BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
A.
A.
Latar Belakang
Latar Belakang
Asam sulfat adalah suatu bahan penting untuk berbagai proses produksi, antara lain industri Asam sulfat adalah suatu bahan penting untuk berbagai proses produksi, antara lain industri pupuk,
pupuk, bahan bahan kimia kimia maupun maupun untuk untuk analisa analisa labotarorium. labotarorium. Asam Asam sulfat sulfat merupakan merupakan asamasam anorganik yang bisa diproduksi secara massal dan dalam kapasitas besar. Pada umumnya anorganik yang bisa diproduksi secara massal dan dalam kapasitas besar. Pada umumnya setiap pabrik memiliki unit pabrik pengolahan asam sulfat agar mengurangi biaya pembelian setiap pabrik memiliki unit pabrik pengolahan asam sulfat agar mengurangi biaya pembelian bahan baku.
bahan baku.
B. Tujuan
B. Tujuan
Mengetahui bahan baku, sumber asam sulfatMengetahui bahan baku, sumber asam sulfat
Mengetahui jenis-jenis pengolahan asam sulfatMengetahui jenis-jenis pengolahan asam sulfat
Mengetahui cara pengolahan asam sulfatMengetahui cara pengolahan asam sulfat
C.
C. Rumusan
Rumusan Masalah
Masalah
Permasalahan yang akan dibahas dalam tugas ini adalah mempelajari sumber bahan Permasalahan yang akan dibahas dalam tugas ini adalah mempelajari sumber bahan baku, jenis pengolahan dan cara pengolahan asam sulfat.
BAB II
TINJAUAN PUSTAA
A. De!"n"s"
Asam sulfat murni yang tidak diencerkan tidak dapat ditemukan secara alami di bumi oleh karena sifatnya yang higroskopis. Walaupun demikian, asam sulfat merupakan komponen utama hujan asam, yang terjadi karena oksidasi sulfur dioksida di atmosfer dengan keberadaan air (oksidasi asam sulfit). ulfur dioksida adalah produk sampingan utama dari pembakaran bahan bakar seperti batu bara dan minyak yang mengandung sulfur (belerang).
Asam sulfat terbentuk secara alami melalui oksidasi mineral sulfida, misalnya besi sulfida. Air yang dihasilkan dari oksidasi ini sangat asam dan disebut sebagai air asam tambang. Air asam ini mampu melarutkan logam-logam yang ada dalam bijih sulfida, yang akan menghasilkan uap ber!arna cerah yang beracun.
"eaksi hidrasi asam sulfat adalah reaksi eksoterm yang kuat. #ika air ditambah kepada asam sulfat pekat, ia mampu mendidih. enantiasa tambah asam kepada air dan bukan sebaliknya. ebagian dari masalah ini disebabkan perbedaan densitas kedua cairan. Air kurang padu berbanding asam sulfat dan cenderung untuk terapung di atas asam. "eaksi terhasil boleh dianggap sebagai membentuk ion hidronium, seperti$
%&' %&' * %+' %'-.
isebabkan asam sulfat bersifat mengeringkan, asam sulfat merupakan agen pengeringan yang baik, dan digunakan dalam pengolahan kebanyakan buah-buahan kering.
Apabila gas '+ pekat ditambah kepada asam sulfat, ia membentuk %&&'. ni dikenali
sebagai asam sulfat fuming atau oleum atau, jarang-jarang sekali, asam /ordhausen.
i atmosfer , 0at ini termasuk salah satu bahan kimia yang menyebabkan hujan asam. Memang tidak mudah membayangkan bah!a bahan kimia yang sangat aktif, seperti asam sulfat, juga merupakan bahan kimia yang paling banyak dipakai dan merupakan produk teknik yang amat penting. 1at ini digunakan sebagai bahan untuk pembuatan garam 2 garam sulfat dan untuk sulfonasi, tetapi lebih sering dipakai terutama karena merupakan asam anorganik yang agak kuat dan agak murah. 3ahan ini dipakai dalam berbagai industri, tetapi jarang muncul dalam produk akhir. Asam sulfat dipakai dalam pembuatan pupuk, plat timah, pengolahan minyak, dan dalam pe!arna tekstil.
Adapun sifat 2sifat kimia dan fisika dari asam sulfat sendiri adalah sebagai berikut $ S"!at k"m"a #
alam air, reaksi kesetimbangan berikut terjadi antara suatu asam (%A) dan air, yang berperan sebagai basa,
%A %&' 4 A- %+'
5etapan asam adalah tetapan kesetimbangan untuk reaksi %A dengan air$
Asam kuat mempunyai nilai 6 a yang besar (yaitu, kesetimbangan reaksi berada jauh
di kanan, terdapat banyak %+'7 hampir seluruh asam terurai). Misalnya, nilai 6 a untuk asam
Asam lemah mempunyai nilai 6 a yang kecil (yaitu, sejumlah cukup banyak %A dan
A- terdapat bersama-sama dalam larutan7 sejumlah kecil %
+' ada dalam larutan7 asam hanya
terurai sebagian). Misalnya, nilai 6 a untuk asam asetat adalah 9,; < 9:-=.
