Pra Desain Pabrik NaOH dan HCL dari Garam Industri

Pamungkas, Muhammad Andre and Liyanti, Merlin (2022) Pra Desain Pabrik NaOH dan HCL dari Garam Industri. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211840000089_0221184000085-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (5MB)

Abstract

Pra-desain pabrik natrium hidroksida (NaOH) dan asam klorida (HCl) akan didirikan di Kota Gresik, Jawa Timur. Pabrik ini memiliki kapasitas produksi NaOH sebesar 35.000 ton/tahun. Produk yang dihasilkan adalah larutan NaOH 50% dan produk samping berupa larutan HCl 33%. Bahan baku utama yang digunakan adalah garam industri NaCl beserta beberapa bahan baku penunjang seperti asam sulfat (H₂SO₄) 98%, natrium karbonat, dan bahan pretreatment lainnya. Metode produksi yang digunakan adalah elektrolisis garam klorida (NaCl) yang menghasilkan larutan NaOH, gas H₂, dan Cl₂ yang kemudian direaksikan untuk membentuk HCl. Mula-mula, garam masuk ke unit pretreatment dengan tujuan untuk menghilangkan impurities pada garam. Garam akan dilarutkan dengan air dan ditambahkan natrium karbonat serta flocculant sebagai reagen. Pengotor-pengotor akan terendap sebagai CaCO₃ dan MgCO₃. Larutan garam yang sudah bersih kemudian masuk ke sel elektrolisis. Tipe sel elektrolisis yang digunakan adalah sel membran agar menghasilkan yield Cl₂ yang optimal serta meminimalkan penggunaan energi listrik dalam prosesnya. Pada bagian anoda, ion Cl⁻ teroksidasi menghasilkan gas Cl₂. Sementara itu, pada bagian katoda akan diumpankan larutan NaOH 30,5%. Pada katoda, air akan tereduksi menghasilkan gas H₂, sementara ion Na⁺ pada anoda akan bergerak melalui membran dan berikatan dengan ion OH⁻ menghasilkan larutan NaOH dengan konsentrasi 32% yang kemudian dipekatkan menjadi NaOH 50%. Gas reaktan Cl₂ dan H₂ akan melalui proses treatment untuk menghilangkan air. Gas Cl₂ perlu dibersihkan dari air sebab Cl₂ basah bersifat korosif (Kidnay et al., 2011). Proses dilakukan dengan cara pendinginan sehingga air terkondensasi, dilanjutkan dengan penyerapan air oleh larutan H₂SO₄ pekat. Sementara itu, H₂ dipisahkan dari air melalui pendinginan. Gas yang cukup terbebas dari air direaksikan dalam reaktor untuk membentuk gas HCl. Gas HCl kemudian dikontakkan dengan air dalam falling film absorber sehingga terbentuk larutan HCl 33%. Pabrik ini memerlukan capital expenditure sebesar Rp549.807.392.118 dan operating expenditure sebesar Rp148.890.808.466. Melalui analisis ekonomi didapat NPV pabrik senilai Rp2.040.057.494.912, IRR sebesar 32,29%, POT selama 3,75 tahun, dan BEP sebesar 22,45%. Berdasarkan analisis tersebut dapat disimpulkan bahwa pabrik HCl ini layak untuk didirikan.
===============================================================================================================================
The pre-design plant for sodium hydroxide (NaOH) and hydrochloric acid (HCl) will be established in Gresik City, East Java. This plant has a production capacity of 35,000 tons/year of NaOH. The products are a 50% NaOH solution and a 33% HCl solution as a by-product. The main raw material used is industrial-grade NaCl, along with several supporting raw materials such as 98% sulfuric acid (H₂SO₄), sodium carbonate, and other pretreatment materials. The production method used is the electrolysis of sodium chloride (NaCl), which produces NaOH solution and H₂ and Cl₂ gases, which are then reacted to form HCl. Initially, the salt enters the pretreatment unit to remove impurities. The salt is dissolved in water and sodium carbonate and flocculant are added as reagents. The impurities precipitate as CaCO₃ and MgCO₃. The purified brine solution then enters the electrolysis cell. A membrane cell is used to achieve an optimal Cl₂ yield and minimize electrical energy consumption during the process. At the anode, Cl⁻ ions are oxidized to produce Cl₂ gas. Meanwhile, at the cathode, a 30.5% NaOH solution is fed. At the cathode, water is reduced to produce H₂ gas, while Na⁺ ions move through the membrane and combine with OH⁻ ions to produce a 32% NaOH solution, which is subsequently concentrated to 50% NaOH. The Cl₂ and H₂ reactant gases undergo a treatment process to remove water. Cl₂ gas needs to be dried because wet Cl₂ is corrosive (Kidnay et al., 2011). The process is carried out by cooling the gas so that the water condenses, followed by water absorption using concentrated H₂SO₄ solution. Meanwhile, H₂ is separated from water through cooling. The gases, sufficiently free of water, are then reacted in a reactor to form HCl gas. The HCl gas is subsequently contacted with water in a falling-film absorber to produce a 33% HCl solution. This plant requires a capital expenditure of Rp549,807,392,118 and an operating expenditure of Rp148,890,808,466. Based on the economic analysis, the plant has an NPV of Rp2,040,057,494,912, an IRR of 32.29%, a POT of 3.75 years, and a BEP of 22.45%. Based on this analysis, it can be concluded that the HCl plant is feasible to be established.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	661.4 Pam p-1
Uncontrolled Keywords:	asam klorida (HCl), elektrolisis, garam (NaCl), klorin (Cl2), natrium hidroksida (NaOH) , chlorin (Cl2), hydrochloric acid (HCl), elektrolysis, salt (NaCl), sodium hidroksida (NaOH)
Subjects:	H Social Sciences > HD Industries. Land use. Labor > HD3656 Inspection. Factory inspection
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	magang .
Date Deposited:	02 Oct 2026 04:10
Last Modified:	02 Oct 2026 04:10
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/145182

Actions (login required)

View Item