NASKAH PUBLIKASI PRARANCANGAN Prarancangan Pabrik Gipsum Dengan Proses Desulfurisasi Gas Buang PLTU Kapasitas 2.500 Ton/Tahun.
NASKAH PUBLIKASI
PRARANCANGAN
PABRIK GIPSUM DENGAN PROSES DESULFURISASI
GAS BUANG PLTU KAPASITAS 2.500 TON/TAHUN
Oleh:
AJENG YULIANTI DWI LESTARI
D 500 090 002
Dosen Pembimbing:
1.
Ir. Haryanto Abdul Rofiq, MS
NIDN: 0005076302
2.
Kun Harismah, M.Si, Ph.D
NIDN: 0606016101
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
(2)
(3)
SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
Bismillahirahmanirohim
Yang bertandatangan di bawah ini, saya:
Nama : Ajeng Yulianti Dwi Lestari Nomor Induk Mahasiswa : D 500 090 002
Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Kimia Jenis : Skripsi
Judul : Prarancangan Pabrik Gipsum dengan Proses Desulfurisasi Gas Buang Kapasitas 2.500 Ton/Tahun
Dengan ini menyatakan bahwa saya menyetujui untuk:
1. Memberikan hak bebas royalti kepada Perpustakaan UMS atas penulisan karya ilmiah saya demi pengembangan ilmu pengetahuan
2. Memberikan hak penyimpanan, mengalih mediakan, mengalih formatkan, menngelola dalam bentuk pangakalan data (database), mendistribusikan, serta menampilkannya dalam bentuk softcopy untuk kepentingan akademis kepada Perpustakaan UMS tanpa perlu meminta ijin kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis
3. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpa melibatkan pihak Perpustakaan UMS dari semua bentuk tuntutan hukum yang timbul atas
pelanggaran hak cipta dalam karya ilmiah ini.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semoga dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Sukoharjo, 23 Juli 2013 Yang Menyatakan,
(4)
INTISARI
Pembangit Listrik Tenaga Uap (PLTU) dalam melaksanakan proses produksinya, menggunakan batu bara sebagai sumber bahan bakar yang kemudian digunakan untuk memanaskan air yang diubah menjadi steam yang selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin untuk menghasilkan listrik. Dalam proses pembakaran batu bara, PLTU akan menghasilkan sejumlah besar gas buang dimana terkandung gas beracun dan berbahaya jika langsung dibuang ke lingkungan. Oleh
sebab itu perlu adanya proses recovery gas buang (SO2) sebagai bahan baku proses
pembuatan gipsum yang selanjutnya akan diproses menjadi bahan aditif semen yang berfungsi sebagai bahan pencegah semen cepat mengeras dan sebagai bahan konstruksi lainnya.
Gipsum yang dibuat dengan proses desulfurisasi gas buang dengan memanfaatkan proses absorbsi gas SO2 ke dalam larutan Ca(OH)2 yang dihasilkan dari reaksi pelarutan batu gamping (CaO) dengan sejumlah air. Reaksi absorbsi yang juga disertai proses oksidasi dengan gas O2 terjadi di dalam menara absorber dengan kondisi operasi 50°C dan tekanan 1,1 atm. Larutan Ca(OH)2 diinjeksikan
lewatmenara bagian atas dan gas diinjeksikan dari menara absorber bagian bawah.
Untuk selanjutnya padatan gipsum yang dihasilkan di dalam menara absorber dimurnikan dengan rangkaian alat yaitu thickener dan filter untuk membuang impuritas yang ada. Akhir dari proses pembuatan gipsum adalah proses pengeringan cake dengan menggunakan rotary dryer. Lokasi pabrik direncanakan di dalam
kawasan PLTU Paiton Probolinggo, Jawa Timur di atas lahan seluas 170 m2. Pabrik
beroperasi selama 24 jam per hari dan 330 hari per tahun dengan okupasi tenaga kerja sebanyak 28 orang.
