MAKALAH PROSES INDUSTRI KIMIA (Pembuatan Asam Sulfat dengan Proses Konta!
D"susun Ole# $
Nama
: Dwi Julia Armi
NIM
: 0612 3040 1012
Kelas
: 3 KiA
Dosen Pembimbing
: Indah Purnamasari
%URUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NE&ERI SRI'I%AA PALEM)AN& TAHUN TAHUN A%ARAN *+,-.*+,/
KATA PEN&ANTAR
Assalammualaium !r" !b" Pu#i s$uur %enulis %an#a&an a&as ehadira& Allah '!( arena a&as rahma& dan hida$ah)N$a $ang &elah diberian sehingga %enulis da%a& men$elesaian maalah Proses Indus&ri Kimia $ang ber#udul *Pembua&an Asam 'ul+a& dengan Proses Kon&a, dengan bai" Dalam esem%a&an ini #uga %enulis mengu-a%an ban$a &erima asih e%ada dosen %embimbing a&as er#asaman$a" Penulis men$adari bahwa masih &erda%a& eurangan dalam %en$usunan maalah ini" .n&u i&u/ saran dan ri&i $ang bersi+a& membangun sanga& dihara%an guna %erbaian $ang aan da&ang" 'emoga maalah ini da%a& berman+aa& bagi i&a semua" Aamiin $a rabbalalaamiin" !assalamualaium wr" wb"
Palembang/ Januari 2013
Penulis
DA0TAR ISI
alaman HALAMAN A'AL
KATA PEN&ANTAR " DA0TAR ISI
i ii iii
PENDAHULUAN
I"1 Penger&ian """ I"2 ahan au dan Produ "
1 1
I"3 Pengelolaan ingungan 3 I"4 Kegunaan Asam 'ul+a& """ I" Perala&an Proses Pembua&an """ II1
PEM)AHASAN
2"1 Proses Kon&a "" 2"2 5easi Kimia $ang(er#adi """
III1
4
7
2"3 .raian Proses ""
7
2"4 +lowshee& Pembua&an Asam 'ul+a& dengan Proses Kon&a "
11
PENUTUP
12
3"1 Kesim%ulan """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 12 3"2 Kri&i dan 'aran """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" DA0TAR PUSTAKA """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" LAMPIRAN """"""
13
14 1
)A) I PENDAHULUAN
,1, PEN&ERTIAN
Asam sul+a&/ 2'84 meru%aan bahan $ang sanga& %en&ing bagi ema#uan indus&ri sua&u negara" Main ma#u sua&u negara/ onsumsi asam sul+a& main ban$a" Menga%a9 Karena main berembangn$a indus&ri di sua&u negara menun#uan negara i&u main ma#u" 'e&ia% indus&ri selalu memerluan asam sul+a&/ bai un&u %elaru&/ suasana asam/ %ereasi/ a&au $ang lain" Main besar sua&u negara mengonsumsi asam sul+a&/ berar&i negara i&u main ma#u" 'elain bahan imia $ang sanga& a&i+/ asam sul+a& #uga meru%aan bahan imia $ang %aling ban$a di%aai dan meru%aan %rodu &eni $ang ama& %en&ing" a& ini digunaan sebagai bahan un&u %embua&an garam)garam sul+a& dan un&u sul+onasi/ &e&a%i lebih sering lagi di%aai &eru&ama arena meru%aan asam anorgani $ang aga ua& dan aga murah" Asam sul+a& digunaan dalam %embua&an %u%u/ uli&/ %la&ina/ %engolahan min$a/ dan dalam %ewarnaan &es&il" Asam sul+a& ;2'84< da%a& dibua& dari belerang ;' %$ri&e ;=e'< dan #uga bebera%a sul+id logam ;>u'/ n'/ Ni'<" Pada umumn$a asam sul+a& di%rodusi dengan adar ?@)100@ ser&a berma-am)ma-am onsen&rasi oleum"
,1* )AHAN )AKU DAN PRODUK
ahan bau $ang digunaan dalam %roses %embua&an asam sul+a& adalah belerang/ osigen/ air dan a&alis anadium %en&aosida sebagai bahan %emban&u" Dimana belerang dan anadium %en&aosida di im%or langsung dari 'inga%ura/ sedangan osigen di da%a& dari udara bebas" .n&u air $ang digunaan dida%a& dari sumur bor $ang melalui &aha% %engolahan"
si+a& +isi dari bahan bau %embua&an asam sul+a& $ai&u: No"
Kom%onen
en&u
!arna
(i&i
(i&i
au
didih
eleh ;o>< 120
1"
elerang
Pada&an
Kuning
Men$enga&
;o>< 444/6
2"
8sigen
Cas
)
)
)13
)21/4
3"
Banadium Pen&aosida
Pada&an
Kuning
)
1?0
00
4"
Air >airan ) ) 'umber : Perry’s Chemical Engineering’s Hand Book, 1998
100
)
'i+a& imia dari bahan bau %embua&an asam sul+a& $ai&u: No"
M
Kom%onen
'%gr
Kelaru&an
2/046
$groso%is
1"
elerang
;grmol< 32/06
2"
8sigen
32
1/14
)
3"
Banadium Pen&aosida
11/7
3/3?
