Sirait, Christiyani and Purba, Christopher P.E (2019) Tugas Desain Pabrik Kimia Garam Industri Dari Air Laut Dengan Teknologi Membran Reverse Osmosis. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02211746000009-Undergraduate_Thesis.pdf Download (2MB) | Preview |
Abstract
Garam merupakan salah satu senyawa anorganik yang berbentuk kristal berwarna bening seperti kaca, larut dalam air dan bersifat higroskopis serta dapat berbentuk kubus ataupun kristal. Mempunyai rumus molekul NaCl (Natrium Chlorida) dan berat molekul 58,45 gr/mol. Garam umumnya digunakan sebagai bahan pangan dan bahan baku bagi industri dalam negeri. Produksi garam Indonesia secara umum dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu garam yang berasal atau diproduksi oleh PT. Garam (Persero), garam yang berasal dari rakyat yang disebut dengan garam rakyat dan garam impor. Pada saat ini, kegunaan garam semakin luas seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi. Terutama dalam penggunaan Garam Industri yang digunakan untuk menyokong perindustrian di Indonesia. Produksi garam nasional hingga saat ini hanya mampu memenuhi kebutuhan garam dalam negeri dari segi konsumsi saja, sementara untuk kebutuhan garam industri dipenuhi dari impor. Untuk itu diperlukan upaya untung memnuhi kebutuhan garam industri salah satunya dengan pendirian pabrik garam industri. Produksi garam nasional secara keseluruhan di Indonesia mencapai rata–rata 1.000.000 ton per/tahun. Untuk pemilihan garam industri sebagai bahan baku tentu sangat menguntungkan karena ketersediaan bahan baku air laut yang mudah didapat karena hampir di Indonesia memiliki wilayah laut yang sangat luas. Pendirian pabrik Garam Industri harus memperhatikan banyaknya produksi dan permintaan terhadap produk untuk menentukan kapasitas produksinya. Pabrik direncanakan mulai beroperasi tahun 2022. Dan ditetapkan kapasitas produksi pabrik Garam Industri sebesar 300.000 ton/ tahun. Lokasi pendirian pabrik garam industri ini direncanakan di desa Bipolo, Kecamatan Sulamu, Kabupaten Kupang, Nusa Tenggara Timur. Dengan penentuan lokasi pendirian pabrik yang didasarkan pada beberapa alasan, yaitu dekat dengan bahan baku (garam rakyat melimpah), ketersediaan sumber air (dekat dengan laut), ketersediaan power (PLN), sarana transportasi, kondisi cuaca dan iklim dan pemasaran dekat dengan pelabuhan (Pelabuhan Kupang). Adapun proses pembuatan garam industri pada umumnya ada tiga macam, yaitu Vacuum Pan Evaporator Process, Solar Evaporation, Rock Salt, Open Pan dan Membrane Technology. Berdasarkan pertimbangan keuntungan dan kekurangan proses, maka ditetapkan proses yang digunakan adalah Teknologi Membrane Reverse Osmosis. Proses pembuatan garam industri dari air laut dibagi menjadi 4 (empat) tahapan yaitu tahap pretreatment bahan baku, tahap pemurnian bahan baku, tahap penguapan dan pengkristalan dan tahap pengendalian produk.
Tahap pertama dalam proses pembuatan garam industri dari bahan baku air laut/brine ini yaitu pertama air laut/brine ditampung didalam bak penampung kemudian dipompa menuju ke tangki Flokulator yang bertujuan untuk membentuk flok-flok impuritis air laut kemudian dialirkan menuju Clarifier untuk mengendapkan flok-flok impuritas air laut. Air laut yang telah diendapkan didalam Clarifier kemudian dialirkan menuju Sand Filter I dan Sand Filter II untuk menahan partikulat/koloidal yang terbawa oleh air laut agar tidak mengganggu proses selanjutnya dan juga untuk menghilangkan impurities padatan-padatan berukuran kecil yang memiliki settling time yang panjang. Proses penyaringan impurities di Sand Filter I dan Sand Filter II ini berfungsi untuk mengurangi intensitas backwashing pada Membran Reverse Osmosis serta untuk menjaga Membran Reverse Osmosis agar tahan lama. Air laut yang telah melalui Sand Filter I kemudian akan dialirkan menuju Sand Filter II kemudian dialirkan menuju Nanofiltrasi untuk menghilangkan ion-ion yang menyebabkan kesadahan air dari