Pabrik direncanakan mulai dibangun pada tahun 2015. Modal tetap pabrik sebesar Rp 8.698.945.968,97 sedangkan modal kerjanya Rp 218.972.817,76. Biaya produksi total per tahun adalah sebesar Rp 1.677.305.908,38. Evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak untuk dibangun.
(5)
1
A. PENDAHULUAN
Perkembangan pembangunan di Indonsia pada era globalisasi ini semakin meningkat. Hal ini ditandai dengan adanya berbagai kegiatan pembangunan terkhususnya pembangunan secara fisik. Pembangunan fisik meliputi kegiatan pembangunan gedung-gedung bertingkat, jalan raya, pusat perbelanjaan, dll. Adanya berbagai kegiatan pembangunan ini berpengaruh terhadap kebutuhan semen sebagai salah satu material bangunan yang sering dan harus digunakan. Peningkataan kebutuhan industri semen akan meningkatan pula kebutuhan gypsum sebagai salah satu bahan pembantu dalam industry pembuatan semen yaitu untuk memperlambat waktu pengerasan. Selain dimanfaatkan dalam industri semen, gipsum juga dapat digunakan sebagai plaster dan yang paling umum digunakan adalah sebagai papan dinding.
Kebutuhan gipsum di Indonesia dicukupi dengan produksi dalam negeri maupun impor dari luar negeri. Produksi gipsum di Indonesia masih belum mencukupi untuk memenuhi kebutuhan gipsum di Indonesia sehingga masih diperlukan impor dari luar negeri. Untuk mengurangi kegiatan impor gipsum, maka perlu didirikan industri gipsum di Indonesia. Dengan pendirian industry gipsum diharapkan mampu mencukupi kebutuhan gipsum di Indonesia. Salah satu proses yang digunakan dalam pembuatan gipsum adalah desulfurisasi gas buang Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU).
PLTU dalam melaksanakan produksinya, menggunakan batu bara sebagai sumber bahan bakar yang kemudian digunakan untuk mememanaskan air yang diubah menjadi steam penggerak turbin listrik. Dalam proses pembakaran batu bara, PLTU akan menghasilkan sejumlah besar gas buang dimana terkandung gas beracun dan berbahaya jika langsung dibuang ke lingkungan. Oleh sebab itu perlu adanya proses recovery gas buang (SO2) sebagai salah satu bentuk tanggung
(6)
2
B. PERANCANGAN KAPASITAS
Pabrik gipsum ini adalah pabrik yang memanfaatkan limbah dari proses pembakaran batu bara di PLTU Paiton yang terletak di Kabupaten Probolinggo, Provinsi Jawa Timur yang menghasilkan gas yaitu gas SO2 yang apabila dibuang
langsung ke lingkungan akan mengakibatkan efek kerusakan lingkungan seperti efek rumah kaca dan pemanasan global. Untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan maka perlu adanya teknologi yang bias menginovasi agar gas buang tersebut bias terproses menjadi produk yang bernilai jual. Oleh karena itu di pilih proses desulfurisasi gas buang sebagai alternatif dalam memproduksi gipsum.
Dalam merancang suatu kapasitas suatu pabrik, ada dua metode analisis, yaitu memperkirakan banyaknya kebutuhan akan produk di masa depan atau menganalisis seberapa besar bahan baku yang tersedia untuk bisa diproduksi dalam suatu pabrik tersebut. Sehubungan dengan metode-metode tersebut, metode yang paling memungkinkan adalah dengan menganalisis seberapa banyak kandungan bahan baku yang tersedia, mengingat pabrik ini sangat bergantung pada jumlah kandungan SO2 yang ada di dalam gas buang.
PLTU Paiton menghasilkan gas buang sebesar 170,74 kg/jam yang terdiri atas komposisi SO2 sebesar 6,9% sehingga diperoleh bahan baku sebesar
1,18 kg/jam. Maka dari itu pabrik gipsum ini dapat dibangun dengan kapasitas 25 ton per tahun. Dengan pemilihan kapasitas tersebut diharapkan dapat mengurangi dampak emisi gas SO2 dan memenuhi kebutuhan gipsum di
Indonesia. Berdasarkan factor ketersediaan bahan baku, pemasaran, transportasi, tenaga kerja, juga pnyediaan utilitas, maka lokasi pabrik ditetapkan di dalam kawasan PLTU Paiton, Probolinggo, Jawa Timur. Sehingga dengan pertimbangan tersebut maka diharapkan pabrik gipsum ini dapat beroperasi secara terus menerus.
