Tinjauan Kinetika Reaksi Tahap Proses

∆Gf o = energi Gibbs pada keadaan standar T=298 K, P= 1 atm, K kalmol ∆Hr o = panas reaksi, K kalmol K = konstanta kesetimbangan T = suhu standar = 298 K R = tetapan gas ideal Sehingga ∆Gf o dari reaksi tersebut adalah: ∆Gf o = ∆Gf o produk - ∆Gf o reaktan = ∆Gf°MgSO 4 + ∆Gf°Air – ∆Gf°MgO+ ∆Gf°H 2 SO 4 = -277,7 + -56,6899 – - 143,73 + -164,93 = -25,7299 kkalmol lnK 298 =- ∆Gf o RT = 25729,9 kkalkmol 1,987 k kal k mol .K x 298K = 43,4534 K 298 = 7,4401 x 10 18 c. K pada T operasi= 70°C = 343 K ln K 2 K 1 = -∆Hr o R 1 T 2 - 1 T 1 dengan: K 1 = konstanta kesetimbangan pada 298 K K 2 = konstanta kesetimbangan suhu operasi T 1 = suhu standar 25 o C = 298 K T 2 = suhu operasi 70 o C = 343 K R= tetapan gas ideal=1,98 K kalKmol ∆Hr o = panas reaksi standar pada 298 K ln K 2 7,4401 x 10 = 24987,9 KkalKmol 1,987 KkalKmol.K 1 343K - 1 298K ln K 2 7,4401 x 10 = -5,5365 0,00394= K 2 7,4401 x 10 K 2 = 2,93167 10 Harga K yang relatif besar, maka reaksi pembentukan akan berjalan searah irreversible.

3.2 Tinjauan Kinetika Reaksi

Reaksi MgO dan H 2 SO 4 adalah reaksi padatan yang mengandung cairan dan akan membentuk slurry. Reaksi pembentukan MgSO 4 dari MgO dan H 2 SO 4 merupakan reaksi orde 2. Reaksi: MgO + H 4 SO 4 MgSO 4 + H 2 O 4,5 jam adalah waktu tinggal pembentukan MgSO 4 . Dari waktu reaksi dapat dipergunakan untuk menentukan tinjauan kinetika sesuai dengan konversi reaksi, sehingga dimensi reaktor yang meliputi volume, diameter dan tinggi akan terhitung. Dengan perbandingan mol H 2 SO 4 dan MgO= 1 : 1, konversi reaksi 95 dan k bernilai 0.5991.

