2700,0000 2800,0000
2900,0000 3000,0000
3100,0000
2007 2008
2009 2010
2011
K e
b u
tu h
a n
to n
ta h
u n
tahun
Tabel 1.4 Data Ekspor-Impor
Disodium Phosphate
di Indonesia
Tahun Kebutuhan Impor
Ton 2008
2771,8260 2009
3071,1680 2010
2843,1350 2011
2923,7470 2012
2080,1560 2013
1185,6310
Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Impor
Disodium Phosphate Heptahydrate
di Indonesia 2008-2013 Kenaikan kebutuhan impor
disodium phosphate heptahydrate
di Indonesia sesuai dengan persamaan garis lurus
y= 22,773 – 42860. Dari persamaan
tersebut dapat
diperkirakan kebutuhan
disodium phosphate
pada tahun
2017 adalah
3073,141 tontahun.
Menurut Faith dan Clark 1975 kapasitas perancangan yang dapat
memberikan keuntungan jika pabrik
disodium phosphate heptahydrate
didirikan adalah antara 35.000 ton tahun - 80.000 tontahun. Dengan
beberapa pertimbangan
tersebut maka dalam perancangan pabrik
disodiump hosphate heptahydrate
dipilih kapasitas sebesar 55.000 ton tahun.
B. DESKRIPSI PROSES
1. Tinjauan Termodinamika
Sifat reaksi eksotermik atau endotermis
dan
reversible
atau
irreversible
dapat dilihat
dari tinjauan termodinamika. Diketahui
data ∆Hf pada suhu 298 K sebagai berikut Perry dan Green, 2008:
Tabel 2.1 Data ∆H
f o
pada suhu 298 K Perry dan Green, 2008
Komponen ∆H
f o
Satuan Na
2
CO
3
-275,13 kkalmol
H
3
PO
4
-309,32 kkalmol
Na
2
HPO
4
-457 kkalmol
CO
2
-94,052 kkalmol
H
2
O -68,32
kkalmol
Reaksi yang terjadi: H
3
PO
4l
+ Na
2
CO
3aq
Na
2
HPO
4l
+ CO
2 g
+ H
2
O
l
∆Hf
298K
= ∆Hf
produk
- ∆Hf
reaktan
= -39,422 kkalmol = -8,33 kJmol
Karena ∆Hf = -8,33 kJmol dan negatif maka reaksi berlangsung
eksotermis. Perhitungan
harga ketetapan
kesetimbangan ∆G
o
= -RT ln K ln �
� =
−∆�� ��
Keterangan : ∆G
o
: Energi bebas Gibs standar T=298 K
∆Hr : Panas reaksi K
: Tetapan kesetimbangan T
: Suhu K R
: Konstanta gas ideal Diketahui data ∆G
o
pada suhu 298 K sebagai berikut Perry dan Green,
2008 : Na
2
CO
3
= -1048 kjmol H
3
PO
4
=-1129 kjmol Na
2
HPO
4
=-1610 kjmol CO
2
=-395 kjmol H
2
O =-237 kjmol
Reaksi yang terjadi : H
3
PO
4l
+Na
2
CO
3aq
Na
2
HPO
4l
+C O
2g
+H
2
O
l
∆G
o f
= ∆G
o fproduk
- ∆G
o freaktan
= -65 kJmol = -15,5353 kkalmol
Dari persamaan 2.3 dapat dicari konstanta kesetimbangan pada
T= 298K. ∆G
o
= -RT ln K1 dengan R = 1,986
K
1
=
−
∆� ��
K
1
=
, ,
.
K
1
= e
26,2364
K
1
= 2,479. 10
11
� ln � ��
=
−∆�� ��
∫ ln �
� �
= ∫
−∆�� ��
� �
.
ln � �
=
−∆�� �
[
�
−
�
].
ln � �
= −[
− ,
][ −
] = − ,
� � =
− ,
= , � = ,
x K = ,
x , .