(7)
3
C. PROSES PEMBUATAN GIPSUM DENGAN PROSES
DESULFURISASI GAS BUANG PLTU
Proses pembuatan gipsum dilakukan dengan proses desulfurisasi gas buang PLTU. Batu Gamping (CaO) direaksikan dengan sejumlah air di dalam Mixer
sehingga akan terbentuk larutan Ca(OH)2. Gas SO2 yang dihasilkan dalam proses
pembakaran batu bara PLTU akan diinjeksikan ke dalam menara absorber pada bagian bawah dan akan dikontakkan dengan larutan Ca(OH)2 yang disemprotkan
melalui bagian atas menara absorber. Pada sisi lain di bagian bawah menara juga diinjeksikan sejumlah udara. Di dalam absorber akan terjadi reaksi kimia dan mekanisme difusi gas SO2 masuk ke dalam larutan Ca(OH)2 dan akan membentuk
lumpur CaSO4. Reaksi ini berlangsung pada suhu 50°C dan tekanan 1,1 atm.
Lumpur yang terbentuk selanjutnya akan melalui proses pemurnian lagi di dalam
thickener dan filter. Akhir dari proses pembuatan gipsum adalah pembentukan gipsum dihidrat (CaSO4.2H2O) melalui proses pemanasan pada rentang suhu
150-200°C (Fernandez, dkk, 1997).
D. TINJAUAN KINETIKA
Reaksi pembuatan gispum merupakan reaksi eksotermis orde 1 yang melalui dua tahap. Persamaan konstanta reaksi ditentukan melalui perhitungan sebagai berikut
Reaksi :
o Ao Ao
V F
C
jam m
jam kmol
/ 3370 , 376 . 2
/ 6206 , 232
3
= 0,0979 kmol/m3
o Bo Bo
V F
C
Ca(OH)2 + SO2 + O2 → CaSO4 + 2H2O
(8)
4 jam m jam kmol / 0355 , 0 / 0147 , 0 3
= 0,4136 kmol/m3
= 26,6653 kmol/m3
Reaksi diatas merupakan reaksi orde 2 karena laju reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi dari zat pereaksi.
ra = k CA
A A kC dt dC x) (1 kC dt x) (1 dC A0
A0
x) (1 kC dt x) d(1 C A0
A0
kdt x) (1 C x) d(1 C A0 A0 kdt x) (1 dx
ln(1 x)
t 1
k
XA = 0,98
t= 0,5 detik (Lesson 9, Flue Gas Desulfurization (Acid Gas Removal) Systems)
ln(1 0,95)
1 1
k
= 2,9957/detik
Sehingga persamaan kecepatan reaksi pembuatan gipsum adalah : k = 2,9957/detik
(9)
5
E. KEGUNAAN PRODUK
Adapun kegunaan gipsum antara lain sebagai:
a. Bahan pembantu pembuatan semen, yaitu sebagai bahan untuk memperlambat pengerasan pada semen.
b. Pada bidang kedokteran dan farmasi, digunakan sebagai bahan plester. c. Pada industri cat, digunakan sebagai bahan pengisi dan campuran cat
putih.
d. Pada industri keramik, digunakan sebagai bahan pengisi.
e. Pada industri leketronika, digunakan sebagai bahan pembuatan komponen-komponen elektronika.
