BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pupuk adalah material yang ditambahkan pada media tanam atau tanaman untuk mencukupi mencukupi kebutuhan kebutuhan hara yang diperlukan tanaman sehingga sehingga mampu mampu berproduksi berproduksi dengan dengan baik. Material pupuk dapat berupa berupa bahan organik organik ataupun ataupun non organik. organik. Pupuk berbeda dari suplemen. Pupuk mengandung bahan baku yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sementara suplemen seperti hormon tumbuhan tumbuhan membantu membantu kelancaran kelancaran proses metabolisme. metabolisme. Meskipun Meskipun demikian, demikian, kedalam kedalam pupuk, khususnya khususnya pupuk buatan dapat ditambahkan sejumlah material suplemen. Kebutuhan pupuk di Indonesia masih cukup besar karena sebagian penduduknya masih hidup dari usaha pertanian. Salah satu jenis pupuk yang digunakan adalah pupuk kalium sulfat (K 2S!" yang harganya relatif mahal, karena pabrik pupuk di Indonesia yang yang mempro memproduk duksi si hanya hanya sediki sedikit. t. Pupuk Pupuk kalium kalium sulfat sulfat (K 2S!" mengandu mengandung ng unsur kalium (K" yang sangat diperlukan oleh tanah untuk membantu menyuburkan tanaman. Kalium (K" memiliki kegunaan untuk merangsang pertumbuhan akar dan meningkatkan ketahanan terhadap penyakit. Kekurangan Kekurangan unsur kalium kalium (K" menyebabkan menyebabkan terhambatnya terhambatnya proses fotosintesa dan jumlah tangkai bunga menurun, juga menyebabkan kerontokan. #alaupun pupuk kalium sulfat (K 2S!" bukanlah pupuk yang utama dalam bidang pertanian, namun keberadaannya masih sangat diperlukan untuk meningkatkan kualitas hasil pertanian. Sebagian besar pupuk kalium berupa senya$a K%l, tetapi senya$a %aS ! dan &a2S! juga dapat digunakan. leh karena itu dibuatlah perancangan proses pembuatan pupuk kalium sulfat (K 2S!" dengan bahan baku K%l dan &a 2S! dengan proses single proses single stage, stage, serta dengan bahan baku K%l dan ' 2S! dengan proses Manheim, yaitu mencampur langsung K%l dengan '2S!.
1.2 Tujuan
− Mengetahui bahan baku pembuatan pupuk kalium sulfat (K 2S!" − Mengetahui reaksi pembentukan kalium sulfat (K 2S!" − Mengetahui kegunaan pupuk kalium sulfat (K 2S!"
BAB II ISI
2.1 Dasar Teori
da tiga unsur utama dalam pupuk, yaitu unsur nitrogen, kalium dan fosfor. Selain itu elemen sekunder dalam pupuk adalah kalsium, belerang, magnesium, dan unsur)unsur lain adalah boron, mangan besi, seng, tembaga dan molibdenum (nonim, 2**+". Kalium sulfat (K2S!" juga dikenal sebagai garam abu sulfur merupakan garam yang terdiri dari kristal putih yang dapat larut dalam air dan tidak mudah terbakar. ahan kimia ini biasanya digunakan dalam pupuk, menyediakan potassium dan sulfur. Kalium sulfat dianggap sebagai kombinasi garam asam dan garam alkalin. Pupuk Kalium Sulfat (K2S!" lebih dikenal dengan nama -K. Kadar K2)nya sekitar !)/20. entuknya berupa tepung putih yang larut didalam air, sifatnya agak mengasamkan tanah. 1apat digunakan untuk pupuk dasar sesudah tanam. anaman yang peka terhadap keracunan unsur %l, seperti tembakau disarankan untuk menggunakan pupuk ini. abel 2.3 Kandungan 4nsur 'ara dalam Pupuk -K Kandungan
