endapan dipisahkan sehingga menghasilkan filtrat yang
lebih murni (U.S. Paten.No.3.141.731, 1964).
e. Melarutkan perak mentah ke dalam larutan asam nitrat dengan
penambahan NaOH untuk menjaga pH 5,7 – 6,0 dan menghilangkan
logam-logam
(HCOONa)
pengotor.
untuk
Kemudian menambahkan sodium format
mereduksi
perak
nitrat
menjadi
perak
dan
mengendapkan logam pengotor. Kemudian mereaksikan perak murni
dengan larutan asam nitrat menghasilkan perak nitrat murni (U.S.
patent.No.5.000.928, 1991).
2.4 Pemilihan Proses
Dari kelima cara pembuatan perak nitrat murni di atas, kami memilih cara yang
terakhir yaitu melarutkan perak mentah ke dalam larutan asam nitrat dengan
penambahan NaOH untuk menjaga pH 5,7 – 6,0 dan menghilangkan logam-logam
pengotor. Kemudian menambahkan sodium format (HCOONa) untuk mereduksi
perak nitrat menjadi perak dan menghilangkan logam pengotor. Kemudian
mereaksikan perak murni dengan larutan asam nitrat menghasilkan perak nitrat
murni (U.S. patent.No.5000,928). Alasan pemilihan proses ini adalah dapat
menghilangkan logam-logam pengotor secara maksimal sehingga menghasilkan
perak nitrat yang memiliki kemurnian yang sangat tinggi.
2.5 Deskripsi Proses
Tahap awal pada proses ini berlangsung di dalam crusher untuk mengecilkan
ukuran perak mentah dan melarutkannya dengan asam nitrat di dalam reaktor
pelarutan selama 90 menit untuk membentuk larutan perak nitrat, dimana asam nitrat
dipanaskan secara perlahan hingga mencapai suhu 900C yang berfungsi untuk
memutuskan rantai perak mentah. Persamaan reaksi perak dengan asam nitrat yaitu :
4Ag + 6HNO3 →4AgNO3 + NO + NO2 + 3H2O
Universitas Sumatera Utara
Larutan perak nitrat yang dihasilkan diencerkan dengan air sebanyak 25 %
dari jumlah perak nitrat. Kemudian ditambahkan sodium hidroksida (NaOH) dengan
konsentrasi 90% sebanyak 5809,24907 kg/jam untuk menghasilkan pH 5,7-6,0 yang
berfungsi untuk mengendapkan logam pengotor. Larutan yang dihasilkan dialirkan
ke filter untuk memisahkan endapan (logam pengotor) dari larutan perak nitrat.
Selanjutnya, larutan perak nitrat yang dihasilkan dimasukkan kedalam reaktor
dengan menambahkan
sodium format (HCOONa)
berlebih 10% dari nilai
stoikiometri dan reaksi berlangsung selama 2 jam (120 menit). Pada reaktor ini,
larutan dipanaskan dengan suhu 900C. Reaksi perak nitrat dengan sodium format
(HCOONa) adalah:
AgNO3 + HCOONa
HCOOAg + NaNO3
2HCOOAg
2Ag + HCOOH + CO2
2AgNO3 + HCOOH
2Ag + CO2 + 2HNO3
Penambahan sodium format (HCOONa) mengakibatkan perak mengendap
dan membentuk bubuk perak yang akan dipisahkan dari logam pengotor dengan
menggunakan sentrifugasi. Kemudian dicuci dengan air bersih, sehingga dihasilkan
bubuk perak yang murni. Selanjutnya bubuk perak tersebut dimasukkan ke dalam
reaktor dan dilarutkan dalam asam nitrat sekitar 25 menit dengan cara pemanasan
pada suhu 900 C dengan penambahan udara untuk memisahkan nitrogen oksida.
Larutan dialirkan ke tangki kristalisator untuk menghasilkan kristal perak nitrat
dengan cara mendinginkan larutan pada suhu 20 0C. Kristal yang dihasilkan
dipisahkan dari asam nirat dengan menggunakan sentrifugasi. Asam nitrat yang
berlebih direcycle ke tangki bahan baku dan dapat digunakan untuk melarutkan perak
mentah. Kristal perak nitrat yang dihasilkan dari sentrifugasi dikeringkan dengan
proses pemanasan (dryer) pada suhu 95 0C dan tekanan 0,5 atm. Kristal dengan
kemurnian 99,99% dimasukkan ke tangki penyimpanan (U.S.Paten.No.5000928,
1991).
Universitas Sumatera Utara
BAB III
HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA
Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan ultra pure perak
nitrat dari asam nitrat dan perak mentah dengan kapasitas produksi 8.500 ton/tahun
diuraikan sebagai berikut :
Waktu operasi
= 330 hari/tahun
Basis perhitungan
= 1 jam operasi
Kapasitas Produksi
= 1073,23249 kg/jam
3.1 Crusher (SR-130)
Tabel 3.1. Neraca Massa di Crusher (SR-130)
Komponen
Akur Massuk
Alur Keluar
alur 1 (kg/jam)
alur 2 kg/jam)
Perak mentah
1279,64332
1279,64332
∑ (kg/jam)
1279,64332
1279,64332
3.2 Reaktor Pelarutan I (R-110)
Tabel 3.2. Neraca Massa di Reaktor Pelarutan (R-110)
Alur Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 2 (kg/jam)
alur 3 (kg/jam)
alur 4 (kg/jam)
Universitas Sumatera Utara
Ag
716,60020
-
-
Au
255,92864
-
255,92864
Fe
65,26180
-
65,26180
Pa
157,39611
-
157,39611
Zn
71,60020
-
71,60020
Pb
51,18572
-
51,18572
HNO3
-
18055,53975
17427,74727
AgNO3
-
-
1128,48530
III-1
NO
-
-
49,82480
NO2
-
-
76,39803
H2 O
-
950,29157
1039,97622
∑
20285,47464
20285,47464
3.3 Tangki Pencuci I (WT-150)
Tabel 3.3. Neraca Massa di Tangki Pencuci I (WT-150)
Alur Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 4 (kg/jam)
alur 5 (kg/jam)
alur 6 (kg/jam)
Au
255,92864
-
255,92864
Fe
65,26180
-
65,26180
Pa
157,39611
-
157,39611
Zn
71,60020
-
71,60020
Universitas Sumatera Utara
Pb
51,18572
-
51,18572
1128,48530
-
1128,48530
NO
49,82480
-
49,82480
NO2
76,39803
-
76,39803
H2 O
1039,97622
282,12132
1322,09754
AgNO3
∑
20567,59597
20567,59597
3.4 Tangki Netralisasi (T-140)
Tabel 3.4. Neraca Massa di Tangki Netralisasi (T-140)
Alur Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 6 (kg/jam)
alur 7 (kg/jam)
alur 8 (kg/jam)
Au
255,92864
-
255,92864
Fe
65,26180
-
65,26180
Pa
157,39611
-
157,39611
Zn
71,60020
-
71,60020
Pb
51,18572
-
51,18572
HNO3
17427,74727
-
9193,13666
AgNO3
1128,48530
-
1128,48530
NO
49,82480
-
49,82480
NO2
