Bahan Kuliah 1
PROSES INDUSTRI KIMIA 1
(TKK 2201)
elisa.ugm.ac.id
TKK2201_PIK1_Budhi
Materi:
1.
2.
3.
4.
Senyawa Belerang: Asam Sulfat
Senyawa Natrium
Senyawa Nitrogen
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
USIP
UAS
10%
45%
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
Bahan baku:
H
→ air
O
→ air, udara
© Budhijanto, Februari 2010
S
→ belerang murni
→ 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:
Suhu air lewat panas: 160 - 163°C
Udara tekan: 34 atm
© Budhijanto, Februari 2010
Penambangan Sulfid dan Sulfat
→ penambangan terbuka
Pengambilan H2S
→ tercampur dengan gas alam. Proses pemisahannya:
1. Reaksi dengan K2CO3:
K2CO3 + H2S
K2S + H2CO3
CO2 + H2O
+ CO2 + H2O
K2CO3 + H2S
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 10001400°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) + O2(gas)
800 - 1100oC
SO2(gas) + 70,92 kcal
Keuntungan:
a. Eksotermis
b. Suhu tidak terlampau tinggi
Reaksi samping:
SO2(gas) + 0,5O2(gas)
SO3(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
c. Excess O2 tidak boleh terlalu banyak
© Budhijanto, Februari 2010
(TKK 2201)
elisa.ugm.ac.id
TKK2201_PIK1_Budhi
Materi:
1.
2.
3.
4.
Senyawa Belerang: Asam Sulfat
Senyawa Natrium
Senyawa Nitrogen
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
USIP
UAS
10%
45%
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
Bahan baku:
H
→ air
O
→ air, udara
© Budhijanto, Februari 2010
S
→ belerang murni
→ 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:
Suhu air lewat panas: 160 - 163°C
Udara tekan: 34 atm
© Budhijanto, Februari 2010
Penambangan Sulfid dan Sulfat
→ penambangan terbuka
Pengambilan H2S
→ tercampur dengan gas alam. Proses pemisahannya:
1. Reaksi dengan K2CO3:
K2CO3 + H2S
K2S + H2CO3
CO2 + H2O
+ CO2 + H2O
K2CO3 + H2S
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 10001400°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) + O2(gas)
800 - 1100oC
SO2(gas) + 70,92 kcal
Keuntungan:
a. Eksotermis
b. Suhu tidak terlampau tinggi
Reaksi samping:
SO2(gas) + 0,5O2(gas)
SO3(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
c. Excess O2 tidak boleh terlalu banyak
© Budhijanto, Februari 2010