Asam kuat mencakup asam halida - %8l, %3r, dan %. (5etapi, asam fluorida, %>, relatif lemah.) Asam-asam okso, yang umumnya mengandung atom pusat ber- bilangan oksidasi tinggi yang dikelilingi oksigen, juga cukup kuat7 mencakup %/'+, %&', dan
%8l'. 6ebanyakan asam organik merupakan asam lemah.?arutan asam lemah dan garam
dari basa konjugatnya membentuk larutan penyangga. S"!at !"s"ka #
5itik leleh (@8) $ 9: 5itik didih (@8) $ &:
5ekanan uap (mm%g) $ 9 (9B @8)
3erat jenis cairan $ 9,; (9:: persen) 3erat jenis uap $ +, (udara C 9)
B. Sum$er
umber dan bahan baku dari asam sulfat adalagh belerang. 3elerang di alam terdapat di kulit bumi meliputi kira-kira :,9D dari massa kulit bumi. 3elerang terdapat dalam keadaan unsur bebas ataupun dalam senya!a sulfida. 3elerang dalam keaadaan unsur bebas terdapatdari dareah gunung berapi dan dalam tanah. alam bentuk senya!a, belerang terdapat dalam garam sulfida seperti pirit, sengblende, atau garam-garam sulfat seperti gips, barium sulfat maupun magnesium sulfat. alam bentuk senya!a organik, belerang terdapat
dalam minyak bumi, batu bara dan gas alam, yaitu gas hidrogen sulfida.
3elerang diambil dari dekat gunung berapi dan sumber air panas dan juga ba!ah tanah. 3elerang juga terdapat dalam bijih, seperti galena (Pb), hidrogen sulfida dalam gas alam dan minyak bumi dan sebagai belerang di laut.
Penambangan belerang
3elerang diambil dari ba!ah tanah dengan proses >rasch. 5iga pipa konsentris yang dibor ke dalam deposit belerang. Air superpanas (9;: @ 8, di ba!ah tekanan) dipompa ke ba!ah melalui pipa terluar, hal ini mencairkn belerang (titik leleh 99+:8). Edara bertekanan
dipompa ke ba!ah melalui pipa di bagian dalam untuk mendorong belerang cair dan uap pipa akan sampai ke permukaan melalui pipa bagian tengah.
3elerang juga diperoleh dari sulfida hidrogen dalam gas alam dan minyak bumi. Pembakaran tidak sempurna dari %& dalam tungku menghasilkan '& dan .
+%&(g) '& (g) &%& (g) + (g) '& (g)
8ampuran ini didinginkan untuk menghasilkan belerang. Fas-gas kemudian dile!atkan melalui katalis dan dipanaskan.
&%&(g) '& (g) &%&' (g) + (g)
belerang juga dihasilkan sebagai belerang dioksida ketika logam yang dilebur adalah suatu bijih sulfida. ebuah persamaan umum untuk reaksi ini, dengan menggunakan M untuk
menyatakan logam (seperti tembaga, seng atau besi), dapat ditulis sebagai$ M ' & (g) M(s) ' & (g)
M logam oksida logam sering membentuk M'.
8.
Sejarah Perkem$angan In%ustr" Asam Sul!at
Asam sulfat dipercayai pertama kali ditemukan di ran oleh Al-"a0i pada abad ke-. Asal usul Pengenalan asam sulfat kurang jelas, tetapi 0at ini sudah disebut 2 sebut sejak abad kesepuluh. Pembuatannya melalui pembakaran belerang dengan saltpeter, pertama kali dijelaskan oleh Galentinus pada abad kelima belas. Pada tahun 9B, "oebuck dari 3irmingham ( nggris ) memperkenalkan proses kamar timbal. Proses yang menarik ini, namun sekarang sudah kuno, diuraikan secara rinci di dalam edisi ketiga buku ini dan dalam buku 2 buku lainnya.
Proses kontak pertama kali ditemukan pada tahun 9;+9 oleh Phillips, seorang inggris, yang patennya mencakup aspek 2 aspek penting dari proses kontak yang modern, yaitu dengan mele!atkan campuran sulfur dioksida dan udara melalui katalis, kemudian diikuti oleh absorpsi sulfur trioksida di dalam asam sulfat ;,= D sampai D.
D. Man!aat atau egunaan Asam Sul!at
Asam sulfat merupakan komoditas kimia yang sangat penting, , produksi asam sulfat suatu negara merupakan indikator yang baik terhadap kekuatan industri negara tersebut. 6egunaan asam sulfat, yaitu$
6egunaan utama (B:D dari total produksi di seluruh dunia) asam sulfat adalah dalam Hmetode basahH produksi asam fosfat, yang digunakan untuk membuat pupuk fosfat dan juga trinatrium fosfat untuk deterjen.
Asam sulfat digunakan dalam jumlah yang besar oleh industri besi dan baja untuk menghilangkan oksidasi, karat, dan kerak air sebelum dijual ke industri otomobil.