umpan brine, seperti polutan mikro dan ion multivalent. Tahap kedua yaitu tahap pemurnian bahan baku Air laut/Brine setelah melewati Sand Filter II kemudian akan dialirkan menuju Nanofiltrasi. Pada Nanofiltrasi ini kandungan garam yang terdiri dari ion divalen seperti Ca2+, Mg2+, dan lain-lain sebagian besar akan tertahan sehingga hanya melewatkan garam dengan ion monovalen seperti Na+. Umpan kemudian dialirkan menuju Membran Reverse Osmosis untuk mengurangi kandungan airnya dengan kondisi operasi pada T=30OC dan tekanan 30 atm. Pada Membran Reverse Osmosis permeat (hasil olahan) akan dibuang ke waste water treatment sedangkan produk konsentratnya akan dialirkan menuju evaporator untuk proses selanjutnya. Tahap ketiga yaitu penguapan dan pengkristalan dimana produk larutan Brine setelah melewati proses pemurnian kemudian lauran brine dari tangki penampungan selanjutnya dialirkan single-effect evaporator. Vapor dari yang dihasilkan oleh evaporator akan dialirkan menuju Baromatic Condenser untuk mencairkan vapor dan dialirkan menuju Hot Well sebagai kondensat dengan bantuan Steam Jet Ejector . Produk dari Evaporator yang berupa slurry akan dialirkan menuju Centrifuge yang berfungsi untuk memisahkan mother liquor dengan kristal NaCl yang telah terbentuk. Kristal garam yang terbentuk selanjutnya dialirkan menuju Rotary Dryer untuk dilakukan proses pengeringan kristal garam. Di Rotary Dryer terjadi proses pengeringan kristal garam serta adanya udara panas dari Heater dengan bantuan Blower sebagai sumber udara dimana proses pengeringan dengan menggunakan udara panas dilakukan secara counter current (berlawanan). Padatan yang terbawa oleh udara panas akan dialirkan menuju Cyclone untuk dilakukan pemisahan antara udara dengan padatan. Sehingga padatan yang terpisah oleh udara bersih akan diumpankan secara bersamaan dengan produk bawah dari Rotary Dryer menuju ke Belt Conveyor. Sementara untuk udara bersih yang telah terpisah oleh padatan akan dikeluarkan dari Cyclone untuk kemudian menjadi gas buang dengan menggunakan Fan.
Tahap keempat yaitu tahap pengendalian produk. Produk dari Rotary Dryer dan Kristal garam yang telah terpisah dari udara selanjutnya akan dialirkan menuju Crusher dengan menggunakan Bucket Elevator. Kristal garam diumpankan menuju Crusher berfungsi untuk menghaluskan kristal garam hingga menjadi sangat kecil. Kristal garam yang telah dihancurkan tersebut kemudian akan disaring dengan menggunakan. Dimana ada dua jenis produk yang dihasilkan yaitu Rough Salt Industrie dan Fine Salt Industrie. Berdasarkan perhitungan neraca massa, untuk memenuhi kapasitas produksi garam industri sebanyak 300,000 ton/tahun dibutuhkan bahan baku garam rakyat sebanyak 2,749,821.106 kg/jam atau 21,118,626.091 ton/tahun air laut yang dapat menghasilkan 300,000 ton garam industri/tahun. Proses produksi juga didukung oleh utilitas proses, antara lain kebutuhan air yang digunakan untuk sanitasi dan air proses, listrik sebagai sumber tenaga penggerak peralatan proses dan penerangan, serta bahan bakar untuk sumber energi boiler.
Pabrik garam industri dari air laut ini akan beroperasis elama 320 hari/tahun dengan kapasitas 300,000 ton/tahun. Dimana diperlukan total modal investasi (TCI) sebesar Rp 3,023,902,324,966.41 dan total biaya produksi sebesar Rp 455,534,371,415.85 dengan estimasi hasil penjualan per tahun Rp 2,100,000,000,000. Dengan estimasi umur pabrik 10 tahun dan waktu pengembalian pinjaman selama 10 tahun, dapat diketahui internal rate of return (IRR) sebesar 26.35 % dimana IRR lebih besar dari suku bunga bank sebsar 9.75%. Hasil pay out time (POT) 3.3 tahun dan break even point (BEP) sebesar 26.23 % dengan project life 10 tahun dan massa kontruksi 2 tahun yang akan didirikan mulai beroperasi pada tahun 2022. Dengan melihat penilaian-penilaian diatas serta beberapa parameter teknisnya, maka pabrik garam industri dari air laut dengan menggunakan teknologi membrane reverse osmosis layak didirikan.