76,39803
-
76,39803
Universitas Sumatera Utara
H2 O
1322,09754
580,92491
4255,76832
Na OH
-
5228,32417
-
Na NO3
-
-
11110,18886
∑
26376,84504
26376,84504
3.5 Filter (H-160)
Tabel 3.5. Neraca Massa di Filter (H-160)
Alir Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 8 (kg/jam)
alur 9 (kg/jam)
alur 10 (kg/jam)
HNO3
9193,13666
9101,20529
91,93137
AgNO3
1128,48530
1117,20045
11,28485
NO
49,82480
49,82480
-
NO2
76,39803
76,39803
-
H2 O
4255,76832
4213,21064
42,55768
Na NO3
11110,18886
111,10189
10999,08697
Au
255,92864
2,55929
253,36935
Fe
65,26180
0,65262
64,60918
Pa
157,39611
1,57397
155,82214
Zn
71,60020
0,71601
70,88419
Pb
51,18572
0,511862
50,67386
Universitas Sumatera Utara
14674,57154
∑
11702,27350
26376,84504
26376,84504
3.6
Reaktor Format (R-120)
Tabel 3.6. Neraca Massa di Reaktor Format (R-120)
Alur Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 9 (kg/jam)
alur 11 (kg/jam)
alur 12 (kg/jam)
HNO3
9101,20529
-
9105,30729
AgNO3
1117,20045
-
0,11172
NO
49,82480
-
49,82480
NO2
76,39803
-
76,39803
H2 O
4213,21064
-
4213,21064
NaNO3
111,10189
-
111,10
PEMBUATAN ULTRA PURE PERAK NITRAT DARI
PERAK MENTAH DAN ASAM NITRAT
DENGAN KAPASITAS PRODUKSI 8.500 TON/TAHUN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
DISUSUN OLEH :
BOY SANDY SIANIPAR
NIM : 060405025
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
Universitas Sumatera Utara
INTISARI
Perak nitrat merupakan senyawa anorganik, tidak berwarna, tidak berbau,
kristal transparan dengan rumus kimia AgNO3. Senyawa ini dapat digunakan dalam
banyak keperluan, seperti dalam fotografi, untuk pembuatan cermin perak, dan
sebagai reagen dalam analisis. Perak nitrat ini juga dapat dihasilkan dengan cara
pengontakan larutan perak nitrat secara berturut-turut dengan bahan baku unsur
karbon, alumina aktif dan perak oksida untuk menghilangkan logam pengotor (U.S.
Paten. No.2614029, 1952).
Pra rancangan Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat direncanakan akan
berproduksi dengan kapasitas 8.500 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam
satu tahun.
Lokasi pabrik yang direncanakan berada di daerah Bangka Belitung dengan
luas areal 18.250 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 153 orang dengan bentuk badan
usaha Perseroan Terbatas (PT) di bawah pimpinan seorang General Manager.
Hasil evaluasi ekonomi Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat dari perak
mentah dan asam nitrat ini sebagai berikut:
•
Total Modal Investasi : Rp 18.646.879.913.940,-
•
Total Biaya Produksi : Rp 184.749.733.462.221,-
•
Hasil Penjualan : Rp 188.310.063.930.839,-
•
Laba Bersih : Rp 3.176.287.671.392,-
•
Profit Margin (PM) : 2,41 %
•
Break Even Point (BEP) : 31,58 %
•
Return on Investment (ROI) : 17,03 %
•
Pay Out Time (POT) : 5,87 tahun
•
Return on Network (RON) : 28,37 %
Universitas Sumatera Utara
•
Internal Rate of Return (IRR) : 21,28 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Ultra Pure Perak Nitrat ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas rahmat,
berkat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan
judul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat dari Perak
Mentah dan Asam Nitrat sidang sarjana Teknik Kimia atau untuk mendapatkan
gelar Sarjana Teknik (ST).
Kebosanan, pesimis dan putus asa merupakan hal yang biasa dihadapi oleh
seseorang dalam mengerjakan skripsi, apalagi jika pengerjaannya sudah hampir
kadaluarsa. Tetapi sebagai orang yang berintegritas, hal tersebut seharusnya tidaklah
terlalu menguasai hati dan pikiran kita, karena pertolongan Tuhan pasti akan datang.
Inilah yang selalu memotivasi penulis untuk selalu bersemangat dalam mengerjakan
skripsi ini.
Permulaan yang baik belum tentu berakhir baik, tetapi suatu akhir yang baik
akan memberikan kebahagian dan kepuasan walaupun dengan permulaan yang sukar.
Akhir kata kepuasan dan kebahagian penulis dalam menyelesaikan skripsi ini
tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini
penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan
membimbing penulis selama mengerjakan skripsi. Penulis menyadari sepenuhnya
tanpa dukungan dan bantuan mereka, penulis tidak mungkin dapat menyelesaikan
skripsi ini. Perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Maulida, M.Sc sebagai dosen pembimbing I dan Ibu Dr. Zuhrina
Masyithah, MSc sebagai dosen pembimbing II.
2. Ibu Ir. Renita Manurung, MT selaku koordinator Tugas Akhir dan sebagai dosen
penguji II.
3. Bapak Dr.Eng. Ir. Irvan, MSi. selaku ketua Departemen Teknik Kimia
4. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Kimia Universitas
Sumatera Utara dan sebagai dosen penguji I.
Universitas Sumatera Utara
5. Orang tua dan adik-adik ku tersayang yang selalu mendoakan serta memotivasi
penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
6. Seluruh staf pengajar dan pengurus administrasi Departemen Teknik Kimia
Universitas Sumatera Utara.
7. Teman-teman seangkatan 2006 beserta adik stambuk tanpa terkecuali yang setia
membantu penulis dalam suka dan duka.
8. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam melaksanakan skripsi ini
yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Pada akhirnya penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak
kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat konstruktif dari semua pihak demi kesempurnaan
skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak.
