Dalam bidang teknologi kimia yang lain, asam sulfat merupakan bahan perantara dalam pembuatan senyawa ester ( esterifikasi ) , sebagai katalisator asam baik yang ikut bereaksi maupun tidak dalam pembuatan senyawa kimia lain. Diantaranya dalam reaksi alkilasi anilin dan pembentukan senyawa acrylamide. Oleh karena itu pendirian pabrik asam sulfat merupakan hal yang penting untuk mencukupi kebutuhan bahan baku tersebut.
REAKSI KIMIA
Reaksi kimia untuk pembentukan asam sulfat melalui 3 tahapan reaksi sebagai berikut :
S + O2 ===> SO2
SO2 + ½ O2 ===> SO3
SO3 + H2O ===> H2SO4
Reaksi pertama terjadi di dalam furnace dengan membakar belerang cair dengaan udara. Reaksi kedua terjadi di dalam reaktor dengan bantuan katalisator padat V2O5 dan bersifat eksotermis. Reaksi ketiga adalah proses penyerapan SO3 dengan menggunakan air atau larutan asam sulfat encer dan bersifat eksotermis.
URAIAN PROSES
Belerang padat diumpankan ke dalam bak pelebur sehingga mencair pada suhu sekitar 145°C kemudian diumpankan ke dalam furnace untuk direaksikan dengan oksigen dari udara sehingga terbentuk SO2. Gas panas dari furnace diturunkan suhunya dengan dilewatkan ke dalam waste heat boiler sebelum diumpankan ke dalam reaktor. Di dalam reaktor fixedbed, gas SO2 direaksikan dengan udara sehingga terbentuk senyawa SO3. Hasil reaksi kemudian diumpankan ke dalam menara absorber untuk diserap oleh larutan asam sulfat 98 % sehingga terbentuk oleum 20 % yang kemudian diencerkan dengan air di tangki pengencer sehingga menjadi larutan asam sulfat 98 %. Selanjutnya produk ditampung di dalam tangki penampung.
Udara yang dipakai sebagai udara pembakar di furnace maupun di reaktor sebelumnya dikeringkan di menara pengering sehingga kandungan uap air yang terikut dalam udara umpan akan sekecil-kecilnya.
DATA UNTUK REAKTOR
Jenis: Reaktor FixedBed Adiabatis
· Kondisi operasi
Suhu : 330 - 450°C
Tekanan : ± 1.9 atm
Sifat reaksi : eksotermis
Kondisi proses : non adiabatis-non isotermal dengan pendingin Dowterm A
· Katalisator
Jenis : V2O5 (vanadium pentaokside)
Bentuk : silinder
Ukuran : 0.22 in x 0.40 in
Bulk density, ρB : 0.576 gr/m3
Void space : 0.51
· Kinetika reaksi
Reaksi yang terjadi mengikuti persamaan reaksi sebagai berikut:
SO2 + ½ O2 ===> SO3
Persamaan ini diberikan oleh Calderbank, untuk oksidasi dengan menggunakan katalisator V2O5 (Charless G.Hill, 1977)
dengan :
rS = kecepatan reaksi pSO2 , kmol/kgcat.sec
k1 = konstanta kec. reaksi ke kanan, kmol/(kg kat.atm3/2.det )
k2 = konstanta kec. reaksi ke kiri, kmol/(kg kat.atm.det)
T = suhu , K
pSO2 = tekanan parsial SO2, atm
pSO3 = tekanan parsial SO3, atm
Data US Patent untuk pembuatan Asam Sulfat dari Belerang adalah United States Patent No 4059496, 22 November 1977 dengan label Process for the preparation of sulfuric acid from sulphur dioxide
Download United States Patent 4059496
Semoga bermanfaat..!
Tidak ada komentar:
Posting Komentar