2.2 Sulfur Dioksida SO
2
2.2.1. Sifat-sifat sulfur dioksida Sulfur dioksida mempunyai panas pembentukan standar 25
C = - 70,86 kkalgrmol. Pada tekanan standar, SO
2
murni berupa gas yang tidak berwarna. Pada prinsipnya, untuk memproduksi SO
2
adalah membakar sulfur dengan oksigen pada temperatur di atas titik didihnya. Konsentrasi gas SO
2
yang dihasilkan tergantung dari temperatur pembakarannya. Semakin tinggi temperatur
pembakaran konsentrasi gas SO
2
semakin tinggi. Biasanya sulfur dioksida yang dihasilkan berbentuk larutan yang diperoleh dengan mengabsorbsi SO
2
. Sulfur dioksida adalah senyawa oksida sulfur yang memiliki sifat-sifat
sebagai berikut : 1
Rumus molekul : SO
2
2 Berat molekul
: 64,06 3
Titik lebur : -75
C 4
Titik didih : -10
C 5
Warna : Tidak berwarna
Sulfur dioksida mempunyai unsur-unsur gas baunya tajam. Apabila gas sulfur dioksida langsung kena pada kulit maka kulit bisa terbakar, sulfur dioksida sangat
membahayakan bagi manusia dan dapat menyebabkan besi-besi berkarat. Anonim, 2003
2.2.2 Kegunaan Sulfur Dioksida
Kegunaan gas sulfur dioksida adalah untuk menetralisir keaktifan dari khlorin dan turunannya yang tidak diharapkan dalam proses operasi.
Universitas Sumatera Utara
Penetralisirannya dilakukan dengan mengubah khlorin aktif menjadi ion khlorin yang tidak aktif.
Pemakaian dari larutan sulfur dioksida ada pada bagian internal chemical plant pabrik kimia0 yaitu proses akhir dechlorination tank. Anolyte sisa-sisa
larutan garam dari sel yang berupa natrium hipoklorit NaOCl setelah dielektrolisa yang mengandung 200-225 grl NaCl yang masih dapat digunakan
untuk menaikkan konsentrasinya di bak pelarut. Karena larutan sisa tersebut masih mengandung klorin yang dapat merusak resin pada alat Ion Exchanger,
maka larutan anolyte tersebut harus mengalami pemisahan klorin terlebih dahulu. Kemudian larutan anolyte tersebutdialirkan ke dalam sebuah tangki yamh
diinjeksikan ke dalmmya steam dan larutan HCl pada pH 1,4-1,6. Adapun fungsi penambahan tersebut adalah untuk menghidrolisa anolyte dengan reaksi sebagai
berikut : 2 NaOCl + 2 HCl
NaCl +NaOCl + Cl
2
+ H
2
O Untuk memastikan dan menyempurnakan reaksi pembebasan klorin pada
anolyte tersebut adalah merupakan hasil dari SO
2
-plant. Sehingga menghasilkan reaksi sebagai berikut :
2 NaOCl + SO
2
Na
2
SO
4
+ Cl
2
Dari reaksi tersebut di atas dapat diketahui bahwa sulfur yang terdapat pada larutan garam selain berasal dari pembentukan garam juga merupakan hasil
oksidasi SO
2
. Sedangkan untuk bagian eksternal digunakan pada bleaching plant, zat
pemutih yang ditambahkan pada tahap terakhir proses pemutihan adalah sulfur dioksida. Sulfur dioksida adalah sebagai antiklor yang bertujuan untuk
Universitas Sumatera Utara
menhilangkan dan memutihkan lignin yang masih tersisa dari proses sebelumnya. Untuk menghentikan kerja dari bahan ClO
2
, mula-mula diuapkan dan dilarutkan ke dalam air kemudian ditambahkan ke pabrik pengelatangan sebagai larutan cair
yang encer. Penambahan sulfur dioksida memegang peranan penting dalam proses
pemutihan pulp dimana sulfur dioksida berfungsi untuk menetralkan ClO
2
atau sisa residu dan mengoksidasi lignin serta menaikkan brightness sehingga
mengurangi pengembalikan warna dari pulp. 2.2.3
Proses Pembentukan Gas Sulfur Dioksida SO
2
Proses pembentukan gas sulfur dioksida berlangsung dalam 6 tahap utama, yaitu :
1. Pencairan sulfur
a. Aliran Proses Sulfur yang berbentuk padat sebanyak 750 kghari diumpankan ke tangki
pencairan melting tank. Temperatur melting tank dijaga pada suhu8 120- 130
C, dengan media pemanas steam bertekanan rendah hal ini dilakukan mengingat titik lebur sebesar 115,2
C. Karenanya sulfur pada meltibg tank tetap dalam keadaan cair dan siap untuk diumpankan ke tangki pembakaran
furnance. Agar temperatur sulfur tidak mengalami penurunan selama proses pengumpanan, pada jalur perpipaan dari “melting tank” hingga ke
furnance digunakan jenis pipa “doube pipe” dengan media pemanas steam
bertekanan rendah. b. Spesifikasi Peralatan
Nama : Melting Tank
Universitas Sumatera Utara
Berat : 1800 kg
Diameter : 1,2 m
Panjang : 3,0 m
Volume : 3,4 m
3
Bahan pengisolasi : Rockwool
Ketebalan isolasi : 80 mm
2. Pembakaran Sulfur a. Aliran Proses
Sulfur yang berfasa cair dikontakkan dengan oksigen dari udara pembakaran.Untuk meningkatkan kesempurnaan proses pembakaran, sulfur
diumpamakan dengan cara pengabutan atominasi dengan bantuan steam. Hal ini disebabkan dalam keadaan mengkabut, sulfur lebih mudah terbakar
sehingga hasil gas sulfur dioksida lebih mudah sempurna terbentuk. c.