6egunaan asam sulfat lainnya yang penting adalah untuk pembuatan aluminium sulfat. Alumunium sulfat dapat bereaksi dengan sejumlah kecil sabun pada serat pulp kertas untuk menghasilkan aluminium karboksilat yang membantu mengentalkan serat pulp menjadi permukaan kertas yang keras. Aluminium sulfat juga digunakan untuk membuat aluminium hidroksida. Aluminium sulfat dibuat dengan mereaksikan bauksit dengan asam sulfat$
Al&'+ + %&' * Al&(')+ + %&'
Asam sulfat juga memiliki berbagai kegunaan di industri kimia. ebagai contoh, asam sulfat merupakan katalis asam yang umumnya digunakan untuk mengubah sikloheksanonoksim menjadi kaprolaktam, yang digunakan untuk membuat nilon.
BAHAN BAU
3ahan baku yang digunakan dalam proses pembuatan asam sulfat adalah belerang, oksigen, air dan katalis Ianadium pentaoksida sebagai bahan pembantu. imana belerang dan Ianadium pentaoksida di impor langsung dari ingapura, sedangkan oksigen di dapat dari udara bebas. Entuk air yang digunakan didapat dari sumur bor yang melalui tahap pengolahan. Adapun sifat fisik dari bahan baku pembuatan asam sulfat yaitu$
/o. 6omponen 3entuk Warna 3au
5itik didih (o8) 5itik ?eleh (o8) 9. &. +. . 3elerang 'ksigen Ganadium Pentaoksida Air Padatan Fas Padatan 8airan 6uning -6uning -Menyengat -,B -9;+ 9=: 9:: 9&: -&9;, ;:: -umber $ Perry’s Chemical Engineering’s Hand Book, 1998
ifat kimia dari bahan baku pembuatan asam sulfat yaitu$ /o. 6omponen 3M (grJmol) pgr 6elarutan 9. &. +. . 3elerang 'ksigen Ganadium Pentaoksida Air +&,:B +& 9;9, 9; &,:B 9,9 +,+= 9,:: %ygroskopis
-?arut dalam asam dan alkali 3erfungsi sebagai pelarut umber $ Perry’s Chemical Engineering’s Hand Book, 1998
Asam sulfat terdiri dari sulfur atau belerang dan beberapa gabungan dari unsur 2 unsur lainnya. ekeping sulfur melebur menjadi cairan merah darah. Apabila terbakar, ia mengeluarkan nyala ber!arna biru.Pada suhu bilik, sulfur adalah satu bubuk lembut ber!arna kuning terang. Walaupun sulfur adalah terkenal dengan baunya yang tidak
menyenangkan - kerap disamakan dengan telur-telur busuk - bau tersebut adalah sebenarnya ciri bagi hidrogen sulfida (%&)7 sulfur dalam keadaan unsur adalah tidak berbau. a terbakar
dengan nyalaan biru dan mengeluarkan sulfur dioksida, yang dikenali kerana bau peliknya yang menyesakkan. ulfur adalah tak larut dalam air tetapi larut dalam karbon disulfida dan pada kadar kelarutan yang kurang sedikit dalam pelarut organik lain seperti ben0ena. 6eadaan pengoksidaan sulfur yang biasa termasuk K&, &, dan B. ulfur membentuk sebatian stabil bersama semua unsur kecuali gas nadir.
ulfur dalam keadaan pepejal biasanya !ujud sebagai siklik berbentuk mahkota yang terdiri daripada molekul-molekul ;. ulfur mempunyai banyak alotrop selain ;. engan
membuang satu atom daripada mahkota akan menghasilkan , yang yang berperanan dalam
termasuk 9& dan 9;. ecara bandingannya, jirannya oksigen yang lebih ringan hanya !ujud
dalam dua keadaan yang mempunyai kepentingan kimia$ '& dan '+. elenium, analog sulfur
yang lebih berat boleh membentuk cincin tetapi lebih sering dijumpai sebagai satu rangkaian polimer.
6ristalografi sulfur adalah kompleks. 3ergantung kepada keadaan-keadaan yang tertentu, alotrop sulfur membentuk beberapa struktur hablur berbe0a, antara yang paling terkenal adalah rombus dan monoklinik ;.
uatu sifat unik ialah kelikatan sulfur yang lebur, iaitu berbe0a dengan kebanyakan cecair lain, ia meningkat dengan suhu oleh keranapembentukan rangkaian-rangkaian polimer . 3agaimanapun, setelah menjangkau suhu yang tertentu, kelikatan mula menurun kerana terdapatnya tenaga yang mencukupi untuk memecahkan rantaian-rantaian.ulfur amorfus atau HplastikH boleh dihasilkan melalui pendinginan segera sulfur yang lebur. 6ajian-kajian kristalografi sinar-L menunjukkan baha!a bentuk amorfus mungkin mempunyai satu struktur berlingkar dengan lapan atom setiap pusingan. 3entuk ini adalah metastabil pada suhu bilik
dan ia akan beransur-ansur kembali semula kepada bentuk hablur. Proses ini berlaku dalam tempo antara beberapa jam hingga beberapa hari.