Medan,
Agustus 2011
Penulis,
(Boy Sandy Sianipar)
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Hal
KATA PENGANTAR .................................................................................................. i
INTISARI ................................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ............................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ........................................................................................................ x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. xiv
BAB I
PENDAHULUAN ................................................................................... I-1
1.1 Latar Belakang ................................................................................... I-1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. I-2
1.3 Tujuan Pra Rancangan pabrik ............................................................ I-2
1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik .......................................................... I-2
BAB II
TINJUAN PUSTAKA ........................................................................... II-1
2.1 Perak Nitrat ...................................................................................... II-1
2.2 Spesifikasi Senyawa......................................................................... II-2
2.2.1 Bahan Baku ............................................................................. II-2
2.2.2 Produk ..................................................................................... II-5
2.3 Proses Pembuatan ............................................................................ II-5
Universitas Sumatera Utara
2.4 Pemilihan Proses .............................................................................. II-6
2.5 Deskripsi Proses ............................................................................... II-6
BAB III
NERACA MASSA ............................................................................... III-1
3.1 Crusher (SR-130) ............................................................................ III-1
3.2 Reaktor Pelarutan I (R-110) ............................................................ III-1
3.3 Tanki Pencuci I (WT-150) .............................................................. III-2
3.4 Tanki Netralisasi (T-140) ................................................................ III-2
3.5 Filter (H-160) .................................................................................. III-3
3.6 Reaktor Format (R-120) .................................................................. III-4
3.7 Tanki Pencuci II (WT-151) ............................................................. III-4
3.8 Sentrifugasi I (H-230) ..................................................................... III-5
3.9 Reaktor Pelarutan II (R-210)........................................................... III-6
3.10 Kristalisator ( CR-230).................................................................. III-7
3.11 Sentrifugasi II (H-330) ..................................................................
III-7
iv
3.12 Dryer (RD-310) ............................................................................. III-8
BAB IV
NERACA PANAS ................................................................................ IV-1
4.1 Neraca Panas Heater (HE-160) ....................................................... IV-1
4.2 Neraca Panas Reaktor Pelarutan I (R-110) ..................................... IV-1
4.3 Neraca Panas Tanki Pencuci I (WT-150) ....................................... IV-2
4.4 Neraca Panas Tanki Netralisasi (T-140) ......................................... IV-2
4.5 Neraca Panas Reaktor Format (R-120) ........................................... IV-2
Universitas Sumatera Utara
4.6 Neraca Panas Tanki Pencuci II (WT-151) ...................................... IV-3
4.7 Neraca Panas Heater (HE-260) ....................................................... IV-3
4.8 Neraca Panas Reaktor Pelarutan II (R-210) .................................... IV-4
4.9 Neraca Panas Kristalisator (CR-320) .............................................. IV-4
4.10 Neraca Panas Dryer (RD-310) ...................................................... IV-4
BAB V
SPESIFIKASI PERALATAN ............................................................... V-1
5.1 Tangki Penyimpanan Asam Nitrat (F-110)...................................... V-1
5.2 Tangki Penyimpanan NaOH (F-112) ............................................... V-1
5.3 Gudang Penyimpanan Perak Mentah (F-120).................................. V-2
5.4 Gudang Penyimpanan HCOONa (F-210) ........................................ V-3
5.5 Silotank Perak Nitrat (F-340)........................................................... V-3
5.6 Tanki Penampungan Limbah Filtrasi (F-211).................................. V-4
5.7 Tanki Penampungan Sentrifugasi I (F-212) ..................................... V-4
5.8 Pompa Asam Nitrat I (L-110) .......................................................... V-5
5.9 Pompa Asam Nitrat I (L-310) .......................................................... V-5
5.10 Pompa NaOH (L-210).................................................................... V-5
5.11 Pompa Keluaran Reaktor (L-211) .................................................. V-6
5.12 Pompa Menuju Filter (L-212) ........................................................ V-6
5.13 Pompa Menuju Sentrifugasi (L-213) ............................................. V-6
5.14 Pompa Menuju Penampungan Limbah (L-214)............................. V-6
5.15 Pompa Menuju Kristalisator (L-320) ............................................. V-7
5.16 Pompa Menuju Sentrifugasi (L-321) ............................................. V-7
Universitas Sumatera Utara
5.17 Pompa Menuju Tangki Penyimpanan HNO3 (L-322).................... V-7
5.18 Bucket Elevator I (J-110) ............................................................... V-8vi
5.19 Bucket Elevator II (J-220) ............................................................. V-8
5.20 Bucket Elevator III (J-320) ............................................................ V-9
5.21 Belt Conveyor I (J-120) ................................................................. V-9
5.22 Belt Conveyor II (J-310) ................................................................ V-9
5.23 Screw Conveyorr I (J-122)........................................................... V-10
5.24 Screw Conveyorr II (J-221) ......................................................... V-10
5.25 Kompresor (G-330) ...................................................................... V-11
5.26 Crusher (SR-130) ......................................................................... V-11
5.27 Sentrifugasi I (H-230) .................................................................. V-11
5.28 Sentrifugasi II (H-330) ................................................................. V-12
5.29 Dryer (RD-310) ............................................................................ V-12
5.30 Tangki Netralisasi (T-140) ........................................................... V-13
5.31 Tangki Pencuci I (WT-150) ......................................................... V-14
5.32 Tangki Pencuci II (WT-151) ........................................................ V-14
5.33 Filter (H-160) ............................................................................... V-15
5.34 Reaktor Pelarutan I (R-110) ......................................................... V-16
5.35 Reaktor Format (R-120) ............................................................... V-16
5.36 Reaktor Pelarutan II (R-210) ....................................................... V-17
5.37 Heater I (He-160) ......................................................................... V-18
5.38 Heater II (He-260)........................................................................ V-18
Universitas Sumatera Utara
5.39 Kristalisator (CR-320).................................................................. V-19
BAB VI
INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ........................ VI-1
6.1 Instrumentasi ................................................................................... VI-1
6.2 Keselamatan Kerja .......................................................................... VI-8
6.3 Keselamatan Kerja Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat ...... VI-8
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan ..................... VI-8
6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri ...................................................... VI-9
6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ........................................ VI-9
6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan .......................... VI-10
6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis.................................. VI-10
BAB VII UTILITAS............................................................................................VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) .................................................................VII-1
7.2 Kebutuhan Air ................................................................................VII-2
vii
7.2.1 Screening...............................................................................VII-5
7.2.2 Sedimentasi ...........................................................................VII-5
7.2.3 Klarifikasi .............................................................................VII-5