F. TINJAUAN PROSES SECARA UMUM
Pembuatan gipsum melalui proses desulfurisasi gas buang PLTU secara umum yaitu terjadi melalui dua reaksi. Reaksi pertama yaitu reaksi antara batu gamping (CaO) dengan sejumlah air membentuk larutan Ca(OH)2 kemudian
larutan Ca(OH)2 yang dihasilkan akan disempotkan dari bagian atas menara
absorber yang sebelumnya pada bagian bawah menara diinjeksikan gas buang (SO2) dan udara dari sisi yang berbeda sehingga akan terjadi reaksi kimia dan
mekanisme difusi gas SO2 ke dalam larutan Ca(OH)2 sehingga terbentuk lumpur
CaSO4. Keseluruhan reaksi terjadi di dalam absorber yang berlangsung pada suhu
50°C dan tekanan 1,1 atm. Lumpur CaSO4 yang terbentuk selanjutnya dimurnikan
lagi di dalam thickener dan filter. Tahap akhir proses pembuatan gipsum adalah proses pengeringan di dalam dryer untuk membentuk gipsum dihidrat, CaSO4.2H2O
G. DIAGRAM ALIR
Diagram alir proses pembuatan gipsum dapat dilihat pada gambar 1 dan gambar 2 di akhir artikel ini.
(10)
6
H. SPESIFIKASI ALAT UTAMA PROSES
Berikut ini merupakan spesifikasi alat proses produksi gipsum.
1. Mixer
Kode : M-101
Fungsi : Melarutkan umpan batu gamping (CaO) sebesar 1,07 kg/jam dengan air (H2O) sebesar 5.239,71 kg/jam
Tipe : Tangki Berpengaduk Kondisi Operasi
Tekanan : 1 atm Temperatur : 30˚C
Bahan : Carbon Steel
Dimensi Mixer
Tinggi mixer total: 4,8 ft Diameter Shell : 2,09 m Tinggi Shell : 1,09 m Tebal Shell : 0,25 in Head
Jenis : Flanged dhised head
Tebal Head : 0,25 in Pengaduk
Jenis : Flat Blade Turbine Impeller dengan 6 Blade
Jumlah : 1
Kecepatan : 164,55 rpm Diameter :0,36 m
Motor : 1 Hp
Baffle
Jumlah : 6 buah Lebar : 0,03 m
(11)
7
2. Menara Absorber
Kode : D-101
Fungsi : Mereaksikan gas buang dengan kapasitas 170,74 kg/jam dengan larutan batu gamping 5.239,71 kg/jam agar membentuk slurry gipsum sebesar 5.266,14 kg/jam
Jumlah : 1 Kondisi Operasi Tekanan : 1,1 atm Temperatur : 50˚C Bahan : Stainless Steel
Dimensi Absorber
Tinggi packing : 6,10 m Tinggi menara : 7,31 m Diameter menara : 2,10 m Jenis packing : Rascig Ring
Tebal shell : 0,25 in Tebal head : 0,1875 in Harga :US $ 54.767,4
3. Thickener
Kode : H-101
Fungsi : Mengendapkan padatan impuritas yang terkandung di dalam
slurry gipsum hasil absorbsi Jumlah : 1
Kondisi Operasi
Tekanan : 1 atm Temperatur : 50,27˚C
Bahan : Stainless Steel
Luas minumum : 70.286,41 m2 Kedalaman minimum : 3,05 m Harga : US $ 24.241,07
(12)
8
4. Filter
Kode : H-201
Fungsi : Memisahkan padatan gipsum dari filtrat air Jumlah : 1
Kondisi Operasi
Tekanan : 1 atm Temperatur : 50,27˚C Bahan : Stainless Steel
Volume : 5,26 m3 Panjang : 8,5 m Diameter : 17 m Kecepatan putar : 0,37 rpm Luas drum : 21,06 m2 Power motor : 0,0005 Hp Harga : US $ 264.222,31
5. Dryer
Kode : B-101
Tugas : Menguapkan air dalam gipsum dari kadar air 30% menjadi 0,1% Kapasitas bahan yang dikeringkan : 3,16 kg/jam
Tipe : Rotary Horizontal Co-Current
Temperatur bahan : - masuk = 50,27°C - keluar = 154,50°C Media pengering : udara
Temperatur udara : - masuk = 60,88°C - keluar = 36,46°C Kadar air bahan : - masuk = 30%
- keluar = 0,1% Kecepatan putar : 19,6 rpm
(13)
9 Panjang dryer : 9,5 ft
Diameter dryer : 1,46 ft Power motor : 0,2 Hp