BAB III
Peralatan yang digunakan dalam proses pembuatan asam sulfat, yaitu$ '. Sul!ur Melter
>ungsinya sebagai tempat pencairan atau peleburan belerang dengan bantuan panas steam pada coil.
(. P)m*a Sul!ur
>ungsinya sebagai pengalir sulfur cair ke furnace. Pompa ini mempunyai pipa-pipa penyaluran luar bermantel uap, sehingga belerang tidak menjadi dingin dan membeku, karena
titik lebur belerang adalah 99=o8.
+. Ma"n Bl),er
>ungsinya sebagai penyuplai udara untuk proses pembakaran ke furnace. Main blo!er yang digunakan adalah tipe turbo fun dengan kapasitas 99 m+Jmenit dan tekanan operasi 9;::
mm%g.
-. Dr"ng T),er
>ungsinya sebagai unit proses tempat terjadinya pengeringan udara oleh sirkulasi asam sulfat (minimal +D) dari 5 Pump 5ank. rying 5o!er yang dipakai adalah tipe packed column dengan tinggi ;,&= m, diameter dalam &,B& m dan diameter luar &,;B m.
/. DT Pum* Tank
>ungsinya sebagai tangki penampungan sirkulasi asam sulfat yang dari atau ke Absorbing 5o!er. 5 pump tank yang digunakan mempunyai tinggi 9,; m, diameter dalam &,B m, diameter luar + m dan kapasitas ;,; m+Jmenit.
0. AT Pum* Tank
>ungsinya sebagai tangki penampungan sirkulasi asam sulfat yang dari atau ke absorbing to!er dan juga sebagai tangki produksi, yaitu pengenceran (hidrasi) dengan air. A5 Pump 5ank yang digunakan mempunyai tinggi 9,; m, diameter dalam &,B m, diameter luar +m, dan kapasitas ;,; m+Jmenit.
>ungsinya sebagai tempat berlangsungnya proses pembakaran belerang cair dengan udara menjadi gas '&. >urnace yang dipakai berbentuk silinder mendatar dengan panjang ,:& m,
diameter luar &,: m dan diameter ruang bakar 9,B= m.
4. B)"ler
>ungsinya sebagai tempat memproduksi steam. 3oiler yang digunakan berbentuk silinder mendatar dengan dapur dan pipa-pipa api (fire tube). 3oiler ini mempunyai panjang ,B m dan tekanan operasi kgJcm&.
5. A$s)r$"ng t),er
>ungsinya sebagai unit proses terjadinya proses penyerapan gas '+ oleh sirkulasi asam
sulfat (;,+D-D) Absorbing 5o!er yang digunakan adalah tipe packed column dengan tinggi ;,;= m, diameter dalam &,B& m dan diameter luar &,;B m.
'6. AT Pum*
>ungsinya sebagai alat untuk memompakan sirkulasi asam sulfat dari A5 Pump 5ank ke Absorbing 5o!er. A5 Pump yang digunakan mempunyai kecepatan putar 9=: "pm dan kapasitas 9,& m+Jmenit.
''. DT Pum*
>ungsinya sebagai alat untuk memompakan sirkulasi asam sulfat dari 5 Pump 5ank ke rying 5o!er. 5 Pump yang digunakan mempunyai kapasitas 9,& m+Jmenit.
'(. Plug 7la8e
>ungsinya sebagai pengatur aliran gas dari furnace dan boiler.
'+. Heat e93hanger :)n gas !"lter;
>ungsinya sebagai alat untuk mendinginkan aliran gas dari furnace dan boiler yang akan masuk ke conIerter. %eat eLchanger yang digunakan adalah tipe shell and tube dengan jumlah tube 9: buah dan panjang tube &, m. %eat eLchanger mempunyai tinggi + m dan
diameter 9,: m.
>ungsinya sebagai alat penyaring untuk aliran gas yang akan masuk ke conIerter. Fas filter mempunyai tinggi 9,=+ m dan diameter +,; m.
'/. C)n8erter
>ungsinya sebagai unit proses berlangsungnya proses perubahan gas '& menjadi gas '+
dengan bantuan katalis Ianadium pentaoksida. 8onIerter yang digunakan mempunyai jumlah bed buah, tinggi ;,= m, diameter dalam &,B m dan diameter luar +,::& m.
'0. 'st an% (n% Heat e93hanger
>ungsinya sebagai tempat mendinginkan aliran gas yang keluar dari conIerter khususnya dari bed dan bed . 5ipe yang digunakan adalah tipe shell and tube.
'1. S&+ C))ler
>ungsinya sebagai tempat pendingin aliran gas '+ yang akan masuk ke Absorbing 5o!er.
8ooler yang dipakai adalah tipe shell and tube dengan tinggi 9,; m.