7.2.4 Filtrasi ...................................................................................VII-6
7.2.5 Demineralisasi.......................................................................VII-8
7.2.6 Deaerator .............................................................................VII-11
7.3 Kebutuhan Listrik ........................................................................VII-11
7.4 Kebutuhan Bahan Bakar ..............................................................VII-13
7.5 Spesifikasi Peralatan Utilitas .......................................................VII-14
Universitas Sumatera Utara
7.5.1 Screening (SC) ....................................................................VII-14
7.5.2 Pompa Screening (PU-01) ..................................................VII-15
7.5.3 Bak Sedimentasi (BS) .........................................................VII-15
7.5.4 Pompa Sedimentasi (PU-02) ...............................................VII-15
7.5.5 Tangki Pelarutan Alum [Al2(SO4)3] (TP-01) ......................VII-16
7.5.6 Pompa Alum (PU-03) .........................................................VII-16
7.5.7 Tangki Pelarutan Soda Abu [Na2CO3] (TP-02) ..................VII-16
7.5.8 Pompa Soda Abu (PU-04)...................................................VII-17
7.5.9 Clarifier (CL) ......................................................................VII-17
7.5.10 Sand Filter (SF) .................................................................VII-18
7.5.11 Pompa Filtrasi (PU-05) .....................................................VII-18
7.5.12 Menara Air (MA) ..............................................................VII-18
7.5.13 Pompa ke Cation Exchanger (PU-06) ..............................VII-19
7.5.14 Pompa ke Menara Pendingin Air (PU-07) ........................VII-19
7.5.15 Pompa ke Tangki Utilitas (PU-08)....................................VII-19
7.5.16 Tangki Pelarutan Asam Sulfat [H2SO4] (TP-03) ..............VII-19
7.5.17 Pompa H2SO4 (PU-09) ......................................................VII-20
7.5.18 Penukar Kation/Cation Exchanger (CE)...........................VII-20
7.5.19 Pompa Cation Exchanger (PU-10) ...................................VII-21
7.5.20 Tangki Pelarutan NaOH (TP-04) .....................................VII-21
7.5.21 Pompa NaOH (PU-11) ......................................................VII-21
7.5.22 Penukar Anion/Anion Exchanger (AE) ............................VII-22
Universitas Sumatera Utara
7.5.23 Pompa Anion Exchanger (PU-12) ....................................VII-22
7.5.24 Tangki Pelarutan Kaporit [Ca(ClO)2] (TP-05)..................VII-22
viii
7.5.25 Pompa Kaporit (PU-13) ....................................................VII-23
7.5.26 Tangki Utilitas (TU) .........................................................VII-23
7.5.27 Pompa Domestik (PU-14) .................................................VII-23
7.5.28 Menara Pendingin Air/Water Cooling Tower (CT) ..........VII-24
7.5.29 Pompa Menara Pendingin Air (PU-15).............................VII-24
7.5.30 Deaerator (DE) ..................................................................VII-24
7.5.31 Pompa Deaerator (PU-16).................................................VII-25
7.5.32 Ketel Uap (KU) .................................................................VII-25
7.5.33 Tangki Bahan Bakar (TB) .................................................VII-25
7.5.34 Pompa Bahan Bakar (PU-17) ............................................VII-26
7.5.35 Unit Refrigrasi (V-16)......................................................VII-26
7.5.36 Pompa Refrigran (PU-18) ................................................VII-26
7.6 Unit Pengolahan Limbah .............................................................VII-26
7.6.1 Bak Penampungan...............................................................VII-27
7.6.2 Bak Pengendapan awal .......................................................VII-28
7.6.3 Bak Netralisasi ....................................................................VII-29
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK .......................................... VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik ............................................................................... VIII-1
8.2 Tata Letak Pabrik ......................................................................... VIII-3
8.3 Perincian Luas Tanah ................................................................... VIII-5
Universitas Sumatera Utara
BAB IX
ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ....................... IX-1
9.1 Organisasi Perusahaan .................................................................... IX-1
9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ........................................................ IX-2
9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ................................................ IX-2
9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf .......................................... IX-3
9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf.................................. IX-3
9.2 Manajemen Perusahaan................................................................... IX-3
9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha .......................................................... IX-4
9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ............................ IX-6
9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ............................... IX-6
9.4.2 Dewan Komisaris ................................................................... IX-6
9.4.3 Direktur .................................................................................. IX-6
9.4.4 Sekretaris................................................................................ IX-7
ix
9.4.5 Manajer Produksi ................................................................... IX-7
9.4.6 Manajer Teknik ...................................................................... IX-7
9.4.8 Manajer Umum Keuangan ..................................................... IX-7
9.4.9 Manajer Pembelian dan Pemasaran ....................................... IX-8
9.5 Sistem Kerja .................................................................................... IX-8
9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan .................................... IX-9
9.7 Sistem Penggajian ......................................................................... IX-10
9.8 Fasilitas Tenaga Kerja................................................................... IX-11
BAB X
EVALUASI EKONOMI ........................................................................ X-1
Universitas Sumatera Utara
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 (BT)/Fixed Cost (FC) ....................................... X-4
10.2.2 Biaya Variabel (BV)/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 Even Point (BEP) ....................................................... X-6
10.6.3 Return On Investment (ROI) ................................................. X-6
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-7
BAB XI
KESIMPULAN ..................................................................................... XI-1
DAFTAR PUSTAKA
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Statistik Impor Propilen Perak Nitrat di Indonesia.......................... I-2
Tabel 3.1 Crusher (SR-130) .................................................................................. III-1
Tabel 3.2 Reaktor Pelarutan I (R-110) .................................................................. III-1
Tabel 3.3 Tanki Pencuci I (WT-150) .................................................................... III-2
Tabe l3.4 Tanki Netralisasi (T-140) ...................................................................... III-2
Tabel 3.5 Filter (H-160) ........................................................................................ III-3
Tabel 3.6 Reaktor Format (R-120) ........................................................................ III-4
Tabel 3.7 Tanki Pencuci II (WT-151) ................................................................... III-4
Tabel 3.8 Sentrifugasi I (H-230) ........................................................................... III-5
Tabel 3.9 Reaktor Pelarutan II (R-210)................................................................. III-6
Tabel 3.10 Kristalisator ( CR-230) ......................................................................... III-7
Tabel 3.11 Sentrifugasi II (H-330).......................................................................... III-7
Tabel 3.12 Dryer (RD-310)..................................................................................... III-8
Tabel 4.1 Neraca Panas Heater (HE-160) ............................................................. IV-1
Tabel 4.2 Neraca Panas Reaktor Pelarutan I (R-110) ........................................... IV-1
Tabel 4.3 Neraca Panas Tanki Pencuci I (WT-150) ............................................. IV-2
Tabel 4.4 Neraca Panas Tanki Netralisasi (T-140) ............................................... IV-2
Tabel 4.5 Neraca Panas Reaktor Format (R-120) ................................................. IV-2
Tabel 4.6 Neraca Panas Tanki Pencuci II (WT-151) ............................................ IV-3
Tabel 4.7 Neraca Panas Heater (HE-260) ............................................................. IV-3