Spesifikasi Peralatan Nama
: Furnance Berat
: 1750 kg Diameter
: 1,5 m Panjang
: 3,3, m Bahan pengisolasi
: Rockwood Ketebalan isolasi : 25 mm
3. Pendinginan pertama gas hasil pembakaran a.
Aliran proses Gas hasil pembakaran yang terdiri dari SO
2
, O
2
, N
2
dan zat-zat impurities lainnya, didinginkan dengan menggunakan langsung pada media
Universitas Sumatera Utara
pendingin “mill water” hingga temperatur menurun menjadi 70-75 C.
Pada lata ini media pendingin dikontakkan secara berlawanan arah counter flow dan untuk meningkatkan transfer panas dilakukan dengan
mensirkulasikan kembali media pendingin mill water ke menara pendingin.
Kelarutan gas sulfur dioksida dalam mill water pada menara pendingin sulit untuk dicapai, hal ini disebabkan temperatur operasi yang tidak
memungkinkan untuk melarutkan gas sulfur dioksida. b.Spesifikasi Peralatan
Nama : SO
2
gas cooling water Berat
: 500 kg Diameter
: 1,03 m Tinggi
: 6,30 m 4. Pendingin kedua hasil pembakaran
a. Aliran proses Sistem pendingin dilakukan dengan menggunakan “heat exchanger” jenis
shell and tube. Media pendingin yang diumpamakan secara berlawanan arah. Maka temperatur akhir gas hasil pendinginan menurun menjadi 15-20
C. b.Spesifikasi Peralatan
Nama : SO
2
gas cooler Berat
: 1100 kg Diameter
: 0,5 m Kuas Head Transfer
: 19,2 m
2
Universitas Sumatera Utara
Kondisi di SO
2
absorber yaitu : Konsentrasi SO
2
solution : 20 gpl
Tekanan supplay SO
2
: 3,4 bar Temperatur Chilled Water
: 8 C
Flow Chilled Water : 6,2 m
3
jam 5. Penyerapan Gas Hasil Pembakaran
a. Aliran Proses Gas hasil pembakaran setelah melalui pendinginan tahap kedua dengan
temperatur 15-20 C diumpamakan dari dasar menara absorbsi, sementara
counter flow media penyerap chilled water dialirkan dari puncak menara dengan sistem semburan spray. Untuk memperpanjang waktu kontak
antara gas dengan media penyerap, menara absorbsi dilengkapi dengan isian jenis shuddle packing. Gas SO
2
hasil pembakaran akan terserap sementara gas-gas yang lain seperti O
2
sisa, SO
2
yang tidak terserap, N
2
dan impurities lainnya akan terbang ke atmosfer melalui cerobong menara. Produk yang
dihasilkan dari proses penyerapan adalah dalam bentuk sulfur dioksida SO
2
water dengan temperatur akhir 10-15 C.
b.Spesifikasi Peralatan Nama
: SO
2
gas absorbation tower Berat
: 260 kg Diameter
: 0,5 m Tinggi
: 9,1 m 6. Penyimpanan larutan sulfur dioksida
a. Aliran Proses
Universitas Sumatera Utara
Larutan SO
2
dengan temperatur sekitar 10 C dialirkan ke tangki
penyimpanan. Temperatur fluida dijaga pada 10 C, hal ini disebabkan pada
temperatur 20 C gas sulfur dioksida akan memisah dengan air. Untuk
menjaga kondisi variabel operasi tersebut, padat tangki dilengkapi dengan pengisolasi, sehingga efek transfer panas dapat dicegah.
bSpesifikasi Peralatan Nama
: SO
2
water storage tank Bentuk
: silinder vertical Diameter
: 5,2 m Tinggi
: 6,1 m 2.2.4
Chilled Water Chilled water adalah air dingin yang ditargetkan bertemperatur 8
C yang digunakan untuk mengabsorbsi sulfur dioksida dan proses pendinginan pada
alat-alat pendingin tertentu. Chilled water terdiri dari dua jenis, yaitu :
1. Trane chiller Yang beroperasi berdasarkan beda tekanan yang menyebabkan pendingin
mengakami penurunan temperatur dan mengambil panas dari air byang hendak didinginkan.
2. Wiegand chiller Yang beroperasi juga berdasarkan titik didih yang rendah pada tekanan yang
rendah dengan mengambil panas dari air itu sendiri. Sistem Chilled water yaitu :
Chilled water rate : 61 m
3
jam
Universitas Sumatera Utara
Temperatur Chilled water : 8
– 10 C
Pemakaian Colling water 27 C
: 470 m
3
jam Konsumsi Mill water 27
C : 63 m
3
jam Total daya listrik penggerak moto : 101 Kw
Anonim. 2002
2.3 Absorbsi atau Penyerapan Gas
Kategori