Bahan : Stainless Steel
Jumlah : 1
Harga : US $ 21.285,97
I. ANALISIS EKONOMI
Pabrik gipsum ini memerlukan modal tetap Rp 8.698.945.968,97 per tahun, modal kerja Rp 218.972.817,76 per tahun. Dari analisis ekonomi terhadap pabrik, adapun hasilnya adalah:
Keuntungan sebelum pajak = Rp 3.822.694.091,62 Keuntungan setelah pajak = Rp 2.675.885.864,13 POS sebelum pajak = 36,85%
POS setelah pajak = 25,79% POT sebelum pajak = 2,13 tahun POT setelah pajak = 2,79 tahun BEP = 16%
SDP = 6,58% DCF = 24,27%
(14)
10
J. KESIMPULAN
Pabrik gipsum yang berkapasitas 25 ton/tahun merupakan pabrik beresiko tinggi. Hal ini dikarenakan kapasitas pabrik yang minimum yang sangat bergantung terhadap jumlah gas buang yang dikeluarkan oleh PLTU sehingga menyebabkan biaya penjualan produk menjadi lebih rendah dibandingkan dengan jumlah biaya yang harus dikeluarkan untuk biaya operasional pabrik sehingga mengakibatkan pabrik mengalami kerugian. Oleh sebab itu pabrik gipsum dengan proses desulfurisasi gas buang ini tidak layak untuk didirikan jika diorientasikan untuk mendapat keuntungan, karena dasar merancang pabrik ini adalah sebagai konsekuensi moral PLTU Paiton dalam rangka mengurangi emisi gas buang SO2
yang akan berdampak pada kerusakan lingkungan. Di sisi lain, dengan adanya perancangan pabrik gipsum dengan proses desulfurisasi gas buang ini maka pihak PLTU Paiton akan memperingan biaya pengeluaran yang dapat disanksikan kepadanya terkait dengan pembuangan emisi gas berbahaya secara besar-besaran ke lingkungan. Telah dirancang undang-undang oleh pihak legislatif terkait sanksi yang akan disampaikan oleh industri yang terbukti berkontribusi dalam kerusakan lingkungan. Pihak industri akan dikenakan sanksi sebesar 5% dari total biaya produksi jika terbukti bersalah, dan biaya ini disebut dengan pajak hijau. Jika dialokasikan ke dalam bentuk dana maka besar pajak hijau akan jauh lebih besar nilainya daripada biaya pengadaan pabrik ini. Sehingga sebagai bentuk tanggungjawab moral terhadap masyarakat maka pihak PLTU Paiton diminta untuk tetap membangun pabrik ini agar emisi gas SO2 yang dilepas ke lingkungan
adalah jumlah minimal.
Karena kapasitas maksimal yang bisa didapatkan dari PLTU Paiton hanyalah 25,94 ton/tahun dan ukuran alat proses standar cukup bisa mengokupasi kapasitas yang lebih besar yaitu bisa mencapai 3.000 ton/tahun, maka dapat ditingkatkan kapasitasnya menjadi 2.500 ton/tahun dengan menambah asupan gas buang atau menambah komposisi gas SO2 yang baru.
(15)
11 Dengan kapasitas yang baru, maka alat-alat proses dapat bekerja dengan maksimal dan beroperasi sehingga dapat menghasilkan keuntungan. Adapun hasil dari analisis ekonomi dari pabrik tersebut adalah:
Keuntungan sebelum pajak = Rp 3.822.694.091,62 Keuntungan setelah pajak = Rp 2.675.885.864,13 POS sebelum pajak = 36,85%
POS setelah pajak = 25,79% POT sebelum pajak = 2,13 tahun POT setelah pajak = 2,79 tahun BEP = 16%
SDP = 6,58% DCF = 24,27%
Dari analisis ekonomi di atas dapat disimpulkan bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak untuk didirikan baik dari sisi ekonomis dan dari sisi kepedulian terhadap lingkungan.