Kadar
Kalium (K 2"
/* 0
elerang
35 0
ir
Maksimal 3 0
Klorida (%l"
Maksimal 2,/ 0
2.2 Kegunaan
Pupuk -K merupakan pupuk yang mengandung berbagai macam nutrien untuk keperluan tanaman atau tumbuhan. Kegunaan serta keunggulan pupuk -K adalah6
3. Kegunaan 6
− Mempengaruhi susunan dan mengedarkan karbohidrat di dalam tanaman. − Mempercepat metabolisme unsur nitrogen. − Mencegah bunga dan buah agar tidak mudah gugur. 2. Keunggulan 6
− − − − − − − −
idak higroskopis. Mudah larut dalam air. Sumber unsur hara kalium dan belerang dengan kadar cukup tinggi. 1apat dicampur dengan pupuk lain. man digunakan untuk semua jenis tanaman. Memperkuat daya tahan tanaman terhadap serangan hama penyakit. Merupakan pilihan terbaik untuk memenuhi kebutuhan unsur hara Kalium. 4ntuk tanaman tembakau 6 memperbaiki kelenturan dan $arna daun, meningkatkan produksi daun dan jumlah
2. Si!at "isika dan Ki#ia
2.7.3 ahan aku 3. K%l
− − − − − − − − − − − − −
&ama lain 8umus Molekul Masa tom au Kadar ir Konsentrasi Penampilan #arna :rade partikel Kepadatan itik ;ebur itik 1idih Kelarutan dalam ir
6 Potassium %hloride 6 K%l 6 5!,// 6 erbau 6 30 maksimum 6 9* 0 K2 minimum 6 kristal putih solid 6 putih 6 halus 6 3,+! 6 5+* <% 6 3!2* <% 6 2,3 g=3** ml (*<%" 7!,! g=3** ml (2*<%" /9,5 g=3** ml
−
(3**<%" Kelarutan
6 ;arut dalam eter, gliserol, alkalies. Sedikit larut dalam
−
alkohol Keasaman (p'"
65
− P>&&:&& 6 3. Kontak Mata6 Periksa dan lepaskan jika ada lensa kontak. 1alam kasus terjadi kontak, segera siram mata dengan banyak air sekurang)kurangnya 3/ menit. ir dingin dapat digunakan. 1apatkan pera$atan medis dengan segera. 2. Kontak Kulit 6 1alam kasus terjadi kontak, segera basuh kulit dengan banyak air sedikitnya selama 3/ menit dengan mengeluarkan pakaian yang terkontaminasi dan sepatu. utupi kulit yang teriritasi dengan yg sesuatu melunakkan. ir dingin mungkin dapat digunakan pakaian.cuci sebelum digunakan kembali. benar) benar bersih sepatu sebelum digunakan kembali. 1apatkan pera$atan medis dengan segera. 7. Kulit Serius 6 %uci dengan sabun desinfektan dan menutupi kulit terkontaminasi dengan krim anti)bakteri. Mencari medis segera !. Inhalasi6 ?ika terhirup, pindahkan ke udara segar. ?ika tidak bernapas, berikan pernapasan buatan. ?ika sulit bernapas, berikan oksigen. 1apatkan segera perhatian medis. /. Serius erhirup6 >@akuasi korban ke daerah yang aman secepatnya. ;onggarkan pakaian yang ketat seperti kerah, dasi, ikat pinggang atau ikat pinggang. jika sulit bernapas, beri oksigen. ?ika korban tidak bernafas, lakukan pernafasan dari mulut ke mulut. − P>8I&:&6 3. Ini mungkin berbahaya bagi orang yang memberikan bantuan le$at mulut ke mulut (resusitasi" bila bahan dihirup adalah racun, infeksi atau korosif. %ari bantuan medis segera. 2. ertelan6 ?angan mengusahakan muntah kecuali bila diarahkan berbuat demikian oleh personel medis. ?angan pernah memberikan apapun melalui mulut kepada korban yang sadar. ;onggarkan pakaian yang ketat seperti kerah, dasi, ikat pinggang atau ikat pinggang. 1apatkan bantuan medis jika gejala muncul. 2. '2S!
