Bahan Kuliah 1

(1)

PROSES INDUSTRI KIMIA 1 (TKK 2201)

elisa.ugm.ac.id

TKK2201_PIK1_Budhi

Materi:

1. Senyawa Belerang: Asam Sulfat 2. Senyawa Natrium

3. Senyawa Nitrogen 4. Senyawa Fosfor

Topik:

1. _{Usaha mempercepat reaksi dengan menerapkan prinsip kinetika.}

2. _{Usaha memperbanyak hasil dengan menerapkan penggeseran keseimbangan ke kanan.} 3. _{Usaha memisahkan senyawa-senyawa yang ada dengan menerapkan perbedaan daya larut.} 4. _{Proses pengolahan berbagai sumber daya alam non nabati, baik proses yang saat ini masih}

dijalankan, maupun proses yang sudah mati.

Pustaka:

Kobe, K.A., 1957, “Inorganic Process Industries”, the Macmillan Company, New York.

Riegel, E.R., 1949, “Industrial Chemistry“, 5 ed., Reinhold Publishing Corporation, New York.

Austin, G.T.,1984, “Shreve’s Chemical Process Industries“, 5 ed., McGraw Hill Book Company, New York.

Lewis, W.K., Radasch, A.H., and Lewis, H.C., 1954, “Industrial Stoichiometry. Chemical Calculations of Manufacturing Processes“, 2 ed., McGraw Hill Book Company, New York.

Penilaian:

TUGAS 10% USIP 45%

UAS 45%

SENYAWA S: ASAM SULFAT

Peran H2SO4:

→ bahan baku/bahan pembantu pada berbagai industri, seperti industri pupuk fosfat, besi baja, pengolahan minyak bumi, pulp dan kertas, dsb.

→ barometer kekuatan industri suatu negara

(2)

→ senyawa sulfid, misal: pyrite (FeS2), cinnabar (HgS), sphalerite (ZnS), CuS, NiS, H2S → senyawa sulfat, misal: gips anhidrid (CaSO4), limbah lumpur asam (mengandung

FeSO4), limbah katalis asam sulfat

Bahan baku S dan senyawa sulfid → oksidasi menjadi SO2 → eksotermis → relatif mudah

Bahan baku senyawa sulfat → reduksi menjadi SO2→ endotermis → relatif sulit

Penambangan S Cara Frasch:

(3)

Pengambilan H2S

→ tercampur dengan gas alam. Proses pemisahannya: 1. Reaksi dengan K2CO3:

K₂CO₃ + H₂S

K₂CO₃ + H₂S K₂S + H₂CO₃ CO₂ + H₂O

+ CO₂ + H₂O

2. Cara lain: Absorbsi dengan

a. Larutan natrium karbonat (proses Seabord) b. Larutan natrium fenolat (proses Phenolate) c. Larutan amin organik (proses Girbotol). Dilanjutkan stripping H2S dengan cara:

a. penggelembungan udara ke dalam cairan (proses Seabord, H2S yang tercampur udara dibuang ke lingkungan)

b. pemanasan dan pendidihan (proses Phenolate dan Girbotol, diperoleh H2S murni).

S dipungut sebagai unsur S murni dengan proses Claus → 2 tahap:

1. Thermal step: oksidasi parsial H2S dengan udara di dalam suatu furnace pada suhu 1000-1400°C Æ produk: S dan SO2, sebagian H2S tidak bereaksi.

2. Catalytic step: sisa H2S direaksikan dengan SO2 pada suhu yang lebih rendah (200-350°C) dengan bantuan katalis Æ Reaksi: 2H2S +SO2 → 3S + 2H2O.

Pembentukan SO2 1. Bahan baku S: Reaksi:

S_(vapor) + O_2(gas) 800 - 1100 o

C

SO_2(gas) + 70,92 kcal Keuntungan:

a. Eksotermis

b. Suhu tidak terlampau tinggi

Reaksi samping:

SO_2(gas) + 0,5O_2(gas) SO_3(gas) + 23 kcal

→ tidak ada konsekuensinya pada proses kamar timbal → tidak diinginkan pada proses kontak

Langkah pencegahan reaksi samping:

a. Reaksi pada T yang tinggi → LeChatelier Principle. b. Pendinginan gas hasil dengan cepat