(16)
12
DAFTAR PUSTAKA
Aries, R.S., and Newton, R.D, 1955, Chemical Engineering Cost Estimation, Mc. Graw Hill Book Company, New York.
Badger, W.L., and Banchero, J.T. 1955, Introduction to Chemical Engineering, McGraw Hill Book Company, Tokyo
Brown, G.G., 1950, Unit Operations, John Wiley and Sons, Inc., New York. Brownell, L.E. and Young, E.H., 1979, Process Equipment Design, John Wiley
and Sons, Inc., New York.
Coulson, J.M. and Richardson, J.F., 1983, Chemical Engineering, Vol. 6, Pergamon Press, Oxford.
Faith, W.L., Keyes, D.B., and Clark, R.L., 1957, Industrial Chemistry, John Wiley and Sons, London.
Geankoplis, C.J. and J.F. Richardson, 1989, Design Transport Process and Unit
Operation, Pegamon Press Singapore
Irving S.N. and Richard J.L., 1987, Condensed Chemical Dictionary. 7thedition, Van Nostrand Reinhold Company, New York
Kern, D.Q., 1950, Process Heat Transfer, Mc. Graw-Hill International Book Company Inc., New York.
Kirk, R.E. and Othmer, D.F., 1952, Encyclopedia of Chemical Technology 3rd ed. Vol. 9, The Inter Science Encyclopedia, Inc., New York.
Levenspiel, O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd ed., John Wiley and Sons, Inc., Toronto.
Mc.Ketta, J.J., and Cunningham W.A., 1977, Encyclopedia of Chemical Processing and Design, vol.31, Marcel Dekker, Inc., New York.
Perry, R.H. and Green, D.W., 1997, Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 7th
ed., Mc. Graw-Hill Book Company, New York.
Peters, M.S. and Timmerhaus, K.D., 2003, Plant Design and Economic for Chemical Engineering 5th ed., Mc. Graw-Hill International Book Company Inc., New York.
(17)
13
Ball Mill Mixer Absorber Thickener Filter
Arus 1 P = 1 atm T = 30°C
CaO MgO Fe2O3
H2O
Arus 2 P = 1 atm T = 30°C CaO MgO Fe2O3
H2O
Arus 3 P = 1 atm
T =30°C H2O
Arus 4 P = 1 atm T = 180°C Mg(OH)2
H2O
Ca(OH)2
Arus 6 P = 1 atm T = 120°C CO2
O2
CO H2O
NO2
SO2
N2
Arus 9 P = 1 atm T = 73,88°C
CO2 O2 CO NO2 SO2 N2 Arus 5 P = 1 atm
T = 30°C CaO Mg(OH)2
MgO Fe2O3
H2O
Ca(OH)2
Arus 10 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Arus 8 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Arus 13 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Arus 15 P = 1 atm T = 154,50°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4.H2O
MgCO3
CaSO4.2H2O
Arus 12 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Arus 11 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Dryer Arus 14 P = 1 atm T = 145°C H2O H2SO4
Arus 7 P = 1 atm T = 30°C O2
N2
(18)
(19)
14
Ball Mill Mixer Absorber Thickener Filter
Arus 1 CaO = 104.00 MgO = 3,36 Fe2O3 = 0,87
H2O = 0,11
108,33
Arus 2 CaO = 104,00
MgO = 3,36 Fe2O3 = 0,87
H2O = 0,11 108,33
Arus 3 H2O = 35,12
35,12
Arus 4 Mg(OH)2 = 4,57
H2O = 0,35
Ca(OH)2 = 136,99
141,91 Arus 6
CO2 = 2.539,13
O2 = 773,91
CO = 3,48 NO2 = 1,04
SO2 = 120,00