3.3 Tahap Proses

Proses pembentukan MgSO 4 .7H 2 O yang berbahan baku MgO dan H 2 SO 4 dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu: a. Persipan Bahan Baku. H 2 SO 4 pada T = 30°C dan P = 1 atm disimpan dalam bentuk cair dan dipompakan L-210 dari tangki penyimpan H 2 SO 4 F-210 ke mixer M-120 untuk dilarutkan dengan air, dan larutan keluar pada T = 70°C lalu diumpankan ke reaktor. MgO dengan T = 30°C dan P = 1 atm disimpan dalam bentuk padat. Sebelum dimasukkan ke dalam reaktor, MgO diangkut oleh Belt conveyor J-230 menuju ke Bucket elevator J-210 kemudian ke Hopper F-250 dan masuk ke dalam Reaktor R-110. b. Pembentukan Produk. Ditahap ini berfungsi untuk mereaksikan antara magnesium oksida dan asam sulfat di dalam reactor batch. Reaksi di reaktor: MgO+H 2 SO 4 MgSO 4 + H 2 O Proses ini menggunakan reaktor batch tangki berpengaduk untuk menjalankan proses reaksinya. Sifat reaksi eksotermis atau mengeluarkan panas, kondisi operasi isothermal pada T = 70°C, P = 1 atm dan konversi reaktor sebesar 95. Reaktor dilengkapi dengan pendingin berupa koil pendingin untuk mempertahankan suhu agar tidak terjadi perubahan suhu di dalam reaktor. Produk reaksi berupa MgSO 4 berbentuk slurry dan dialirkan menuju Rotary Drum Filter H-120 untuk menghilangkan pengotornya. c. Pemurnian Produk. Tahap ini mempunyai tujuan untuk memisahkan MgSO 4 dari air dan sisa reaktan lainnya sampai diperoleh produk MgSO 4 dalam bentuk kristal yaitu MgSO 4 .7H 2 O. Produk reaktor R-110 dialirkan ke Rotary Drum Filter H-120 bertujuan untuk memisahkan impuritas dan filtrate. Produk filtrat dipompakan menuju evaporator V-120 untuk dipekatkan dengan cara menguapkan kadar airnya yang masih tinggi. Larutan jenuh yang keluar dari evaporator didinginkan dan dikristalkan di kristaliser S-110. Selanjutnya kristal yang terbentuk dikeringkan di Rotary Dryer B-120. Produk berupa kristal kering ditampung di Bin MgSO 4 .7H 2 O F-111. Lalu produk kristal dipacking dan dijual dipasaran. SPESIFIKASI ALAT 4.1 Reaktor Nama Alat : Reaktor Kode : R-101 Fungsi : Mereaksikan magnesium oksida dan asam sulfat menjadi magnesium sulfat Tipe : Raktor Batch Tangki Berpengaduk Bahan : Stainless Stell Type Konstruksi 304 Jumlah : 8 Kondisi Operasi : 70°C dan P 1 atm Kapasitas : 2.123,121ft 3 Tekanan Desain : 16,314 psi Dimensi : Silinder : Diameter Dalam : 3,004 m Diameter Luaar : 3,048 m Tinggi : 6,007 m Tebal : 0,88 in Tutup : Jenis : Torispherical Dished Head Tebal : 316 in Tinggi : 0,588 m Tinggi Reaktor Total : 7,182 m Pengaduk : Jenis : six blade disk Jumlah : 2 buah Diameter : 1,001 m Kecepatan : 79,524 rpm Power : 26,17 Hp Jaket Pendingin : Tebal : 0,250 in Daimeter : 123 in Tinggi : 6,656 m

4.2 Crystallizer

Dokumen yang terkait

Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Akrilamida dari Akrilonitril dengan Proses Asam Sulfat Kapasitas 10.000 Ton/Tahun.

40 142 260

Pra Rancangan Pabrik Magnesium Sulfat Heptahydrat (MgSO4.7H2O) Dari Bahan Baku Magnesium Karbonat (Mg CO3) Dan Asam Sulfat (H2SO4) Dengan Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

23 135 276

Pra Rancangan Pabrik Magnesium Sulfat Heptahydrat (MgSO4.7H2O)Dari Bahan Baku Magnesium Karbonat (MgCO3) Dan Asam Sulfat (H2SO4) Dengan Kapasitas 46.500 Ton/Tahun

49 139 189

Prarancangan Pabrik Sodium Sulfat dari Sodium Klorida dan Sulfur Kapasitas 30.000 Ton/Tahun : Perancangan Crystallizer CR-301

28 81 36

PRARANCANGAN PABRIK ALUMUNIUM SULFAT DARI BAUKSIT DAN ASAM SULFAT KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN

9 37 19

PRARANCANGAN PABRIK ALUMUNIUM SULFAT DARI BAUKSIT DAN ASAM SULFAT KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN

65 258 42

Prarancangan Pabrik Paraldehida dari Asetaldehida dengan Katalis Asam Sulfat dan Asam Fosfat Kapasitas 21.000 ton/tahun

39 107 89

PRARANCANGAN PABRIK MAGNESIUM KLORIDA DARI MAGNESIUM HIDROKSIDA DAN ASAM KLORIDA KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN (Perancangan Evaporator (EV-301&EV-302))

57 173 49

Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Akrilamida dari Akrilonitril dengan Proses Asam Sulfat Kapasitas 10.000 Ton/Tahun.

4 7 141

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN KUPRI SULFAT PENTAHIDRAT DARI TEMBAGA OKSIDA DAN ASAM SULFAT KAPASITAS 40.000 TONTAHUN TUGAS AKHIR - Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Kuprisulfat Pentahidrat dari Tembaga Oksida dan Asam Sulfat Kapasitas 40.000 ton/tahun

0 3 13