=================================================================================================================================
Salt is one of the inorganic compositions that form clear colored crystals such as glass, is soluble in water and is hygroscopic and can form cubes or crystals. Has a molecule of NaCl (Sodium Chloride) and a molecular weight of 58.45 gr / mol. Salt is generally used as food and raw materials for domestic industries. Indonesian salt production can be grouped into three. PT.Garam (Persero), salt originating from the people, called popular salt and imported salt. At present, the use of salt is growing rapidly as the development of science and technology. Specifically in the use of Industrial Salt which is used to support industry in Indonesia. National salt production to date has only been able to meet domestic salt needs in terms of consumption alone, while for industrial salt needs have begun to be important. For this reason, efforts are needed to meet the needs of the salt industry. Overall national salt production in Indonesia reaches an average of 1,000,000 tons per year. For the selection of industrial salt as a raw material, it is certainly very profitable because seawater raw materials are easily obtained because most of Indonesia has a very wide sea area. The establishment of the Industrial Salt factory must pay attention to the amount of production and demand for the product to determine its production capacity. The approved factory will start operating in 2022. And the production plant determined by Industri Salt is 300,000 tons / year. The location of this industrial salt factory was established in the village of Bipolo, Sulamu District, Kupang Regency, East Nusa Tenggara. By determining the location of the factory establishment based on several reasons, namely close to raw materials (abundant people's salt), considering air sources (close to the sea), allocating power (PLN), transportation, transportation and marketing close to the port (Kupang Harbor). While the process of making industrial salt in general there are three kinds, namely the Vacuum Pan Evaporator Process, Solar Evaporation, Rock Salt, Open Pot Technology and Membranes. Based on consideration of the advantages and disadvantages of the process, it is determined that the process used is Reverse Osmosis Membrane Technology. The process of making industrial salt from sea water is divided into 4 (four) consisting of pretreatment of raw materials, raw materials, evaporation and crystallization materials and product control materials. The first stage in the process of making industrial salt from raw materials of sea water / salt water is the first sea water / brine is collected in a container and then pumped into a flocculator tank which is used to make impuritic flocks of sea air then flowed towards the Clarifier to precipitate floc -flocking sea water impurity. Seawater that has been deposited in Clarifier is then channeled to Filter Sand I and Filter Sand II to hold particulates / colloids carried by sea air so as not to continue the next process and also to remove impurities of small solids that have a long turnaround time. The process of filtering impurities in the Sand Filter I and Sand Filter II serves to reduce the backwashing intensity of the Reverse Osmosis Membrane and to manage the Reverse Osmosis Membrane to be durable. Sea water that has been through Sand Filter I will then flow into Sand Filter II and then flow into Nanofiltration to remove ions that cause air hardness from salt water feeds, such as micro pollutants and multivalent ions. The second stage is the purification of raw materials Seawater / Brine after passing through Sand Filter II will then flow into the Nanofiltration. In this nanofiltration the salt content consisting of divalent ions such as Ca2 +, Mg2 +, etc. will mostly be retained so that only salt is released with monovalent ions such as Na +. The feed is then channeled into the Reverse Osmosis Membrane to reduce its water content with operating conditions at T = 30OC and a pressure of 30 atm. In the Reverse Osmosis permeate membrane (processed products) will be discharged to the wastewater treatment while the concentrate product will be flowed to the evaporator for further processing. The fourth stage is the product control stage. The product of Rotary Dryer and salt crystal which has been separated from the air will then be flowed to the Crusher by using the Bucket Elevator. Salt crystals are fed into the crusher serves to smooth the salt crystals to be very small. The crushed salt crystals will then be filtered using. Where there are two types of products produced, namely Rough Salt Industrie and Fine Salt Industrie. Based on the calculation of the mass balance, to meet the capacity of industrial salt production of 300,000 tons / year it takes 2,749,821,106 kg / hour or 21,118,626,091 tons / year of sea water which can produce 300,000 tons of industrial salt / year. The production process is also supported by process utilities, including the need for water used for sanitation and process water, electricity as a source of power for process equipment and lighting, as well as fuel for boiler energy sources. This industrial salt plant from sea water will operate for 320 days / year with a capacity of 300,000 tons / year. Where required a total investment capital (TCI) of Rp 3,023,902,324,966.41 and a total production cost of Rp 455,534,371,415.85 with an estimated annual sales proceeds of Rp 2,100,000,000,000. With an estimated factory life of 10 years and a loan repayment period of 10 years, an internal rate of return (IRR) of 26.35% can be seen where the IRR is greater than the bank interest rate of 9.75%. The pay out time (POT) of 3.3 years and break even point (BEP) of 26.23% with a project life of 10 years and a mass construction of 2 years to be established began operating in 2022. By looking at the above assessments and some of the technical parameters, an industrial salt factory from seawater using reverse osmosis membrane technology is feasible.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Additional Information: | RSK 664.4 Sir p-1 2020 |
| Uncontrolled Keywords: | Air Laut, Membran Reverse Osmosis, Garam Industri |
| Subjects: | T Technology > TP Chemical technology T Technology > TP Chemical technology > TP156 Crystallization. Extraction (Chemistry). Fermentation. Distillation. Emulsions. T Technology > TP Chemical technology > TP248.25.M46 Membrane separation |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Christiyani Sirait |
| Date Deposited: | 31 May 2024 03:07 |
| Last Modified: | 31 May 2024 03:07 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/73774 |
Actions (login required)
 |
View Item |