− &ama ;ain
6 Minyak asam belerang, babcock asam, asam sulfat
− − − − − −
entuk Masa tom Konsentrasi au Penampilan p'
6 %air 6 +,* 6 + 0 minimum 6 berbau 6 cair berminyak 6 3 & solusi (sekitar /0 b=b"A*,7B *.3 & solution (sekitar
−
*,*/0 b=b"A2.3 'aCard
6
−
ereaksi
pada
suhu
ekstrim
dengan
kekerasan
dekomposisi. Penanganan 'indari kontak langsung dengan asam. %egah penghisapan uap atau kabut, dengan bekerja dalam
almari asam atau dengan @entilasi yang baik.
Pengenceran asam dilakukan dengan menambahkan asam sedikit demi sedikit ke
−
dalam air dan bukan sebaliknya. Saran penyimpanan 6 Simpan asam dalam $adah yang kuat di tempat ber@entilasi dan dingin. ?auhkan dari air, Cat organik mudah terbakar dan logam.
7. &a2S!
− − − − − − − −
&ama ;ain 6 &atrium sulfat, sodium sulfat 8umus Molekul 6 &a2S! erat Molekul 6 3!2,*! g=mol entuk 6 Kristal putih, higroskopis 1ensitas 6 2,9 gr=cm7 itik ;ebur 6 ! D% Kelarutan dalam air 6 !,59 gr=3** m; air Penanganan6 %uci sampai bersih setelah menangani. %uci tangan sebelum makan. ;epaskan pakaian yang terkontaminasi dan cuci sebelum digunakan kembali. Minimalkan generasi debu dan akumulasi. 'indari kontak dengan mata, kulit, dan pakaian. 'indari konsumsi dan inhalasi. :unakan dengan @entilasi yang memadai. ?angan biarkan kontak dengan air. ?auhkan dari kontak dengan udara lembab
−
dan uap. Penyimpanan6 ?aga agar tidak kontak dengan bahan oksidasi. Simpan di tempat yang sejuk, kering, ber@entilasi baik jauh dari bahan yang tidak kompatibel. ?angan simpan dalam $adah aluminium. oko dilindungi dari kelembaban. Easilitas untuk menyimpan atau menggunakan bahan ini harus diperlengkapi dengan fasilitas
pencuci mata dan pancuran keselamatan. :unakan @entilasi yang memadai untuk menjaga konsentrasi udara rendah. 2.7.2 Produk 3. Produk 4tama K 2S!
− − − − − − − − − − − −
&ama lain 6 Kalium sulfat Kalium ( K2" 6 /*0 Sulfur (S" 6 350 Kadar Klorida (%l" 6 Maksimal 2,/0 Kadar air maksimal 6 30 entuk 6 Po$der=serbuk solid Kepadatan 6 2,99 g=cm7 erat Molekul 6 35!,29 #arna 6 Putih itik lebur 6 3*9+ D%, 37!2 K ititk didih 6 39+ D%, 3+92 K Penampilan6 ak ber$arna atau putih. PerhatianF 1apat menyebabkan iritasi mata dan kulit. 1apat menyebabkan pernapasan dan pencernaan iritasi saluran. Sifat toksikologi
bahan ini belum sepenuhnya diselidik. arget rgan6 idak diketahui. − Potensi >fek Kesehatan 3. Mata6 1ebu dapat menyebabkan iritasi mekanis. 2. Kulit6 1apat menyebabkan iritasi kulit. 7. ertelan6 Pemakanan dalam jumlah besar dapat menyebabkan iritasi gastrointestinal. !. Inhalasi6 1apat menyebabkan iritasi saluran pernafasan. /. Kronis6 keracunan Kalium dapat terjadi pada kasus yang jarang terjadi paparan panjang atau konsumsi. − Penanganan 3. Mata6 ilas mata dengan banyak air selama minimal 3/ menit, sesekali mengangkat kelopak mata atas dan ba$ah. 1apatkan bantuan medis. 2. Kulit6 1apatkan bantuan medis. Siram kulit dengan banyak sabun dan air selama minimal 3/ menit sambil melepaskan pakaian dan sepatu yang tercemar. 7. ?ika tertelan6 ?ika korban sadar dan $aspada, berikan 2)! cupfuls susu atau air. ?angan pernah memberikan apapun melalui mulut kepada orang yang tidak sadar. 1apatkan bantuan medis. !. Inhalasi6 'apus dari paparan udara segar segera.