aru& dalam asam dan alali
4"
Air 1 1/004 er+ungsi sebagai %elaru& 'umber : Perry’s Chemical Engineering’s Hand Book, 1998
Produ asam sul+a& $ang dihasilan oleh P(" Dunia Kimia .&ama memilii onsen&rasi 7/@" 'i+a& +isi asam sul+a& $ang dihasilan $ai&u:
No" 1"
Parame&er en&u
'i+a& =isi Produ >airan
2"
!arna
Jernih
3"
au
Men$enga&
4"
(i&i Didih
340o>
"
(i&i eleh
10/47o>
'edangan si+a& imia asam sul+a& $ang dihasilan $ai&u:
No" 1"
Parame&er 5umus Moleul
'i+a& Kimia Produ 2'84
2"
M
7/0 grmol
3"
Densi&as
1/4 g-m3
4"
'%gr
1/34
"
Kelaru&an
aru& dalam air dengan semua %erbandingan
6"
Bisosi&as
26/? -P ;20 E><
,1- PEN&ELOLAAN LIN&KUN&AN
a1 Pengola#an l"mba# gas
Dilauan dengan %emasangan ala& +il&er $ang ber+ungsi un&u men$aring %ar&iel gas asam $ang mungin &erbawa gas buangan aiba& %roses absorbsi urang sem%urna"
b1 Pengola#an l"mba# 2a"r
Menggunaan s$s&em ne&ralisasi dan sedimen&asi dengan bahan %embua&an ba&u a%ur/ soda ash a&au soda aus&i ;Na8<"
21 Pengola#an l"mba# 3adat
imbah %ada& diolah dengan -ara mengum%ulann$a %ada sua&u &em%a& %enam%ungan dan se-ara %eriodi- limbah %ada& &ersebu& dianga& oleh dinas ebersihan" d1 Pengola#an l"mba# 4ang beru3a debu dan eb"s"ngan
Mengadaan %enghi#auan di seeliling %abri/ mengisolir sumber bising dengan &embo/ memasang ala& %enghisa% debu/ dan mewa#iban ar$awan memaai maser dan ear %ro&e-&or"
,1/ KE&UNAAN ASAM SUL0AT
Asam sul+a& meru%aan omodi&as imia $ang sanga& %en&ing/ / %rodusi asam sul+a& sua&u negara meru%aan india&or $ang bai &erhada% eua&an indus&ri negara &ersebu&" Kegunaan asam sul+a&/ $ai&u:
Kegunaan u&ama ;60@ dari &o&al %rodusi di seluruh dunia< asam sul+a& adalah dalam Fme&ode basahF %rodusi asam +os+a&/ $ang digunaan un&u membua& %u%u +os+a& dan #uga &rina&rium +os+a& un&u de&er#en"
Asam sul+a& digunaan dalam #umlah $ang besar oleh indus&ri besi dan ba#a un&u menghilangan osidasi/ ara&/ dan era air sebelum di#ual e indus&ri o&omobil"
Kegunaan asam sul+a& lainn$a $ang %en&ing adalah un&u %embua&an aluminium sul+a&" Alumunium sul+a& da%a& bereasi dengan se#umlah e-il sabun %ada sera& %ul% er&as un&u menghasilan aluminium
arbosila& $ang memban&u
mengen&alan sera& %ul% men#adi %ermuaan er&as $ang eras" Aluminium sul+a& #uga digunaan un&u membua& aluminium hidrosida" Aluminium sul+a& dibua& dengan mereasian bausi& dengan asam sul+a&: Al283 G 3 2'84 H Al2;'84<3 G 3 28
Asam sul+a& #uga memilii berbagai egunaan di indus&ri imia" 'ebagai -on&oh/ asam sul+a& meru%aan a&alis asam $ang umumn$a digunaan un&u mengubah silohesanonosim men#adi a%rola&am/ $ang digunaan un&u membua& nilon"
