1.3. Tinjauan Termodinamika
Untuk menentukan sifat reaksi apakah berjalan secara eksotermis atau endotermis maka perlu pembuktian dengan menggunakan panas reaksi
yang dapat ditentukan dengan persamaan:
.....................................................................2.5 Persamaan reaksi:
................................................2.6 Jika
△H = - maka reaksi bersifat eksotermis Jika
△H = + maka reaksi bersifat endotermis ....................................2.7
= - 50730,86 Btulbmol – 97484,57 - 49827,84 Btulbmol
= -98387,59 Btulbmol Dari harga
△H sebesar -98387,59 Btulbmol dapat disimpulkan bahwa pada reaksi
ethynilasi
adalah reaksi eksotermis. Menurut Chang dkk1992 nilai tetapan kesetimbangan K dari reaksi pembentukan
butynediol
adalah sebesar 1,9953 x 10
20
, sehingga dapat disimpulkan bahwa rekasi yang terjadi merupakan reaksi irreversibel, karena nilai tetapan kesetimbangan yang didapat sangat besar.
1.4. Tinjauan Kinetika
Ditinjau dari segi kinetika, proses ethynilasi dari
formaldehyde
mempunyai persamaan kecepatan reaksi sebagai berikut:
f f
f f
C K
C K
k W
r
. 1
. .
.
................................................................................2.8 diketahui pada suhu 383 K, diperoleh harga
k = 234 x 10
-3
kmolkg h, dan K
f
= 0,47 m
3
kmol Sehingga didapat persamaan baru untuk nilai kecepatan reaksi pada proses
ethynilasi formaldehid
sebagai berikut:
o r
f o
p f
reaksi o
H H
H
. .
OH CCCH
HOCH O
CH H
C
2 2
2 2
2
2
O CH
H H
C H
O H
C H
H
o f
o f
o f
2 2
2 2
6 4
f f
C C
W x
r .
47 ,
1 .
. 10
234
3
.........................................................................2.9 Keterangan:
W : Berat Katalis kgm
3
K
f
: Konstanta kesetimbangan adsorpsi formaldehid m
3
kmol K : Konstanta kecepatan reaksi kmolkg.h
C
f
: Konsentrasi Formaldehid kmolm
3
Chang dkk. 1992
2.1. Diagram Alir Proses 2.1.1. Langkah Proses
Pada perancangan ini yang digunakan adalah proses
ethynylation
. Kondisi operasi proses pada range suhu 100 -130
o
C dan tekanan 2 atm.
2.1.2. Tahap persiapan bahan baku
Bahan baku
formaldehyde
dialirkan langsung dari PT. Arjuna Utama Kimia dengan menggunakan pipa. Untuk mengatur kestabilan laju alir
formaldehyde
yang masuk reaktor maka aliran dari pipa dimasukan ke dalam tangki penampung sementara yang berbentuk silinder
horizontal T-01 dengan waktu penyimpanan selama 3 hari.
Formaldehyde
dari T-01 dipompa sampai tekanan 1 atm dan diuapkan dalam vaporizer VP dengan media pemanas
steam
jenuh sehingga diperoleh suhu 110
o
C. Bahan baku
acetylene
pada suhu 35
o
C dan tekanan 58 atm dialirkan langsung dari PT. Samator Gas dengan menggunakan pipa. Untuk mengatur kestabilan laju alir
acetylene
yang masuk reaktor maka aliran dari pipa dimasukan ke dalam tangki penampung sementara yang
berbentuk bola T-02 dengan waktu penyimpanan selama 7 hari. Selanjutnya
acetylene
dipanaskan dengan pemanas H-01 sampai suhu 65
o
C, kemudian dipanaskan kembali sampai suhu operasi reaktor sebesar 110
o
C.