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.8 Neraca Panas Reaktor Pelarutan II (R-210) .......................................... IV-4
Tabel 4.9 Neraca Panas Kristalisator (CR-320) .................................................... IV-4
Tabel 4.10 Neraca Panas Dryer (RD-310) .............................................................. IV-4
Tabel 7.1 Kebutuhan Uap Pada Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat ........VII-1
Tabel 7.2 Kebutuhan Air Pendingin Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat VII-2
Tabel 7.3 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan..........................................VII-3
Tabel 7.4 Kualitas Air Sungai Mentok, Daerah Bangka Belitung .......................VII-4
Tabel 7.5 Kebutuhan Daya pada Unit Proses ....................................................VII-11
Tabel 7.6 Kebutuhan Daya pada Unit Utilitas ...................................................VII-12
Tabel 8.1 Perincian Luas Areal Pabrik .............................................................. VIII-5
Tabel 8.2 Keterangan Tata Letak Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat ... VIII-7
Tabel 9.1
Jadwal Kerja Karyawan shift
x tiap regu .............................................. IX-9
Tabel 9.2
Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ............................................... IX-9
Tabel 9.3
Perinciani Gaji Karyawan ................................................................ IX-10
Tabel A.1 Crusher (SR-130) ................................................................................. LA-2
Tabel A.2 Komposisi Kandungan Perak Mentah ................................................ LA-2
Tabel A.3 Reaktor Pelarutan I (R-110) ................................................................. LA-5
Tabel A.4 Tanki Pencuci I (WT-150) ................................................................... LA-7
Tabel A.5 Tanki Netralisasi (T-140) ..................................................................... LA-9
Tabel A.6 Filter (H-160) ..................................................................................... LA-12
Tabel A.7 Reaktor Format (R-120) ..................................................................... LA-17
Tabel A.8 Tanki Pencuci II (WT-151) ................................................................ LA-19
Universitas Sumatera Utara
Tabel A.9 Sentrifugasi I (H-230) ........................................................................ LA-22
Tabel A.10Reaktor Pelarutan II (R-210).............................................................. LA-26
Tabel A.11 Kristalisator ( CR-230)...................................................................... LA-29
Tabel A.12 Sentrifugasi II (H-330) ...................................................................... LA-32
Tabel A.13 Dryer (RD-310) ................................................................................. LA-34
Tabel B.1 Kapasitas Panas Gas .............................................................................. LB-2
Tabel B.2 Kapasitas Panas Cairan ......................................................................... LB-2
Tabel B.3 Panas Pembentukan ............................................................................... LB-3
Tabel B.4 Neraca Panas Heater (HE-160) ............................................................ LB -5
Tabel B.5 Neraca Panas Reaktor Pelarutan I (R-110) .......................................... LB -9
Tabel B.6 Neraca Panas Tanki Pencuci I (WT-150)........................................... LB -11
Tabel B.7 Neraca Panas Tanki Netralisasi (T-140) ............................................ LB -13
Tabel B.8 Neraca Panas Reaktor Format (R-120) .............................................. LB -17
Tabel B.9 Neraca Panas Tanki Pencuci II (WT-151) ......................................... LB -19
Tabel B.10 Neraca Panas Heater (HE-260) ........................................................ LB -21
Tabel B.11 Neraca Panas Reaktor Pelarutan II (R-210) ..................................... LB -26
Tabel B.12 Neraca Panas Kristalisator (CR-320) ............................................... LB -27
Tabel LB.13 Neraca Panas Dryer (RD-310) ....................................................... LB -29
Tabel D.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin ...... LD-65
Tabel E.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya ................................... LE-1
Tabel E.2 Harga Indeks Marshall dan Swift .......................................................... LE-3
Tabel E.3 Estimasi Harga Peralatan Proses ........................................................... LE-6
Universitas Sumatera Utara
xii
Tabel E.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas .......................................................... LE-7
Tabel E.5 Biaya Sarana Transportasi ................................................................... LE-10
Tabel E.6 Perincian Gaji Pegawai ....................................................................... LE-14
Tabel E.7 Perincian Biaya Kas ............................................................................ LE-15
Tabel E.8 Perincian Modal Kerja......................................................................... LE-17
Tabel E.9 Aturan Depresiasi Sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000 ......................... LE-18
Tabel E.10 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000 .... LE-18
Tabel E.11 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR)............................... LE-27
Tabel E.12 Data Perhitungan Break Even Point (BEP) ....................................... LE-28
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 6.1 Instrumentasi pada Tangki ................................................................. VI-3
Gambar 6.2 Instrumentasi pada Pompa ................................................................. VI-4
Gambar 6.3 Instrumentasi pada Heater ................................................................. VI-4
Gambar 6.4 Instrumentasi pada Reaktor ............................................................... VI-5
Gambar 6.5 Instrumentasi pada Netralisasi ........................................................... VI-5
Gambar 6.6 Instrumentasi pada Sentrifugasi ......................................................... VI-6
Gambar 6.7 Instrumentasi pada Screw Conveyor ................................................. VI-6
Gambar 6.8 Instrumentasi pada Kristalisator ........................................................ VI-7
Gambar 6.9 Instrumentasi pada Dryer ................................................................... VI-7
Gambar 6.10 Instrumentasi pada Kompresor .......................................................... VI-8
Gambar 8.1 Tata Letak Pabrik Pembuatan Ultra pure Perak Nitrat ................... VIII-6
Gambar 9.1 Struktur Organisasi Perusahaan ....................................................... IX-13
Gambar D.1 Sketsa Sebagian Besar Bar Screen .................................................... LD-2
Gambar D.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Cooling Tower .......... LD-65
Gambar D.3 Kurva Hy terhadap 1/(Hy*-Hy) ...................................................... LD-66
Gambar E.1 Harga Peralatan untuk Tangki Penyimpanan (Storage) dan
Tangki Pelarutan .............................................................................. LE-5
Gambar LE.4 Kurva Break Even Point Pabrik Propilen Glikol .......................... LE-29
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA ......................................... LA-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS .......................................... LB-1
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ........................ LC-1
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS ..... LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI ........................................ LE-1
Universitas Sumatera Utara
INTISARI
Perak nitrat merupakan senyawa anorganik, tidak berwarna, tidak berbau,
kristal transparan dengan rumus kimia AgNO3. Senyawa ini dapat digunakan dalam
banyak keperluan, seperti dalam fotografi, untuk pembuatan cermin perak, dan
sebagai reagen dalam analisis. Perak nitrat ini juga dapat dihasilkan dengan cara
pengontakan larutan perak nitrat secara berturut-turut dengan bahan baku unsur
karbon, alumina aktif dan perak oksida untuk menghilangkan logam pengotor (U.S.
Paten. No.2614029, 1952).
Pra rancangan Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat direncanakan akan
berproduksi dengan kapasitas 8.500 ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam
satu tahun.
Lokasi pabrik yang direncanakan berada di daerah Bangka Belitung dengan
luas areal 18.250 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 153 orang dengan bentuk badan
usaha Perseroan Terbatas (PT) di bawah pimpinan seorang General Manager.
Hasil evaluasi ekonomi Pabrik Pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat dari perak
mentah dan asam nitrat ini sebagai berikut:
•
Total Modal Investasi : Rp 18.646.879.913.940,-
•
Total Biaya Produksi : Rp 184.749.733.462.221,-
•
Hasil Penjualan : Rp 188.310.063.930.839,-
•
Laba Bersih : Rp 3.176.287.671.392,-
•
Profit Margin (PM) : 2,41 %
•
Break Even Point (BEP) : 31,58 %
•
Return on Investment (ROI) : 17,03 %
•
Pay Out Time (POT) : 5,87 tahun
•
Return on Network (RON) : 28,37 %
Universitas Sumatera Utara
•
Internal Rate of Return (IRR) : 21,28 %
Dari hasil analisa aspek ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Ultra Pure Perak Nitrat ini layak untuk didirikan.