,15 PERALATAN PROSES PEM)UATAN
Perala&an $ang digunaan dalam %roses %embua&an asam sul+a&/ $ai&u: ,1 Sulfur Melter
=ungsin$a sebagai &em%a& %en-airan a&au %eleburan belerang dengan ban&uan %anas s&eam %ada -oil"
*1 Pom3a Sulfur
=ungsin$a sebagai %engalir sul+ur -air e +urna-e" Pom%a ini mem%un$ai %i%a)%i%a %en$aluran luar berman&el ua%/ sehingga belerang &ida men#adi dingin dan membeu/ arena &i&i lebur belerang adalah 11o>"
-1 Ma"n )lo6er
=ungsin$a sebagai %en$u%lai udara un&u %roses %embaaran e +urna-e" Main blower $ang digunaan adalah &i%e &urbo +un dengan a%asi&as 11? m 3meni& dan &eanan o%erasi 100 mmg"
/1 Dr4"ng To6er
=ungsin$a sebagai uni& %roses &em%a& &er#adin$a %engeringan udara oleh sirulasi asam sul+a& ;minimal 73@< dari D( Pum% (an" Dr$ing (ower $ang di%aai adalah &i%e %a-ed -olumn dengan &inggi /24 m/ diame&er dalam 2/62 m dan diame&er luar 2/6 m"
51 DT Pum3 Tan
=ungsin$a sebagai &angi %enam%ungan sirulasi as am sul+a& $ang dari a&au e Absorbing (ower" D( %um% &an $ang digunaan mem%un$ai &inggi 1/ m/ diame&er dalam 2/?6 m/ diame&er luar 3 m dan a%asi&as / m 3meni&"
71 AT Pum3 Tan
=ungsin$a sebagai &angi %enam%ungan sirulasi asam sul+a& $ang dari a&au e absorbing &ower dan #uga sebagai &angi %rodusi/ $ai&u %engen-eran ;hidrasi< dengan air" A( Pum% (an $ang digunaan mem%un$ai &inggi 1/ m/ diame&er dalam 2/?6 m/ diame&er luar 3m/ dan a%asi&as / m 3meni&"
81 0urna2e
=ungsin$a sebagai &em%a& berlangsungn$a %roses %embaaran belerang -air dengan udara men#adi gas '8 2" =urna-e $ang di%aai berben&u silinder menda&ar dengan %an#ang ?/02 m/ diame&er luar 2/04 m dan diame&er ruang baar 1/6 m"
91 )o"ler
=ungsin$a sebagai &em%a& mem%rodusi s&eam" oiler $ang digunaan berben&u silinder menda&ar dengan da%ur dan %i%a)%i%a a%i ;+ire &ube<" oiler ini mem%un$ai %an#ang 4/6 m dan &eanan o%erasi 4 g-m 2"
:1 Absorb"ng to6er
=ungsin$a sebagai uni& %roses &er#adin$a %roses %en$era%an gas '8 3 oleh sirulasi asam sul+a& ;7/3@)77@< Absorbing (ower $ang digunaan adalah &i%e %a-ed -olumn dengan &inggi /? m/ diame&er dalam 2/62 m dan diame&er luar 2/6 m"
,+1 AT Pum3
=ungsin$a sebagai ala& un&u memom%aan sirulasi asam sul+a& dari A( Pum% (an e Absorbing (ower" A( Pum% $ang digunaan mem%un$ai e-e%a&an %u&ar 140 5%m dan a%asi&as 1/2 m3meni&"
,,1 DT Pum3
=ungsin$a sebagai ala& un&u memom%aan sirulasi asam sul+a& dari D( Pum% (an e Dr$ing (ower" D( Pum% $ang digunaan mem%un$ai a%asi&as 1/2 m 3meni&"
,*1 Plug ;la
=ungsin$a sebagai %enga&ur aliran gas dari +urna-e dan boiler"
,-1 Heat e=2#anger (on gas f"lter!
