tontahun Dari pertimbangan di atas maka pabrik asam borat dari boraks dan asam sulfat
ini akan didirikan pada tahun 2020 dengan kapasitas perancangan sebesar 11.000 tontahun dengan harapan dapat memenuhi kebutuhan asam borat dalam negeri serta
membuka kesempatan berdirinya industri-industri lainnya yang menggunakan asam borat sebagai bahan baku maupun bahan pembantu mengingat banyaknya kegunaan
asam borat, sisanya dapat diekspor ke negara-negara tetangga.
3.
DISKRIPSI PROSES 3.1
DasarReaksi
Proses pembuatan asam borat dari bahan baku boraks dan asam sulfat dinamakanproses asidifikasi. Reaksi pembentukan asam borat adalah sebagai berikut:
Na
2
B
4
O
7
.10H
2
O
aq
+ H
2
SO
4l
4H
3
BO
3aq
+ Na
2
SO
4aq
+ 5H
2
O
l
2
3.2 TinjauanTermodinamika
Tinjauan termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi serta arah reaksi. Maka dari itu perlu dilakukan peninjauan terhadap energi
gibbs
ΔG
o
. Perubahan energi
gibbs
dapat dihitung dengan persamaan: ΔG
o 298
= ΣΔG
o Produk
- ΣΔG
o Reaktan
3 = {
4ΔG
o
H
3
BO
3
+ ΔG
o
Na
2
SO
4
+5ΔG
o
H
2
O ΔG
o
Na
2
B
4
O
7
.10H
2
O+ ΔG
o
H
2
SO
4
} ={4 x -968,75+ -1268,36 + 5 x -237,129 - -5516 + -690,003}
= -122,462 kJmol = -122462 kJkmol
Harga konstanta kesetimbangan dapat diketahui dengan rumus: ΔG
o
= - R.T.ln K 4
Dimana: R = 1,987 kalmol.K = 1,987.10
-3
kkalmol Sehingga:
Ln K = ΔG
o
- R.T = --122462 8,314 x 298
= 49,4282 K = 2,9268.10
21
Pada T = T
operasi
4
ref ref
298 operasi
T x
T T
T x
R ΔH
K K
ln
298 x
373 373
298 x
8,314 5351
K ln
K ln
298 operasi
K
operasi
= 1,8957 x 10
21
3.3 Langkah Proses
Bahan baku yang dibutuhkan untuk kegiatan proses asidifikasi dipersiapkan terlebih dahulu. Bahan-bahan tersebut meliputi larutan boraks dan asam sulfat 98.
Larutan boraks dibuat dengan melarutkan padatan boraks dengan air dalam tangki
mixer
M-120 pada suhu 32
o
C dan tekanan 1 atm. Sedangkan asam sulfat 98 merupakan cairan tak berwarna yang disimpan dalam tangki silinder vertikal F-130 yang
dikondisikan pada suhu 32
o
C dan tekanan 1 atm. Selanjutnya larutan boraks yang keluar dari
mixer
M-120 dan asam sulfat dari tangki F-130 diumpankan dan direaksikan di dalam reaktor R-210 pada suhu 100
o
C dan tekanan 1 atm dan berlangsung selama 1 jam, sehingga menghasilkan produk berupa larutan asam borat dan produk samping
natrium sulfat. Reaktor yang digunakan berjumlah 6 buah dan dilengkapi dengan pendingin berupa koil dan jaket. Setelah direaksikan di reaktor, proses selanjutnya
adalah mereaksikan asam sulfat yang masih tersisa dengan NaOH 48 dari tangki F- 140 di dalam
netrallizer
D-310. Larutan dari
netrallizer
kemudian diumpankan ke
evaporator
E-410 untuk memekatkan larutan dengan jalan menguapkan pelarut yang dikondisikan pada suhu 99
o
C dan tekanan 1 atm. Selanjutnya larutan pekat keluaran evaporator diturunkan terlebih dahulu suhunya mengunakan
heat exchanger
E-420 dengan media pendingin berupa air. Produk keluar evaporator akan dikristalkan dengan
crystallizer
V-430 pada suhu 32
o
C dan dipisahkan menggunakan
centrifuge
I H-510 untuk memperoleh kristal asam boratnya dan dikeringkan di dalam
rotary dryer
B-610 sehingga dihasilkan produk kristalasam borat 99,5. Produk samping
centrifuge
I kemudian diumpankan ke
centrifuge
II H-520 untuk memperoleh produk samping natrium sulfat.
4.
SPESIFIKASI ALAT PROSES 4.1
Mixer
Kode : M-120
5
Tipe : Tangki silinder tegak berpengaduk
Bentuk :
Torispherical head
Tinggi : 1,02 m
Volume : 0,24 m
3
Diameter : 0,67 m
Tebal
shell
: 316 in Tebal
head
: 316 in Tinggi
head
: 0,17 m Pengaduk
: Turbin 6
blade disk
Diameter : 0,23 m
Kecepatan : 354,28 rpm
Daya : 2 Hp
Jumlah : 1 pengaduk
Material :
Carbon steel SA 283 grade C
4.2 Reaktor