Universitas Sumatera Utara
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LATAR BELAKANG
Perkembangan industri di Indonesia pada saat ini mengalami peningkatan di
segala bidang, terutama industri-industri yang bersifat padat modal dan teknologi
tinggi (Adetya, 2007). Untuk itu Indonesia diharapkan mampu bersaing dengan
negara-negara maju lainnya. Peningkatan secara pesat baik secara kualitatif maupun
kuantitatif juga terjadi dalam industri kimia. Industri kimia yang dikembangkan di
Indonesia selama ini, termasuk industri berskala besar yang padat modal dan
berteknologi tinggi. Indonesia yang sedang berkembang, kaya akan sumber daya
alam, baik yang dapat diperbaharui maupun yang tidak dapat diperbaharui misalnya
hasil tambang perak. Untuk memperoleh manfaat yang maksimal dari sumber daya
alam tersebut maka dalam pemakaiannya haruslah efektif dan efisien karena sumber
daya alam ini tidak dapat diperbaharui (unrenewable). Semua sumber daya alam
yang ada sebaiknya diolah lebih lanjut di dalam negeri sehingga dapat diperoleh nilai
tambah yang lebih tinggi sebelum produk dari sumber daya alam tersebut diekspor
maupun dikonsumsi di dalam negeri. Tentunya, hal ini akan menambah pendapatan
negara (Anonim, 20011).
Perak dengan kemurnian sangat tinggi telah banyak digunakan dalam industri
penting termasuk pembuatan bahan dalam industri elektronik dan industri fotografi.
Perak nitrat merupakan senyawa anorganik dengan rumus kimia AgNO3 atau dapat
juga dikatakan sebagai garam paling mahal dari perak. Perak nitrat adalah senyawa
non- higroskopik, berbeda dengan perak fluoroborate dan perklorat perak. Perak
nitrat relatif stabil terhadap cahaya dan dapat larut dalam berbagai pelarut, termasuk
air (Wikipedia, 2010).
Kebutuhan perak nitrat di Indonesia cenderung meningkat setiap tahunnya, hal
ini dapat dilihat dari data BPS (2004 – 2008) seperti pada Tabel 1.1 berikut ini :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1.1 Impor Perak Nitrat Indonesia
Impor
Tahun
Berat bersih (kg)
2004
2.725.000
2005
3.576.000
2006
4.305.000
2007
4.608.000
2008
6.719.000
(BPS: 2004, 2005, 2006, 2007, dan 2008)
1.2
Perumusan Masalah
Impor perak nitrat di Indonesia cenderung mengalami peningkatan setiap
tahunnya (dapat dilihat pada Tabel 1.1) karena industri domestik yang memproduksi
perak nitrat tidak dapat memenuhi kebutuhan di Indonesia. Hal ini dapat mengurangi
devisa negara. Mengingat Indonesia memiliki bahan baku perak mentah yang
berlimpah dan asam nitrat yang cukup banyak dan potensial mendorong untuk
dibuatnya suatu pra rancangan pabrik pembuatan perak nitrat di Indonesia.
1.3
Tujuan Pra Rancangan Pabrik
Secara umum, tujuan pra rancangan pabrik pembuatan Ultra Pure Perak Nitrat
dari Perak Mentah dan Asam Nitrat ini adalah menerapkan disiplin ilmu Teknik
Kimia khususnya di bidang perancangan, proses, dan operasi teknik kimia sehingga
dapat memberikan gambaran kelayakan pra rancangan pabrik pembuatan Ultra pure
Perak Nitrat dari Asam Nitrat dan Perak Mentah .
1.4
Manfaat Pra Rancangan Pabrik
Manfaat pra perancangan pabrik pembuatan Ultra pure Perak Nitrat dari Asam
Nitrat dan Perak Mentah adalah memberikan gambaran kelayakan dari segi
rancangan dan ekonomi pabrik sehingga akan mendukung pertumbuhan industri di
Indonesia.
Universitas Sumatera Utara
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Perak Nitrat
Perak nitrat merupakan senyawa anorganik tidak berwarna, tidak berbau,
kristal transparan dengan rumus kimia AgNO3 dan mudah larut dalam alkohol, aseton
dan air. Perak nitrat dapat dibuat dengan cara melarutkan perak mentah dengan asam
nitrat, namun perak merupakan logam reaktif yang sukar larut dalam asam yang
memiliki konsentrasi rendah. Oleh karena itu oksidator diperlukan untuk
mengoksidasi perak menjadi ion-ion perak. Asam nitrat merupakan asam kuat yang
bersifat oksidator sehingga dapat melarutkan perak. Tetapi asam nitrat pada suhu
ruangan tidak dapat melarutkan perak karena energi yang dibutuhkan untuk
melarutkan perak sangat besar, sehingga dilakukan dengan pemanasan asam nitrat
sampai suhu 90 0C (Anonim, 2011). Adapun reaksi pelarutannya adalah :
4Ag + 6HNO3
4AgNO3 + 3H2O + NO2 + NO
(U.S. patent.No.5.000.928, 1991)
Beberapa penggunaan perak nitrat dalam industri :
a. Plating : Perak nitrat secara efektif digunakan dalam proses
elektroplating. Perak nitrat biasanya digunakan untuk penyepuhan pada
nikel dengan menggunakan listrik. Jenis plating biasanya digunakan
untuk memproduksi jewelery jam tangan.
b. Cermin : Salah satu proses paling terkemuka yang menggunakan perak
nitrat, adalah “ Reagent Tollen”, di mana perak nitrat digunakan pada sisi
belakang cermin untuk memberikan refleksi yang jelas dan rinci. Lapisan
perak nitrat yang diterapkan ke cermin dikenal sebagai 'reflektor'.
c. Pewarna dan Tinta : Selain menggunakan industri seperti plating, perak
nitrat juga digunakan dalam berbagai pewarna dan tinta yang termasuk
pewarna rambut.
Universitas Sumatera Utara
d. Bahan Peledak : Perak nitrat juga digunakan dalam berbagai bahan
peledak yang meliputi silver acetylide dan silver azida.
e. Fotografi : Perak nitrat digunakan untuk membuat basis film pada kimia
fotografi.
f. Keramik : Perak nitrat juga digunakan dalam keramik untuk membuat
warna yang berbeda (Anonim, 2010).