=ungsin$a sebagai ala& un&u mendinginan aliran gas dari +urna-e dan boiler $ang aan masu e -oner&er" ea& e-hanger $ang digunaan adalah &i%e shell and &ube dengan #umlah &ube 107 buah dan %an#ang &ube 2/4? m" ea& e-hanger mem%un$ai &inggi 3 m dan diame&er 1/40 m"
,/1 &as f"lter
=ungsin$a sebagai ala& %en$aring un&u aliran gas $ang aan masu e -oner&er" Cas +il&er mem%un$ai &inggi 1/3 m dan diame&er 3/44 m"
,51 >on
=ungsin$a sebagai uni& %roses berlangsungn$a %roses %erubahan gas '8 2 men#adi gas '8 3 dengan ban&uan a&alis anadium %en&aosida" >oner&er $ang digunaan mem%un$ai #umlah bed 4 buah/ &inggi / m/ diame&er dalam 2/?6 m dan diame&er luar 3/002 m"
16" ,st and *nd Heat e=2#anger =ungsin$a sebagai &em%a& mendinginan aliran gas $ang eluar dari -oner&er hususn$a dari bed I dan bed II" (i%e $ang digunaan adalah &i%e shell and &ube"
,81 SO- >ooler
=ungsin$a sebagai &em%a& %endingin aliran gas '83 $ang aan masu e Absorbing (ower" >ooler $ang di%aai adalah &i%e shell and &ube dengan &inggi 1/? m"
,91 D"str"butor
=ungsin$a sebagai ala& un&u men$ebaran aliran asam sul+a& di dalam absorbing &ower dan dr$ing &ower"
,:1 >ool"ng to6er
=ungsin$a sebagai &em%a& %endingin air $ang eluar dari a-id -ooler"
*+1 >ool"ng 6ater 3um3
=ungsin$a sebagai ala& un&u memom%aan sirulasi %endingin dari -ooling wa&er %i& e a-id -ooler"
21" Plate Heat e=2#anger (a2"d 2ooler! =ungsin$a sebagai uni& mendinginan sirulasi asam sul+a& dari A(D( Pum% (an e A(D(" Pla&e hea& e-hanger ;a-id -ooler< $ang digunaan adalah &i%e %la&e dengan &eanan o%erasi g-m 2"
)A) II
PEM)AHASAN
*1, Proses Konta Proses on&a %er&ama ali di&emuan %ada &ahun 131 oleh Peregrine Phili%s/ seorang negarawan Inggris/ $ang %a&enn$a men-au% as%e) as%e %roses
on&a
$ang
dan udara melalui
modern/
$ai&u
dengan melewa&an
%en&ing
dari
-am%uran sul+ur diosida
a&alis/ emudian diiu&i dengan absorbsi sul+ur &riosida di dalam
asam sul+a& 7/ 77@" Pada &ahun 17 die&ahui bahwa %roses on&a da%a& di&inga&an dengan menggunaan osigen berlebihan di dalam -am%uran gas reasi" Proses on&a searang &elah ban$a mengalami %en$em%urnaan dalam rin-iann$a dan dewasa ini &elah men#adi sua&u %roses indus&ri $ang murah/ on&in$u dan diendalian o&oma&is" 'am%ai &ahun 1700/ belum ada %abri dengan %roses on&a $ang dibangun di ro%a/ di mana &erda%a& ebu&uhan &erhada% oleum dan asam onsen&rasi &inggi un&u digunaan %ada sul+onasi/ &eru&ama %ada indus&ri La& warna" Dalam %eriode 1700 sam%ai 172/ ban$a %abri asam sul+a& dengan %roses on&a &elah da%a& bersaing dengan
%roses
amar %ada segala onsen&rasi asam $ang dihasilan" 'e#a
%er&engahan &ahun 1720) an/ eban$aan +asili&as $ang baru dibangun dengan menggunaan %roses on&a dengan a&alis hidrogen biasan$a beru%a La& %ada&/ an&ara lain P&/ B28
dan
=e283"
Ka&alis
ini
ber%ori)%ori
sehingga