N2 = 12.762,09
17.390,96
Arus 9 CO2 = 1.185,50
O2 = 786,43
CO = 3,48 NO2 = 1,04 SO2 = 0,22
N2 = 12.908,22
14.884,89
Arus 5 CaO = 0,21 Mg(OH)2 = 0,05
MgO = 0,17 Fe2O3 = 0,87
H2O = 0,11 Ca(OH)2 = 0,14
1,54
Arus 10 Mg(OH)2 = 0,87
H2O = 0,05
CaCO3 = 0,01
MgCO3 = 0,11 1,04
Arus 8 Ca(OH)2 = 0,82
Mg(OH)2 = 0,87
H2O = 2.572,61
CaCO3 = 0,01
CaSO4 = 250,20
MgSO4 = 7,64 MgCO3 = 0,11
H2SO4 = 6,22 2.838,48
Arus 13 Ca(OH)2 = 0,81
H2O = 128,63
CaSO4 = 245,20
MgSO4 = 4,39 H2SO4 = 0,01
379,04
Arus 15 Ca(OH)2 = 0,81 H2O = 1,00 CaSO4 = 0,35 MgSO4 = 0,42 MgSO4.H2O = 3,74 CaSO4.2H2O = 309,35 315,66 Arus 12
Ca(OH)2 = 0,01
H2O = 2.443,93
CaSO4 = 5,00
MgSO4 = 3,25
H2SO4 = 6,21
2.458,41 Arus 11 Ca(OH)2 = 0,82
H2O = 2.572,56 CaSO4 = 250,20
MgSO4 = 7,64 H2SO4 = 6,22
2.837,44
Dryer Arus 14 H2O = 63,79
H2SO4 = 0.01
63,79
Arus 7 O2 = 44,37
N2 = 146,14
190,51
(20)
(1)
11 Dengan kapasitas yang baru, maka alat-alat proses dapat bekerja dengan maksimal dan beroperasi sehingga dapat menghasilkan keuntungan. Adapun hasil dari analisis ekonomi dari pabrik tersebut adalah:
Keuntungan sebelum pajak = Rp 3.822.694.091,62 Keuntungan setelah pajak = Rp 2.675.885.864,13 POS sebelum pajak = 36,85%
POS setelah pajak = 25,79% POT sebelum pajak = 2,13 tahun POT setelah pajak = 2,79 tahun BEP = 16%
SDP = 6,58% DCF = 24,27%
Dari analisis ekonomi di atas dapat disimpulkan bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak untuk didirikan baik dari sisi ekonomis dan dari sisi kepedulian terhadap lingkungan.
(2)
DAFTAR PUSTAKA
Aries, R.S., and Newton, R.D, 1955, Chemical Engineering Cost Estimation, Mc. Graw Hill Book Company, New York.
Badger, W.L., and Banchero, J.T. 1955, Introduction to Chemical Engineering, McGraw Hill Book Company, Tokyo
Brown, G.G., 1950, Unit Operations, John Wiley and Sons, Inc., New York. Brownell, L.E. and Young, E.H., 1979, Process Equipment Design, John Wiley
and Sons, Inc., New York.
Coulson, J.M. and Richardson, J.F., 1983, Chemical Engineering, Vol. 6, Pergamon Press, Oxford.
Faith, W.L., Keyes, D.B., and Clark, R.L., 1957, Industrial Chemistry, John Wiley and Sons, London.
Geankoplis, C.J. and J.F. Richardson, 1989, Design Transport Process and Unit
Operation, Pegamon Press Singapore
Irving S.N. and Richard J.L., 1987, Condensed Chemical Dictionary. 7thedition, Van Nostrand Reinhold Company, New York
Kern, D.Q., 1950, Process Heat Transfer, Mc. Graw-Hill International Book Company Inc., New York.
Kirk, R.E. and Othmer, D.F., 1952, Encyclopedia of Chemical Technology 3rd ed.
Vol. 9, The Inter Science Encyclopedia, Inc., New York.
Levenspiel, O., 1972, Chemical Reaction Engineering 2nd ed., John Wiley and Sons, Inc., Toronto.
Mc.Ketta, J.J., and Cunningham W.A., 1977, Encyclopedia of Chemical
Processing and Design, vol.31, Marcel Dekker, Inc., New York.