2.2 Spesifikasi Senyawa
2.2.1 Bahan Baku
A. Asam Nitrat (HNO3)
(MSDS, 2011)
1. Berat Molekul
: 63,012 g/mol
2. Densitas
: 1,049 g/cm³
3. Titik beku
: - 42 °C
4. Titik didih
: 118,1 °C
5. Tekanan Uap
: 6 kPa (Pada 20 0C)
5. Berupa cairan tidak berwarna
B. Perak (Ag)
(MSDS, 2011)
1. Fasa
: Padatan
2. Densitas (pada suhu kamar)
: 10,49 g/cm³
3. Densitas (cair pada titik lebur) : 9,320 g/cm³
4. Titik lebur
: 961,78 °C
5. Titik didih
: 2212 °C
6. Kalor peleburan
: 11,28 kJ/mol
7. Kalor penguapan
: 258 kJ/mol
8. Kapasitas kalor
: 25,350 J/mol·K (25 °C)
Universitas Sumatera Utara
C. Natrium Hidroksida (NaOH)
(MSDS, 2011)
1. Berat molekul
: 40 g/mol
2. Densitas
: 2,13 g/cm³
3. Titik lebur
: 323 °C
4. Titik didih
: 1390 °C
5. Kelarutan dalam air
: 111 g/100 ml (20 °C)
6. Kebasaan (pKb)
: -2,43
7. Tekanan uap
: 20 °C
8. Berupa padatan berwarna putih
9. Bereaksi dengan asam klorida akan membentuk garam dan air
NaOH
+
Natrium hidroksida
→ NaCl
HCl
asam klorida
+
H 2O
garam
air
10. Bereaksi dengan karbondiosida akan membentuk natrium karbonat
dan air
2NaOH
natrium hidroksida
+
CO2
→
karbondioksida
D. Sodium Format (HCOONa)
Na2CO3
+
natrium karbonat
air
(MSDS, 2011)
1. Berat molekul
: 68,01 g/mol
2. .Densitas
: 2,1 g/cm3
3. Titik lebur
: 318 °C
4. Titik didih
: 1390 °C
5. Kelarutan dalam air
: 111 g/100 mL (20°C)
6. Kebasaan (pKb)
: 7,0 – 8,5
E. Air (H2O)
H2O
(Kirk Othmer, 1968)
Universitas Sumatera Utara
1. Berat molekul
: 18,015 gr/mol
2. Titik didih
: 1000C
3. Titik beku
: 00 C
4. Densitas (250c)
: 0,998 gr/ml
5. Viskositas (pada kondisi standar, 1 atm) : 8,949 mP
6. Tekanan uap (200c)
: 0,0212 atm
7. Panas pembentukan
: 6,013 kJ/mol
8. Panas spesifik (pada kondisi standar) : 4,180 J/kg K
9. Panas penguapan
10. Kapasitas panas
: 22,6.105 J/mol
: 4,22 kJ/kg K
11. Tidak berbau, berasa dan berwarna
b. Sifat-sifat kimia :
- Bereaksi dengan karbon menghasilkan metana, hidrogen, karbon dioksida,
monoksida membentuk gas sintetis (dalam proses gasifikasi batubara)
- Bereaksi dengan kalsium, magnesium, natrium dan logam-logam reaktif lain
membebaskan H2
- Air bersifat amfoter
- Bereaksi dengan kalium oksida, sulfur oksida membentuk basa kalium dan
asam sulfat.
- Dengan anhidrid asam karboksilat membentuk asam karboksilat.
2.2.2 Produk
Universitas Sumatera Utara
Perak Nitrat (AgNO3 )
(MSDS, 2011)
1. Titik lebur
: 212°C
2. Titik didih
: 444° C
3. Massa molar
: 169,87 g mol-1
5. Kepadatan
: 4,35 g / cm 3
7. Kelarutan dalam air
: 1,22 kg / L (0°C)
: 2,16 kg / L (20°C)
: 4,40 kg / L (60°C)
: 7,33 kg / L (100°C)
8. Berupa padatan berwarna putih
2.3 Proses Pembuatan
Terdapat beberapa cara untuk menghasilkan perak nitrat murni, diantaranya
adalah :
a. Larutan perak nitrat dikontakkan secara berturut-turut dengan bahan baku
karbon, alumina aktif dan perak oksida untuk menghilangkan logam
pengotor (U.S. Paten.No.2.543.792, 1951).
b. Larutan perak nitrat ditambah dengan perak oksida hingga mencapai pH
minimal 6,1, kemudian diendapkan agar terpisah dari logam pengotor dan
logam hidroksida, selanjutnya filtrat dicampur dengan air yang telah
dicampurkan dengan alumina aktif atau magnesium yang berfungsi
sebagai adsorben (U.S. Paten. No.2.614.029, 1952).
c. Larutan perak nitrat dicampurkan dengan perak oksida yang bertujuan
untuk meningkatkan pH dan membentuk endapan dari logam pengotor
tertentu, kemudian filtrat dipanaskan hingga mencapai suhu 750C sampai
950 C, selanjutnya ditambahkan besi nitrat dan perak oksida untuk
mengendapkan kontaminan yang tersisa (U.S. PatenNo.2.940.828, 1960).
Universitas Sumatera Utara
d. Larutan perak nitrat dicampurkan dengan perak oksida yang cukup agar
mencapai pH 5,1 sampai 5,8 dan membentuk endapan. Filtrat yang
dihasilkan selanjutnya dimurnikan dengan mencampurkan perak oksida
untuk menghasilkan pH dari 5,9 menjadi 6,3 dan membentuk endapan
kedua. Filtrat dan endapan dipisahkan sehingga menghasilkan filtrat yang
lebih murni (U.S. Paten.No.3.141.731, 1964).
e. Melarutkan perak mentah ke dalam larutan asam nitrat dengan
penambahan NaOH untuk menjaga pH 5,7 – 6,0 dan menghilangkan
logam-logam
(HCOONa)
pengotor.
untuk
Kemudian menambahkan sodium format
mereduksi
perak
nitrat
menjadi
perak
dan
mengendapkan logam pengotor. Kemudian mereaksikan perak murni
dengan larutan asam nitrat menghasilkan perak nitrat murni (U.S.
patent.No.5.000.928, 1991).
2.4 Pemilihan Proses
Dari kelima cara pembuatan perak nitrat murni di atas, kami memilih cara yang
terakhir yaitu melarutkan perak mentah ke dalam larutan asam nitrat dengan
penambahan NaOH untuk menjaga pH 5,7 – 6,0 dan menghilangkan logam-logam
pengotor. Kemudian menambahkan sodium format (HCOONa) untuk mereduksi
perak nitrat menjadi perak dan menghilangkan logam pengotor. Kemudian
mereaksikan perak murni dengan larutan asam nitrat menghasilkan perak nitrat
murni (U.S. patent.No.5000,928). Alasan pemilihan proses ini adalah dapat
menghilangkan logam-logam pengotor secara maksimal sehingga menghasilkan
perak nitrat yang memiliki kemurnian yang sangat tinggi.