-o-o
un&u
%embua&an asam sul+a&/ arena memilii bidang on&a $ang besar" .dara $ang digunaan un&u membaar belerang dibersihan dahulu dengan dalam menara absorber / hasil
asam
%embaaran dibersihan dalam Waste
sul+a&
Heat
Boiler
emudian dimasuan e dalam konverter bersama 82/ gas hasil
konverter a&au
absorber "
Pen$era% $ang
rea&or dimasuan e dalam menara %en$era% a&au digunaan adalah asam sul+a& 7/4@"
;'here/ 176?<
*1* REAKSI KIMIA AN& TER%ADI
5easi imia $ang &er#adi $ai&u: a" ';s< G 82;g< H '82;g< 5easi %embaaran belerang dengan udara ini &er#adi di dalam +urna-e"
b" '82;g< G 82;g< H '83;g< '83 G 28 H 2'84 5easi ini &er#adi di dalam -oner&er"
-" '83;g< G 2'84;l< H 2'84"'83;a< 2'84"'83;a< G 28;l< H 2 2'84;a< 5easi ini &er#adi di absorbing &ower"
*1- URAIAN PROSES
,1 Pembaaran )elerang
Proses %rodusi asam sul+a& di awali dengan %eleburan sul+ur ;'< $ang digunaan sebagai bahan bau u&ama dengan menggunaan steam $ang dialiran %ada coil-coil di !l"!r #elter %ada &eanan 4 Kg-m 2" Kemudian sul+ur -air di%om%aan dari !l"!r #elter melalui %i%a)%i%a dan disem%ro&an e dalam $!rnace" Di dalam $!rnace &er#adi %embaaran belerang dengan udara" 5easi : ';g< G 82;g< H '82;g< .dara $ang digunaan disu%lai oleh #ain Blo%er $ang sudah mengalami %roses %engeringan" Proses %engeringan udara dilauan di &rying 'o%er dengan menggunaan asam sul+a& sirulasi dengan onsen&rasi 73@)7@" Proses %engeringan udara &ersebu& dimasudan un&u men-egah orosi oleh gas %ada %embaaran dan un&u menghilangan andungan air dalam udara" Proses %embaaran belerang -air men#adi '82 dengan &em%era&ure %embaaran urang lebih ?0)??0o>" Cas hasil %embaaran di $!rnace
emudian dialiran e Boiler melalui t!be-t!be un&u diambil %anasn$a guna menghasilan steam $ang digunaan un&u men-airan belerang di !l"!r #elter / sebagian gas $ang lain dialiran e Heat E(changer bersama dengan gas eluar dari Boiler $ang &elah diambil %anasn$a" Di dalam Heat E(changer gas didinginan dengan menggunaan udara $ang di su%lai oleh Blo%er " 'e&elah i&u aliran gas mengalami %roses %en$aringan dan %ens&abilan suhu gas di Hot )as $ilter "
*1 Os"das" Katal"t" SO* Men?ad" SO- dengan )antuan Katal"s
Dari Hot )as $ilter aliran gas masu e Converter " >oner&er ini &erdiri dari em%a& bed a&alis B28" Aliran gas masu e se&ia% bed dia&ur %ada &em%era&ure 42)440o>" Dengan ban&uan a&alis ini aliran gas &ersebu& ;'8 2< diubah men#adi gas '8 3" 5easi ini meru%aan reasi eso&erm sehingga gas &ersebu& harus didinginan %ada &aha%)&aha% a&alis" Aliran gas eluar bed I dan bed II didinginan dalam 1 s& and 2nd ea& -hanger" 'edangan aliran gas dari bed III langsung masu e bed IB arena %erbedaan &em%era&ure gas eluar dan bed III dan bed IB sudah e-il" 5easi : '82;g< G 1282;g< H '83;g< Dari -oner&er aliran gas '83 masu e dalam '8 3 >ooler A un&u didinginan" Kemudian didinginan lebih lan#u& e '8 3 >ooler se&elah i&u aliran gas &ersebu& masu e Absorbing (ower"