'4. D"str"$ut)r
>ungsinya sebagai alat untuk menyebarkan aliran asam sulfat di dalam absorbing to!er dan drying to!er.
'5. C))l"ng t),er
>ungsinya sebagai tempat pendingin air yang keluar dari acid cooler.
(6. C))l"ng ,ater *um*
>ungsinya sebagai alat untuk memompakan sirkulasi pendingin dari cooling !ater pit ke acid cooler.
('. Plate Heat e93hanger :a3"% 3))ler;
>ungsinya sebagai unit mendinginkan sirkulasi asam sulfat dari A5J5 Pump 5ank ke A5J5. Plate heat eLchanger (acid cooler) yang digunakan adalah tipe plate dengan tekanan operasi = kgJcm&
URAIAN PR&SES
Ma3am = ma3am *r)ses *em$uatan Asam Sul!at
Pada !aktu masalahnya hanya membuat %&' pada konsentrasi sedang dari '& yang
dibangkitkan melalui pembakaran pirit dan pada !aktu energi masih murah, pabrik %&'
relatif sederhana. 5etapi setelah harga energi meningkat tinggi sekali, energi yang banyak yang dihasilkan dari oksidasi belerang dan sulfur dioksida menjadi suatu komoditi yang amat berharga. Pabrik 2 pabrik melakukan berbagai modifikasi besar agar dapat memanfaatkan energi ini untuk membangkitkan uap bertekanan tinggi guna pembangkitan tenaga listrik . engan demikian, energi dapat dipulihkan sebanyak 2 banyaknya, sedang energi yang digunakan dalam proses dibuat seminimum mungkin. Fabungan antara pabrik kimia dan system pembangkitan listrik (atau uap) disebut 6ogenerasi. 'leh karena itu, pabrik asam sulfat modern merupakan suatu system pembangkit tenaga listrik. >ungsi kedua ini tentu saja membuat system operasi pabrik tersebut menjadi lebih rumit, tetapi biaya produksi asam sulfat menjadi lebih murah atau rendah. Pabrik 2 pabrik juga dibuat jauh lebih besar agar dapat memanfaatkan ekonomi skala besar.
Pembuatan dengan proses kamar timbal
Pada proses ini campuran gas '& dan udara dialirkan kr dalam bilik yang dilapisi timbel (Pb) dengan menggunakan katalis /' dan /'&. Pada campuran gas-gas ini dialirkan uap air, reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
&'&(g) '&(g) /'(g) /'&(g) %&' &%/''(a) (asam nitrosil)
&%/''(a) %&' &%&'(a) /'(g) /'&(g)
Pembuatan asam sulfat dengan proses kamar timbel adalah cara yang pertama dilakukan. ari proses itu, asam sulfat yang dihasilkan hanya mencapai kadar ;:D berat, sedangkan saat ini penggunaaan asam sulfat dalam industri adalah dengan kadar yang sangat tinggi yaitu ;D berat. 'leh karena itu, untuk mendapatkan asam sulfat dengan kadar ;D tidak dimungkinkan dengan cara proses kamar timbel, tetapi diperoleh dengan proses kontak
Pembuatan Dengan Proses Kontak
ampai tahun 9::, belum ada pabrik dengan proses kontak yang dibangun di Amerika erikat, !alaupun proses ini sudah sangat berperan di Nropa, di mana terdapat kebutuhan terhadap oleum dan asam konsentrasi tinggi untuk digunakan pada sulfonasi, terutama pada industri 0at !arna . alam periode 9:: sampai 9&=, banyak pabrik asam kontak yang dibangun dengan menggunakan platina sebagai katalis . pada tahun 9+: , proses kontak ini telah dapat bersaing dengan proses kamar pada segala konsentrasi asam yang di hasilkan. ejak pertengahan tahun 9&:-an , kebanyakan fasilitas yang baru di bangun dengan menggunakan proses kontak dengan katalis Ianadium.
Proses kontak kemudian mengalami modifikasi secara berangsur 2 angsur dan menggunakan absorpsi ganda ( juga disebut katalis ganda ) , sehingga hasilnya lebih tinggi dan emisi '& yang belum terkonIersi dari cerobong asap berkurang . 3aru 2 baru ini ,
peraturan pemerintah Amerika erikat telah menentukan batas emisi '& maksimum yang
diperbolehkan dari pabrik asam dan mengharuskan semua pabrik menggunakan proses absorbsi ganda , atau kalau tidak dilengkapi dengan system pembasuhan gas cerobong , sehingga tingkat emisinya setingkat dengan hasil cara pertama.
6alor pembakaran belerang dimanfaatkan di dalam ketel uap kalor limbah atau ketel uap dan ekonomiser guna membangkitkan uap yang dipakai untuk melebur belerang serta untuk keperluan tenaga disekitar pabrik . Eap merupakan salah satu hasil pabrik itu. Pabrik 2 pabrik yang modern membangkitkan uap pada tekanan B MPa , lebih tinggi dari tekanan & MPa yang diperoleh beberapa tahun yang lalu.