/. ?ika tidak bernapas, berikan pernapasan buatan. ?ika sulit bernapas, berikan oksigen. 1apatkan bantuan medis. 9. %atatan untuk 1okter6 rang dengan asma mungkin pada peningkatan risiko dari paparan produk ini. Perlakukan berdasar gejala dan penuh dukungan. 2. Produk Samping '%l
− − − − − − − − −
&ama lain 6 sam klorida Konsentrasi '%l 6 720 erat Molekul 6 79,!/ Kadar besi (Ee" 6 3!* ppm maG entuk 6 %air 1ensitas 6 3,3 g=cm7 itik lebur 6 )25,72 D% (25! K" larutan 70 itik didih 6 33* D% (77 K" larutan 2*,20 Penanganan bahan 6 ekerja dengan gas=uap '%; harus dalam lemari
− −
asam.#aspada terhadap kebocoran gas. Pencegahan terhadap pemaparan 6 :unakan pelindung tubuh. Penyimpanan 6 Simpan ditempat dingin, ber@entilasi dan lantai gedung
−
harustahan asam. Syarat khusus penyimpanan bahan 6 ?auhkan dari bahan oksidator dan bahanalkali serta sulfida, formadehid, logam natrium, merkuri sulfat dan amoniumhidroksida.
7. Produk Samping &a%l
− − − − − − − − −
&ama lain 6 &atrium Klorida Penampilan 6 Solid (bubuk kristal padat" au 6 Sedikit 8asa 6 :aram erat molekul 6 /,!! gr=mol #arna 6 Putih itik didih 6 3!37D% itik leleh 6 *3D% Penanganan 3. Kontak kulit 1alam kasus terjadi kontak , segera basuh kulit dengan banyak air sekurang) kurangnya 3/ menit dengan mengeluarkan pakaian yang terkontaminasi dansepatu) 2. Kulit serius
%uci dengan sabun desinfektan dan menutupi kulit terkontaminasi dengan krimanti bakteri) 7. Inhalasi ?ika terhirup, pindahkan ke udara segar. ?ika tidak bernapas, berikan pernapasan buatan. jika sulit bernapas, berikan oksigen.
!. Mata asuh mata dengan banyak air minimal selama 3/ menit, sesekali mengangkat
−
kelopak mata atas dan ba$ah . dapatkan bantun medis. ertelan ?ika korban sadar dari $aspada, beri 2)! cuplus susu atau air dapatkan
bantuanmedis. %uci mulut dengan air. − Perhatian Ini mungkin berbahaya bagi orang yang memberikan le$at bantuan pernapasan buatan (resustasi" bila bahan dihirup adalah racun, infeksi atau
−
korosif. %ari bantuan medis segera ertelan6 ?angan mengusahakan muntah kecuali bila diarahkan berbuat demikian oleh personel medis. ?angan pernah memberikan apapun melalui mulut kepada korban yang sadar. ;onggarkan pakaian yang ketat seperti kerah, dasi, ikat pinggang atauikat pinggang. 1apatkan bantuan medis jika gejala muncul.
2.$ Harga Ba%an Baku dan Produk
abel 2.3 'arga ahan aku dan Produk Ba%an
Harga
K%l
8p 7./*7= kg
'2S!
8p 2.!!3= kg
&a2S!
8p 5+7= kg
K 2S!