-1 Absorbs" &as SO-
Di Absorbing (ower &er#adi %roses %en$era%an gas '83 dengan menggunaan sirulasi asam sul+a& dengan onsen&rasi 7)77@ $ang dia&ur di A( Pum% (an" Asam resirulasi &ersebu& emudian dien-eran dengan menambahan air dan se&elah i&u baru dialiran embali e dalam A( Pum% (an" Asam sul+a& $ang dihasilan %ada A( Pum% (an se&elah men-a%ai leel masimum $ang di&en&uan/ emudian di&rans+er dan di&am%ung di 'ul%huriA-id '&orage (an" 5easi $ang &er#adi di absorbing &ower $ai&u: '83;g< G 2'84;l< H 2'84"'83;a< 2'84"'83;a< G 28;l< H 2 2'84;a<
0LO'SHEET PEM)UATAN ASAM SUL0AT DEN&AN PROSES KONTAK
)A) III PENUTUP
-1, KESIMPULAN
'elain bahan imia $ang sanga& a&i+/ asam sul+a& #uga meru%aan bahan imia $ang %aling ban$a di%aai dan meru%aan %rodu &eni $ang ama& %en&ing"
Asam sul+a& digunaan dalam indus&ri besi dan ba#a/ indus&ri %embua&an %u%u/ de&er#en/ aluminium sul+a& dan indus&ri imia"
ahan bau $ang digunaan dalam %embua&an asam sul+a& adalah belerang/
)A) III PENUTUP
-1, KESIMPULAN
'elain bahan imia $ang sanga& a&i+/ asam sul+a& #uga meru%aan bahan imia $ang %aling ban$a di%aai dan meru%aan %rodu &eni $ang ama& %en&ing"
Asam sul+a& digunaan dalam indus&ri besi dan ba#a/ indus&ri %embua&an %u%u/ de&er#en/ aluminium sul+a& dan indus&ri imia"
ahan bau $ang digunaan dalam %embua&an asam sul+a& adalah belerang/ osigen/ Banadium %en&aosida dan air"
Proses %embua&an asam sul+a& dilasi+iasian men#adi 2 $ai&u dengan %roses on&a dan amar &imbal"
Proses %rodusi asam sul+a& menggunaan %roses on&a melalui 3 &aha%an/ $ai&u: %embaaran belerang/ osidasi dengan ban&uan a&alis dan absorbsi gas '83"
Pengelolaan lingungan $ang dilauan/ di&era%an un&u 4 #enis limbah $ai&u : %engolahan limbah -air/ %ada&/ gas/ debu dan ebisingan"
-1* Kr"t" dan Saran Demiianlah maalah ini/ Ahirn$a e%ada Allah #ua)lah i&a berhara%/ mudah)mudahan #akalah ini berguna bagi i&a semua sehingga da%a& meninga&an ilmu %enge&ahuan" Kami sanga& menghara%an ri&i dan saran $ang membangun agar didalam esem%a&an lain/ ami da%a& mem%erbaii maalah sa$a ini"
DA0TAR PUSTAKA
are&a/ !inda" 200" *a+oran khir 'ina!an 'inggi Packing bsorbing 'o%er 'erhada+ &aya era+ )as ./ &alam Pemb!atan sam !l"at P'0 &!nia imia 2tama 3nderalaya ab0 .gan 3lir " Palembang" Aus&in/ Ceorge (" 1776" 3nd!stri Proses imia" Jilid 1" disi Kelima" Jaar&a : rlangga" Perr$/ 5""/ Perry’s Chemical Engineering’s Hand Book / 6&h edi&ion/ M-Craw ill oo >om%an$" h&&%:id"wii%edia"orgwiiAsamO'ul+a& h&&%:e&naru+ia&i"guru)indonesia"ne&ar&ielOde&ail)1172"h&ml +ile:D:as@20sul+a&>ollege@20No&e@20@20Indus&ri@20Asam@20'ul+a&"h&ml +ile:D:as@20sul+a&el@20s%ri&@20@20A%ril@202011"h&ml
LAMPIRAN PERTANAAN DAN %A'A)AN