"eaksi yang terjadi $ (s) '&(g) * '&(g)
& '&(g) '&(g) * &'+(g) O% C - ;,+ 6#
ulfur trioksida diserap ke dalam -;D %&' menjadi oleum (%&&'), juga dikenal sebagai asam sulfat berasap. 'leum kemudian diencerkan ke dalam air menjadi asam sulfat pekat.
%&' (l) '+(g) * %&&' (l) %&&' (l) %&' (l) * & %&' (l)
Asam ulfat yang dihasilkan dari proses tersebut , mempunyai massa jenis 9,; dan bersifat higroskopis. Apabila %&' pekat dicampur dengan air , akan bersifat eksoterm dan bebbahaya. %&' &= D banyak dijual di pasaran dengan nama accu 0uur untuk mengisi aki.
a. Pembakaran b. 'ksidasi
c. Menaikan 5ekanan d. Absorber
e. Penguapan
8ontoh proses produksi asam sulfat di P5. unia 6imia Etama, menggunakan proses kontak. Proses yang dilakukan melalui + tahapan, yaitu$
9. Pem$akaran Belerang
Proses produksi asam sulfat di a!ali dengan peleburan sulfur () yang digunakan sebagai bahan baku utama dengan menggunakan steam yang dialirkan pada coil-coil di Sulfur elter pada tekanan 6gJcm&. 6emudian sulfur cair dipompakan dari Sulfur elter
melalui pipa-pipa dan disemprotkan ke dalam !urnace. i dalam !urnace terjadi pembakaran belerang dengan udara.
"eaksi $ (g) '&(g) * '&(g)
Edara yang digunakan disuplai oleh ain Blo"er yang sudah mengalami proses pengeringan. Proses pengeringan udara dilakukan di #rying $o"er dengan menggunakan asam sulfat sirkulasi dengan konsentrasi +D-;D. Proses pengeringan udara tersebut dimaksudkan untuk mencegah korosi oleh gas pada pembakaran dan untuk menghilangkan kandungan air dalam udara.
Proses pembakaran belerang cair menjadi '& dengan temperature pembakaran
kurang lebih =:-:o8. Fas hasil pembakaran di !urnace kemudian dialirkan ke Boiler
melalui tu%e-tu%e untuk diambil panasnya guna menghasilkan steam yang digunakan untuk mencairkan belerang di Sulfur elter , sebagian gas yang lain dialirkan ke Heat E&changer bersama dengan gas keluar dari Boiler yang telah diambil panasnya. i dalam Heat E&changer gas didinginkan dengan menggunakan udara yang di suplai oleh Blo"er . etelah
itu aliran gas mengalami proses penyaringan dan penstabilan suhu gas di Hot 'as !ilter .
ari Hot 'as !ilter aliran gas masuk ke Con(erter . 8onIerter ini terdiri dari empat bed katalis G&'=. Aliran gas masuk ke setiap bed diatur pada temperature &=-:o8. engan
bantuan katalis ini aliran gas tersebut ('&) diubah menjadi gas '+. "eaksi ini merupakan
reaksi eksoterm sehingga gas tersebut harus didinginkan pada tahap-tahap katalis.
Aliran gas keluar bed dan bed didinginkan dalam 9st and &nd %eat NLchanger.
edangkan aliran gas dari bed langsung masuk ke bed G karena perbedaan temperature gas keluar dan bed dan bed G sudah kecil.
"eaksi $ '&(g) 9J&'&(g) * '+(g)
ari conIerter aliran gas '+ masuk ke dalam '+ 8ooler A untuk didinginkan.
6emudian didinginkan lebih lanjut ke '+ 8ooler 3 setelah itu aliran gas tersebut masuk ke
Absorbing 5o!er.
+. A$s)r$s" <as S&+
i Absorbing 5o!er terjadi proses penyerapan gas '+ dengan menggunakan
sirkulasi asam sulfat dengan konsentrasi ;-D yang diatur di A5 Pump 5ank. Asam resirkulasi tersebut kemudian diencerkan dengan menambahkan air dan setelah itu baru dialirkan kembali ke dalam A5 Pump 5ank. Asam sulfat yang dihasilkan pada A5 Pump 5ank setelah mencapai leIel maksimum yang ditentukan, kemudian ditransfer dan ditampung di ulphuric Acid torage 5ank.
"eaksi yang terjadi di absorbing to!er yaitu$ '+(g) %&'(l) * %&'.'+(a)
%&'.'+(a) %&'(l)* & %&'(a)
P5. unia 6imia Etama memiliki dua buah Acid torage 5ank berkapasitas 9::: ton dan satu buah Acid torage 5ank berkapasitas &:: ton.
DESRIPSI PR&SES PEMBUATAN ASAM SUL2AT
3ahan baku biasanya adalah belerang dan berbagai bijih sulfid. 'leh karena belerang cair biasanya lebih murni dan biaya transpornya lebih murah , belerang biasanya didatangkan dan
disimpan dalam keadaan cair . 0at cair itu dipompakan dalam tangki penimbunan malalui pipa 2 pipa berpemanas dan disemprotkan ke dalam tanur dengan menggunakan pembakar
yang hampir serupa dengan yang biasanya dipakai untuk menyuling minyak bakar.