8p +.+57= kg
'%l
8p 93.*7/= kg
&a%l
8p 3.73= kg
2.& Data Ter#odina#ika
abel 2./ 1ata ermodinamika Ba%an
'H! (k)*#ol+
',! (k)*#ol+
K%l
)!79,5
)!*+,3
'2S!
)3!,*
)9+*,*
&a2S!
)375,3
3!+,9
K 2S!
)3!75,
)3723,!
'%l
)395,2
)373,2
&a%l
)!33,3
)7!,3
2.- eaksi
3. Proses Manheim dengan pemcampuran langsung '2S! dengan K%l Proses reaksi antara K%l dan asam sulfat 6 2 K%l H ' 2S!
K 2S! H 2 '%l
8eaksi asam sulfat dan K%l terjadi dalam 2 tahap 6 3". K%l H ' 2S!
K'S! H K%l
2". K%l H K'S !
K 2S! H '%l
2. 1ekomposisi K%l dengan menggunakan &a 2S! &a2S! H 2K%l
K 2S! H 2&a%l
2./ 0argin Keuntungan Kotor (0KK+ Ko#onen
Berat #ol *kg 3 *k#ol
K%l
5!,//
7./*7
293.3!,9/
'2S!
+,*
2.!!3
27+.!37,2
&a2S!
3!2,*!
5+7
332.975,52
K 2S!
35!,29
+.+57
3.575.+!,+
'%l
79,!/
93.*7/
2.22!.52/,5/
&a%l
/,!!
3.73
3*5.**7,9!
2.5.3 Margin keuntungan kotor bahan baku K%l dan ' 2S! MKK A produk reaktan A 7.+92.92*,57 /**.//3,+7 A 7.!92.*9, 2.5.2 Margin Keuntungan Kotor ahan aku K%l dan &a 2S! MKK A produk reaktan A 3./*./72,5 757.59,75 A 3.!59.5!9,77
2.4 Utilitas
1alam suatu pabrik, peran dari utilitas sebagai unit pendukung
operasional
suatu proses produksi pada pabrik tersebut sangatlah penting. Semua sarana pendukung operasional proses produksi tersebut disediakan dan disiapkan oleh suatu unit atau pabrik yang secara umum disebut pabrik utilitas. Sarana utilitas pada pabrik Kalium Sulfat diantaranya 6
− ir ir dalam pabrik kalium sulfat ini digunakan sebagai air pendingin, air sanitasi,
− −
air umpan broiler dan air proses. Steam Steam pada pabrik digunakan untuk proses pemanasan (menaikkan suhu". ;istrik ;istrik berfungsi sebagai tenaga penggerak beberapa peralatan proses maupun
penerangan. − ahan akar ahan bakar berfungsi untuk bahan bakar broiler dan pembangkit tenaga listrik.
2.5 "asilitas Pen6i#anan
2.+.3 angki Penampung Produk
− Eungi − entuk − − − − − − − −
6 Menampung disolution K 2 S! 6 angki silinder tegak dengan tutup atas standar dished
had dan tutup ba$ah berbentuk konis ahan Konstruksi 6 %arbon Steel S)27 grade % ?umlah 6 3 buah Kapasitas 6 !,/ ft7 1iameter angki 6 7,5 ft inggi angki 6 7,5 ft ebal utup tas 6 J in ebal utup a$ah 6 J in Macam ;as 6 Double Welded buat Joint
2.+.2 angki Penyimpanan ahan aku
− − − −
Eungsi ipe Kapasitas entuk
6 Menampung larutan '2S! 6 ertikal 6 2779,/ gal 6 angki silinder dengan tutup atas conical dan tutup
− − − −
ba$ah datar 1iameter inggi ebal angki ebal utup
6 32 ft 6 32 ft 6 !=39 ft 6 !=39 ft
− Macam ;as − ahan Konstruksi − ?umlah
6 1ouble $elded butt ?oint 6 %arbon Steel S)232 grade 6 3 buah
2.17 Lokasi Pa8rik
da beberapa kriteria yang harus dipertimbangkan dalam menentukan lokasi pabrik agar pabrik yang kita rancang bisa mendatangkan keuntungan yang besar antara lain 6 penyediaan bahan baku, pemasaran produk, fasilitas transportasi dan tenaga kerja. lasan pemilihan lokasi untuk lokasi pendirian pupuk kalium sulfat yang sesuai dengan studi kelayakan antara lain 6
− − − − −