2.5 Deskripsi Proses
Tahap awal pada proses ini berlangsung di dalam crusher untuk mengecilkan
ukuran perak mentah dan melarutkannya dengan asam nitrat di dalam reaktor
pelarutan selama 90 menit untuk membentuk larutan perak nitrat, dimana asam nitrat
dipanaskan secara perlahan hingga mencapai suhu 900C yang berfungsi untuk
memutuskan rantai perak mentah. Persamaan reaksi perak dengan asam nitrat yaitu :
4Ag + 6HNO3 →4AgNO3 + NO + NO2 + 3H2O
Universitas Sumatera Utara
Larutan perak nitrat yang dihasilkan diencerkan dengan air sebanyak 25 %
dari jumlah perak nitrat. Kemudian ditambahkan sodium hidroksida (NaOH) dengan
konsentrasi 90% sebanyak 5809,24907 kg/jam untuk menghasilkan pH 5,7-6,0 yang
berfungsi untuk mengendapkan logam pengotor. Larutan yang dihasilkan dialirkan
ke filter untuk memisahkan endapan (logam pengotor) dari larutan perak nitrat.
Selanjutnya, larutan perak nitrat yang dihasilkan dimasukkan kedalam reaktor
dengan menambahkan
sodium format (HCOONa)
berlebih 10% dari nilai
stoikiometri dan reaksi berlangsung selama 2 jam (120 menit). Pada reaktor ini,
larutan dipanaskan dengan suhu 900C. Reaksi perak nitrat dengan sodium format
(HCOONa) adalah:
AgNO3 + HCOONa
HCOOAg + NaNO3
2HCOOAg
2Ag + HCOOH + CO2
2AgNO3 + HCOOH
2Ag + CO2 + 2HNO3
Penambahan sodium format (HCOONa) mengakibatkan perak mengendap
dan membentuk bubuk perak yang akan dipisahkan dari logam pengotor dengan
menggunakan sentrifugasi. Kemudian dicuci dengan air bersih, sehingga dihasilkan
bubuk perak yang murni. Selanjutnya bubuk perak tersebut dimasukkan ke dalam
reaktor dan dilarutkan dalam asam nitrat sekitar 25 menit dengan cara pemanasan
pada suhu 900 C dengan penambahan udara untuk memisahkan nitrogen oksida.
Larutan dialirkan ke tangki kristalisator untuk menghasilkan kristal perak nitrat
dengan cara mendinginkan larutan pada suhu 20 0C. Kristal yang dihasilkan
dipisahkan dari asam nirat dengan menggunakan sentrifugasi. Asam nitrat yang
berlebih direcycle ke tangki bahan baku dan dapat digunakan untuk melarutkan perak
mentah. Kristal perak nitrat yang dihasilkan dari sentrifugasi dikeringkan dengan
proses pemanasan (dryer) pada suhu 95 0C dan tekanan 0,5 atm. Kristal dengan
kemurnian 99,99% dimasukkan ke tangki penyimpanan (U.S.Paten.No.5000928,
1991).
Universitas Sumatera Utara
BAB III
HASIL PERHITUNGAN NERACA MASSA
Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan ultra pure perak
nitrat dari asam nitrat dan perak mentah dengan kapasitas produksi 8.500 ton/tahun
diuraikan sebagai berikut :
Waktu operasi
= 330 hari/tahun
Basis perhitungan
= 1 jam operasi
Kapasitas Produksi
= 1073,23249 kg/jam
3.1 Crusher (SR-130)
Tabel 3.1. Neraca Massa di Crusher (SR-130)
Komponen
Akur Massuk
Alur Keluar
alur 1 (kg/jam)
alur 2 kg/jam)
Perak mentah
1279,64332
1279,64332
∑ (kg/jam)
1279,64332
1279,64332
3.2 Reaktor Pelarutan I (R-110)
Tabel 3.2. Neraca Massa di Reaktor Pelarutan (R-110)
Alur Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 2 (kg/jam)
alur 3 (kg/jam)
alur 4 (kg/jam)
Universitas Sumatera Utara
Ag
716,60020
-
-
Au
255,92864
-
255,92864
Fe
65,26180
-
65,26180
Pa
157,39611
-
157,39611
Zn
71,60020
-
71,60020
Pb
51,18572
-
51,18572
HNO3
-
18055,53975
17427,74727
AgNO3
-
-
1128,48530
III-1
NO
-
-
49,82480
NO2
-
-
76,39803
H2 O
-
950,29157
1039,97622
∑
20285,47464
20285,47464
3.3 Tangki Pencuci I (WT-150)
Tabel 3.3. Neraca Massa di Tangki Pencuci I (WT-150)
Alur Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 4 (kg/jam)
alur 5 (kg/jam)
alur 6 (kg/jam)
Au
255,92864
-
255,92864
Fe
65,26180
-
65,26180
Pa
157,39611
-
157,39611
Zn
71,60020
-
71,60020
Universitas Sumatera Utara
Pb
51,18572
-
51,18572
1128,48530
-
1128,48530
NO
49,82480
-
49,82480
NO2
76,39803
-
76,39803
H2 O
1039,97622
282,12132
1322,09754
AgNO3
∑
20567,59597
20567,59597
3.4 Tangki Netralisasi (T-140)
Tabel 3.4. Neraca Massa di Tangki Netralisasi (T-140)
Alur Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 6 (kg/jam)
alur 7 (kg/jam)
alur 8 (kg/jam)
Au
255,92864
-
255,92864
Fe
65,26180
-
65,26180
Pa
157,39611
-
157,39611
Zn
71,60020
-
71,60020
Pb
51,18572
-
51,18572
HNO3
17427,74727
-
9193,13666
AgNO3
1128,48530
-
1128,48530
NO
49,82480
-
49,82480
NO2
76,39803
-
76,39803
Universitas Sumatera Utara
H2 O
1322,09754
580,92491
4255,76832
Na OH
-
5228,32417
-
Na NO3
-
-
11110,18886
∑
26376,84504
26376,84504
3.5 Filter (H-160)
Tabel 3.5. Neraca Massa di Filter (H-160)
Alir Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 8 (kg/jam)
alur 9 (kg/jam)
alur 10 (kg/jam)
HNO3
9193,13666
9101,20529
91,93137
AgNO3
1128,48530
1117,20045
11,28485
NO
49,82480
49,82480
-
NO2
76,39803
76,39803
-
H2 O
4255,76832
4213,21064
42,55768
Na NO3
11110,18886
111,10189
10999,08697
Au
255,92864
2,55929
253,36935
Fe
65,26180
0,65262
64,60918
Pa
157,39611
1,57397
155,82214
Zn
71,60020
0,71601
70,88419
Pb
51,18572
0,511862
50,67386
Universitas Sumatera Utara
14674,57154
∑
11702,27350
26376,84504
26376,84504
3.6
Reaktor Format (R-120)
Tabel 3.6. Neraca Massa di Reaktor Format (R-120)
Alur Masuk
Alur Keluar
Komponen
alur 9 (kg/jam)
alur 11 (kg/jam)
alur 12 (kg/jam)
HNO3
9101,20529
-
9105,30729
AgNO3
1117,20045
-
0,11172
NO
49,82480
-
49,82480
NO2
76,39803
-
76,39803
H2 O
4213,21064
-
4213,21064
NaNO3
111,10189
-
111,10