• Pengolahan 'as Bakar
Fas sulfur dioksida hasil pembakaran mungkin mengandung karbon dioksida, nitrogen dan berbagai ketakmurnian seperti klor , arsen , fluor , sedikit debu. Arsen dan fluor hanya ada apabila bahan yang dibakar bukan belerang unsur. Funa mencegah terjadinya korosi oleh gas dari pembakaran , biasanya udara untuk pembakaran belerang dan oksidasi '& itu
dikeringkan dulu sampai kandungan airnya kurang + mgJm+.
• Penukaran )alor dan Pendingin
ebelum gas itu ditumpahkan kedalam konIenter tahap pertama , biasanya suhunya diatur agar mencapai suhu minimum yang diperlukan supaya katalis dapat meningkatkan kecepatan reaksi dengan cepat , biasanya pada suhu &=@8 sampai :@8. Fas itu harus didinginkan lagi diantara tahap 2 tahap katalis agar menghasilkan konIersi yang tinggi.
• )on(enter
6onIersi 6imia sulfur dioksida menjadi sulfur trioksida dirancang untuk menghasilkan konIersi maksimum dengan memperhatikan bah!a $
6eseimbangannya merupakan fungsi kebalikan suhu dan fungsi langsung rasio oksigen terhadap sulfur dioksida. ?aju reaksi merupakan fungsi langsung suhu. 6omposisi gas dan banyaknya katalis mempengaruhi laju konIersi dan kinetika reaksi. Penyingkiran sulfur
trioksida yang terbentuk sehingga lebih banyak sulfur dioksida dapat dikonIersi.
• *%sor%er Sulfur $rioksida
udah sejak lama diketahui bah!a asam sulfat dengan konsentrasi ;,= persen 2 persen merupakan bahan yang paling efisien untuk digunakan sebagai penyerap sulfur trioksida, mungkin karena asam dengan konsentrasi tersebut mempunyai tekanan uap yang jauh lebih rendah dari kosentrasi 2 konsentrasi lainnya. Asam dengan konsentrasi tersebut digunakan pada absorber 2 antara dan absorber 2 akhir. Entuk menyerap '+ secara hampir sempurna, sebelum gas yang telah terkonIersi sebagian itu masuk kembali ke dalam konIertor dan gas limbah dibuang ke udara. alam hal ini, air tidak dapat digunakan karena kontak langsung antara sulfur trioksida dan air akan menghasilkan kabut asam yang hampir tidak mungkin diabsorbsi. 'leh karena asam penyerap itu terus menjadi lebih pekat, maka harus disediakan fasilitas untuk menyerap bagian asam yang keluar dari absorber yang akan diresirkulasikan. Asam resirkulasi ini diencerkan dengan menambahkan asam sulfat encer atau air dalam jumlah yang diperlukan, sehingga mendinginkan asam penyerap, dan kelebihan asam yang
ada dikeluarkan dari system untuk kemudian dijual.
• Blo"er
3lo!er digunakan untuk menghembuskan udara atau gas yang mengandung belerang melalui peralatan pengolahan. 3lo!er ini ditempatkan di dalam aliran sehingga dapat menangani
udara atau gas yang mengandung sulfur dioksida.
• Pom+a *sam
Pompa biasanya dibenamkan di dalam tangki pompa yang terbuat dari baja berlapis bata yang terdapat di dalam daerah proses. Pompa ini dapat digerakkan dengan motor listrik atau turbin uap.
igunakan untuk memompakan belerang dari sumur penimbunan ke dalam atomi0er dan pembakar belerang. Pompa ini mempunyai pipa 2 pipa penyaluran luar bermantel uap, sehingga belerang tidak menjadi dingin dan membeku, karena titik lebur belerang adalah 99= 8.
• Pendingin *sam
Asam yang disirkyulasikan pada menara absorbsi harus didinginkan untuk mengeluarkan kalor absorbsi dan kalor sensible gas masuk. Asam yang disirkulasikan pada menara pengering harus pula didinginkan untuk mengeluarkan kalor pengenceran dan kalor
kondensasi kelembapan yang terdapat di dalam gas atau udara masuk.
• Pemurnian 'as
Pabrik yang harus menangani gas sulfur dioksida yang tidak murni, misalnya gas yang keluar dari pabrik peleburan, pemanggangan bijih besi dan proses 2 proses lain, biasanya mempunyai ketel kalor limbah. Presipitator elektrostatik untuk pengumpulan debu, menara pembasuh dan pencuci, dan akhirnya presipitator elektrostatik untuk pemisahan kabut asam
seerta sisa debu dan uap. esudah itu, gas siap untuk masuk ke dalam menara pengering.