Perry, R.H. and Green, D.W., 1997, Perry’s Chemical Engineers’ Handbook 7th
ed., Mc. Graw-Hill Book Company, New York.
Peters, M.S. and Timmerhaus, K.D., 2003, Plant Design and Economic for
(3)
13
Ball Mill Mixer Absorber Thickener Filter
Arus 1 P = 1 atm T = 30°C
CaO MgO Fe2O3
H2O
Arus 2 P = 1 atm T = 30°C CaO MgO Fe2O3
H2O
Arus 3 P = 1 atm
T =30°C H2O
Arus 4 P = 1 atm T = 180°C Mg(OH)2
H2O
Ca(OH)2
Arus 6 P = 1 atm T = 120°C CO2
O2
CO H2O
NO2
SO2
N2
Arus 9 P = 1 atm T = 73,88°C
CO2 O2 CO NO2 SO2 N2 Arus 5 P = 1 atm
T = 30°C CaO Mg(OH)2
MgO Fe2O3
H2O
Ca(OH)2
Arus 10 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Arus 8 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Arus 13 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Arus 15 P = 1 atm T = 154,50°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4.H2O
MgCO3
CaSO4.2H2O
Arus 12 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Arus 11 P = 1 atm T = 73,88°C
Ca(OH)2
Mg(OH)2
H2O
CaCO3
CaSO4
MgSO4
MgCO3
H2SO4
Dryer Arus 14 P = 1 atm T = 145°C H2O H2SO4
Arus 7 P = 1 atm T = 30°C O2
N2
(4)
(5)
14
Ball Mill Mixer Absorber Thickener Filter
Arus 1 CaO = 104.00 MgO = 3,36 Fe2O3 = 0,87
H2O = 0,11
108,33
Arus 2 CaO = 104,00
MgO = 3,36 Fe2O3 = 0,87
H2O = 0,11 108,33
Arus 3 H2O = 35,12
35,12
Arus 4 Mg(OH)2 = 4,57
H2O = 0,35
Ca(OH)2 = 136,99
141,91 Arus 6
CO2 = 2.539,13
O2 = 773,91
CO = 3,48 NO2 = 1,04
SO2 = 120,00
N2 = 12.762,09
17.390,96
Arus 9 CO2 = 1.185,50
O2 = 786,43
CO = 3,48 NO2 = 1,04 SO2 = 0,22
N2 = 12.908,22
14.884,89
Arus 5 CaO = 0,21 Mg(OH)2 = 0,05
MgO = 0,17 Fe2O3 = 0,87
H2O = 0,11 Ca(OH)2 = 0,14
1,54
Arus 10 Mg(OH)2 = 0,87
H2O = 0,05
CaCO3 = 0,01
MgCO3 = 0,11
1,04 Arus 8 Ca(OH)2 = 0,82
Mg(OH)2 = 0,87
H2O = 2.572,61
CaCO3 = 0,01
CaSO4 = 250,20
MgSO4 = 7,64 MgCO3 = 0,11
H2SO4 = 6,22 2.838,48
Arus 13 Ca(OH)2 = 0,81
H2O = 128,63
CaSO4 = 245,20
MgSO4 = 4,39 H2SO4 = 0,01
379,04
Arus 15 Ca(OH)2 = 0,81 H2O = 1,00 CaSO4 = 0,35 MgSO4 = 0,42 MgSO4.H2O = 3,74 CaSO4.2H2O = 309,35 315,66 Arus 12
Ca(OH)2 = 0,01
H2O = 2.443,93
CaSO4 = 5,00
MgSO4 = 3,25
H2SO4 = 6,21
2.458,41 Arus 11 Ca(OH)2 = 0,82
H2O = 2.572,56 CaSO4 = 250,20
MgSO4 = 7,64 H2SO4 = 6,22
2.837,44
Dryer Arus 14 H2O = 63,79
H2SO4 = 0.01
63,79
Arus 7 O2 = 44,37
N2 = 146,14
190,51
(6)