� = , x
Dari perhitungan
tersebut diperoleh harga K yang sangat besar
sehingga dapat disimpulkan reaksi yang terjadi adalah
irreversible
atau searah.
2. Tinjauan Kinetika
Konstanta kecepatan
reaksi pembuatan disodium phosphate yang
diperoleh dari
jurnal penelitian
adalah sebagai berikut Widayatno, 2003:
k = 238,9131 e
-2006,023T
Secara kinetika
reaksi pembentukan
disodium phosphate heptahydrate
akan bertambah besar dengan naiknya suhu. Reaksi ini
dilakukan pada kondisi tekanan 1 atm, dengan tujuan agar larutan
disodium phosphate di dalam reaktor tetap
berwujud cair
agar memperbesar faktor tumbukan.
C. SPEKSIFIKASI ALAT
1.
Centrifuge
Kode :H-110 Fungsi :
Memisahkan kristal Na
2
HPO
4
.7H
2
O dari pengotornya Tipe :
Nozzle discharge bowl centrifuge
Kapasitas : 400 gpm untuk
liquid
11 ton jam untuk solid Kecepatan : 4200 rpm
Diameter : 27 in Tenaga motor: 125 Hp
Bahan :
Carbon Steel
Jumlah : 1 buah
2.
Cooling Conveyor
Kode : E-110 Fungsi :Mendinginkan kristal
sampai suhu 32
o
C Tipe :
Plain spouts or chutes
Kapasitas :185,0118 ft
3
jam Panjang : 70 ft
Diameter : 10 in Kecepatan putaran:16 rpm
Power : 3 Hp Jumlah :1 buah
3.
Evaporator
Kode : V-110
Fungsi : Memekatkan larutan
disodium phosphate
Tipe :
Standart vertical tube evaporator
Diameter : 9, 12 ft Tinggi shell : 13,69 ft
Tebal shell : ¼ in
Tebal head : 316 in
Jenis tube :
Long tube evaporator
Ukuran tube : 2,5 in IPS
schedule
40 OD :
2,5 in ID :
2,46 in Panjang tube :
14 ft Jumlah tube :
10.375 buah
Bahan :
Carbon Steel SA-203 Grade C
Jumlah : 1 buah
4. Kristalizer
Kode : S-110
Fungsi : Pembentukan kristal
disodium phosphate heptahydrate
Tipe :
Swenson-walker crystallizer
Diameter : 6,8 ft Panjang : 22,66 ft
Luas : 29.327,85 ft
2
ft
3
Power : 13 Hp
Jumlah : 2 buah
5.
Mixer
Kode : M-110
Fungsi :Mengencerkan
Na
2
CO
3
dengan penambahan air proses
Tipe : Silinder vertikal dengan
head
dan
bottom
berbentuk
torispherical
Bahan :
Carbon steel grade C SA-285
Ukuran Tangki Diameter : 18,98 ft
Tinggi :
28,48 ft Tebal
: 516 in
Tutup atas: 516 in Tutup bawah :
716 in Pengaduk
Tipe :
Marine propeller
dengan 3
blades
dan 4
baffle
Diameter : 6,33 ft Kecepatan : 19,45 rpm
Power :
17 Hp Jumlah :
1 buah
6. Reaktor
Kode :
R-110 Fungsi:Mereaksikan H
3
PO
4
dengan Na
2
CO
3
menjadi Na
2
HPO
4
Tipe :
Continous Stirer Tank Reactor
CSTR Bahan :
Stainless steel 316
Suhu : 90
o
C Tekanan : 1 atm
Dimensi reaktor ID : 103,63 in
OD : 108 in Tinggi reaktor: 139,196 in
Tebal shell : ¼ in Tebal head : ¼ in
Jenis pengaduk:
Three blade marine propeller
Kecepatan : 60,135 rpm Daya motor
: 1 Hp