• Bahan )onstruksi
alam system pemurnian gas, baja digunakan untuk menangani gas sulfur dioksida yang mempunyai suhu di atas titik embun asam. Entuk suhu di ba!ah titik embun dan untuk 0at cair, digunakan timbale, baja berlapis timbale, dengan lapisan bata atau tidak, baja paduan dan bahan plastic untuk kondisi operasi tertentu. Pendinginan asam lemah dalam system pemurnian gas tidak boleh dibuat dari besi cor atau baja karena bahan ini akan terkorosi
dengan cepat.
• Pemulihan *sam Sulfat Bekas Pakai
ebagian besar asam sulfat yang dipakai dipulihkan untuk didaur ulangkan, asam bekas pakai biasanya disebut dengan asam limbah. 5etapi istilah ini salah kaprah. 6ebanyakan pemakai tidak mengkonsumsi asam itu, tetapi mengencerkan atau mengkontaminasinya. ebagian asam ini dapat dipulihkan dan digunakan kembali dengan biaya lebih murah dari asam pera!an. ebagian asam ini terpaksa dipulihkan karena ketentuan lingkungan atau untuk
menghidari pengeluaran biaya untuk netralisasi.
• Pencemaran leh Belerang
Masalah pengurangan pencemaran oleh belerang dan senya!anya sudah banyak diteliti dengan harapan bah!a pada suatu !aktu nanti semua belerang itu dapat dipulihkan dan digunakan kembali. esulfurisasi bahan bakar biasanya menghasilkan belerang dalam bentuk dalam hydrogen sulfide. ulfur dioksida dari peleburan non loganm non fero atau pembakaran bahan bakar paling ekonomis bila dipulihkan sebagai asam sulfat dan kadang 2
kadang juga sebagai sulfur dioksida cair, belerang, atau garam 2 garam sulfat. Asam sulfat sudah lama dibuat dari gas berkadar tinggi dari pabrik peleburan mempunyai penyaluran ke pasaran.
BAB 7
SI2AT PR&DU ASAM SUL2AT
Produk asam sulfat yang dihasilkan oleh P5. unia 6imia Etama memiliki konsentrasi ;,=D. ifat fisik asam sulfat yang dihasilkan yaitu$
/o. Parameter ifat >isik Produk 9. &. +. . =. 3entuk Warna 3au 5itik idih 5itik ?eleh 8airan #ernih Menyengat +:o8 9:,o8
edangkan sifat kimia asam sulfat yang dihasilkan yaitu$
/o. Parameter ifat 6imia Produk 9. &. +. . =. B. "umus Molekul 3M ensitas pgr 6elarutan Giskositas %&' ;,:; grJmol 9,; gJcm+ 9,;+
?arut dalam air dengan semua perbandingan &B, cP (&: @8)
PEN<EL&LAAN LIN<UN<AN
a. Peng)lahan l"m$ah gas
ilakukan dengan pemasangan alat filter yang berfungsi untuk menyaring partikel gas asam yang mungkin terba!a gas buangan akibat proses absorbsi kurang sempurna.
$. Peng)lahan l"m$ah 3a"r
Menggunakan system netralisasi dan sedimentasi dengan bahan pembuatan batu kapur, soda ash atau soda kaustik (/a'%).
3. Peng)lahan l"m$ah *a%at
?imbah padat diolah dengan cara mengumpulkannya pada suatu tempat penampungan dan secara periodic limbah padat tersebut diangkat oleh dinas kebersihan.
%. Peng)lahan l"m$ah ang $eru*a %e$u %an ke$"s"ngan
Mengadakan penghijauan di sekeliling pabrik, mengisolir sumber bising dengan tembok, memasang alat penghisap debu, dan me!ajibkan karya!an memakai masker dan ear protector.
PENUTUP
es"m*ulan
Asam ulfat (%&') adalah asam mineral (anorganik) yang kuat, yang larut dalam air
pada semua perbandingan. Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan dan merupakan salah satu produk utama industri kimia. Pembuatan Asam ulfat dikenal sebagai proses kontak. imulai dari pembakaran 3elerang () dengan udara hingga menghasilkan 3elerang ioksida, lalu mengoksidasi 3elerang ioksida menjadi 3elerang 5rioksida, kemudian melarutkannya dalam Asam ulfat pekat sehingga membentuk Asam Pirosulfat yang selanjutnya direaksikan dengan air membentuk Asam Pekat. Pada proses kontak digunakan suhu sekitar =::o8 dengan katalisator G
&'=. ebenarnya dibutuhkan penambahan tekanan
dalam proses ini. 5etapi penggunaan tekanan yang besar ternyata tidak diimbangi penambahan hasil yang memadai. 'leh karena itu, pada proses kontak tidak digunakan
tekanan besar melainkan tekanan normal, yaitu 9 atm.
http$JJid.!ikipedia.orgJ!ikiJAsamQsulfat !!!.!ikipedia.com !!!.google.com !!!.patentstorm.us !!!. Wikipedia.com http$JJreid0koplak.blogspot.comJ&:9&J:=Jmakalah-industri-asam-sulfat.html http$JJherusantoso9.blogspot.comJ&:9&J99Jindustri-asam-sulfat.html