tersedia sumber air, dekat dengan konsumen pupuk. dekat dengan pelabuhan. berdekatan dengan pabrik penyedia bahan baku untuk memudahkan memperoleh bahan baku seperti '2S!. ;okasi pabrik berada di Surabaya ?a$a imur, pertimbangan pemilihan lokasi
pabrik -K di Surabaya antara lain sebagai berikut 6
− Penyediaaan bahan baku 4ntuk menekan biaya penyediaan bahan baku, maka pabrik pupuk didirikan berdekatan dengan pabrik pupuk lainnya yang juga untuk memudahkan memperoleh bahan baku seperti '2S! , pabrik pupuk di ?a$a imur yaitu petrokimia gresik. 4ntuk bahan baku K%l sementara ini impor dari merika Serikat, karena ketersediaan bahan baku K%l di Indonesia sangat sedikit.
− Pemasaran produk ?a$a adalah daerah industri kimia yang besar dan sedang berkembang pesat. 'al ini menjadikan daerah tersebut sebagai pasar yang baik untuk pendirian pupuk -K. Saat ini pabrik yang membutuhkan pupuk kalium sulfat sebagian besar juga terdapat di pulau ?a$a, namun pemasaran pupuk -K dari ?a$a ke pulau)pulau
lainnya tidaklah sulit karena sudah tersedianya saran transportasi laut yang memadai.
− ransportasi Sarana transportasi darat dan laut sudah tidak menjadi masalah, karena fasilitas jalan raya dan pelabuhan di Paciran sudah memadai.
− enaga Kerja 4ntuk tenaga kerja dengan kualitas tertentu dapat dengan mudah diperoleh meski tidak dari daerah setempat. Sedangkan untuk tenaga buruh diambil dari daerah setempat atau dari para pendatang pencari kerja.
− Eaktor Penunjang ;ain ?a$a imur merupakan salah satu Pro@insi yang memiliki daerah ka$asan industri yang telah ditetapkan oleh pemerintah, sehingga faktor)faktor seperti 6 tersedianya energi listrik, bahan bakar, air, iklim dan karakter tempat atau lingkungan
bukan
merupakan
suatu
kendala
karena
semua
telah
dipertimbangkan pada penetapan ka$asan tersebut sebagai ka$asan industri.
2.11 Pengola%an Li#8a%
1alam pabrik Kalium Sulfat selama proses produksi menghasilkan limbah yang perlu diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke lingkungan. ;imbah yang dihasilkan ada 2 macam yaitu 6
3. ;imbah %air ;imbah cair ini berasal dari flushing)flushing berkala yang dilakukan pada slurry outlet saturator, bottom cone saturator, bagian dalam mother liquor tank, basket centrifuge, dan oli peralatan. 2. >misi :as dan Partikulat
>misi Kan pada pabrik Kalium Sulfat ini berupa debu berasal dari pupuk yang terba$a oleh udara di 8otary dryer. 2.33.3 Penanganan ;imbah %air ;imbah cair pabrik Kalium Sulfat sebagian besar berasal dari flushing peralatan pabrik. ;imbah cair tersebut ditampung dalam stump tank kemudian dialirkan menuju kolam netralisasi dan aerasi. 2.33.2 Penanganan ;imbah :as 4nit pengeringan dalam pabrik pupuk Kalium Sulfat dilengkapi dengan sistem scrubbing yang bertujuan untuk menangkap debu pupuk dari 8otary dryer. Pencucian debu menggunakan 3 buah #at cyclone dilengkapi dengan instalasi saluran gas dan ban yang dipasang setelah cyclone.
