7/26/2019 PIK_H2SO4
1/36
ASAM SULFAT (H2SO4)
7/26/2019 PIK_H2SO4
2/36
Karakteristik Asam Sulfat
Asam sulfat murni : berwarna seperti air, oily,larutan sedikit viscous dengan TL 10,4 oC danT !"0#$ oC
Larut dalam air membentuk larutan asam
sulfat yang dikarakterisasi dengan % w &!'(4# (leum : melarutkan '()dalam asam sulfat
untuk memperole* asam sulfat yangkonsentrasinya lebi* besar dari 100 % &!'(4#
7/26/2019 PIK_H2SO4
3/36
Kegunaan Asam Sulfat
+embuatan pupuk fosfat, pengilangan minyakbumi, leac*ing pasir tembaga, plastik dankaret sintetis, pabrik pulp dan kertas#
Asam sulfat digunakan sebagai solvent,
de*ydrating agent, katalis, absorbent, tetapitidak ada kandungan Asam sulfat dalamproduk#
7/26/2019 PIK_H2SO4
4/36
BAHAN BAKU
a*an baku asam sulfat adala* gas '(!yangkering dan bersi* dengan kadar -.1!% dalamgas (!, (!, /!, '(!, C(!, '()#
as tersebut dapat diperole* dari :
urning molten waste elemental sulfur 2"0% dariproduksi dunia3
ari o gas metallurgical yang mempunyai kadar'(!tinggi 2!0%3
ari dekomposisi katalis asam sulfat bekas210%3
7/26/2019 PIK_H2SO4
5/36
Proses Pembuatan Asam Sulfat
Lead c*amber +rocess Contact +rocess
7/26/2019 PIK_H2SO4
6/36
LEAD CHAMBER PROCESS
5enggunakan /itrogen (ksida sebagai katalispembawa oksigen yang digunakan untukkonversi 'ulfur dioksida men6adi sulfur trioksida#
7eaksi yang meng*asilkan sulfur trioksida dan
asam sulfat dilakukan dalam suatu c*amberyang besar atau packed tower yang akanmenggantikan c*amber# 8onsentrasi Asamsulfat 9 -0%
'ulfur dioksida diabsorbsi dlm fase encer dandioksidasi dengan /itrosyl *idrogensulfat/(&'(43 Asam /itrosulfat3 dalam media "0%
asam sulfat
7/26/2019 PIK_H2SO4
7/36
Reaksi pada Lead Chamber Process
'(! ! /(&'(4 ! &!( ) &!'(4! /(
/( ; (!/(!
/(! /( /!()
/!() ! &!'(4 ! /(&'(4 ! &!(
7eaksi net:
'(! ; (! &!( &!'(4
7/26/2019 PIK_H2SO4
8/36
Kelemahan Lead Chamber Process
8eterbatasan dalam luaran, kualitas dankonsentrasi asam sulfat yang di*asilkan#
7/26/2019 PIK_H2SO4
9/36
CONTACT PROCESS
+rinsip: 'ulfur dioksida dikonversi men6adi sulfurtrioksida dengan katalis metal oksida +latina,
7/26/2019 PIK_H2SO4
10/36
Blok Diagram Proses Pembuatan H2SO4
7/26/2019 PIK_H2SO4
11/36
7/26/2019 PIK_H2SO4
12/36
Contact Process : Pembentukan SO2(1)
'ulfur dikonversi men6adi sulfur dioksidadengan membakar molten sulfur dengan udarakering pada '=L>=7 =7/?7 untuk
memperole* gas dengan temperatur 1000.1!00@C yang mengandung 10.1! % '(!# as
diturunkan temperaturnya sampai 440.4!0 oC#
7/26/2019 PIK_H2SO4
13/36
Contact Process : Pembentukan SO2(2)
5olten sulfur dilter untuk meng*ilangkanimpuritas umumnya besi atau senyawaorganik3# atu kapur 6uga ditamba*kan untuk
mengurangi keasaman molten sulfurmengurangi sifat korosivitas3#
+roses pembentukan '(!: L=7B, (77.
(LB
7/26/2019 PIK_H2SO4
14/36
Contact Process : Pembentukan SO2(3)
as yang keluar sulfur burner dapatmengandung karbon dioksida, nitrogen,impuritas seperti *alogen, arsenik, mercury
dan debu#
diperlukan unit gas cleaning =nit gas cleaning terdiri dari :13 *ot.gas
dedusting !3 wet scrubbing )3 gas cooling43 mist removal and, D3 mercury removal#
7/26/2019 PIK_H2SO4
15/36
Contact Process : Konversi SO2SO3
8onversi '(! '() dilakukandalam suatu konverter multistage,Eed.bed catalytic yang dilengkapi
dengan interstage boiler atau *eateEc*anger#
alam industri : ketebalan bed 0#-m dengan diameter 10 m#
7/26/2019 PIK_H2SO4
16/36
Katalis pada konversi SO2SO3
8atalis yang digunakan adala* promotor pada suatu substrat silica porous#
7/26/2019 PIK_H2SO4
17/36
Mekanisme reaksi konversi SO2katalis
7eaksi total :
7/26/2019 PIK_H2SO4
18/36
Reaksi SO2SO3
7eaksi reversibel eksotermis#
8onstanta keseimbangan reaksi :
8p ditentukan secara eksperimentalberdasarkan tekanan atm3#
8onversi '()dipengaru*i ole* : temperatur,
tekanan, konsentrasi 7eaktan dan +roduk
+rinsip Le Catelier3
7/26/2019 PIK_H2SO4
19/36
Grafik Konversi SO2vs Temperatur dan
Konsentrasi SO2
8onversi F pada konsentrasi'(! renda*, tetapi 6ika '(!
renda*, la6u alir gas F , plantlebi* ma*al+d industri beroperasi pd '(!renda*
7/26/2019 PIK_H2SO4
20/36
Grafik Operasi Adiabatis dan Isotermal
7/26/2019 PIK_H2SO4
21/36
Grafik Konversi SO2vs Temperatur
7/26/2019 PIK_H2SO4
22/36
Single Bed Katalis untuk Konversi SO2
7/26/2019 PIK_H2SO4
23/36
Multi Bed Katalis untuk Konversi SO2
7/26/2019 PIK_H2SO4
24/36
Multi Bed Katalis untuk Konversi SO2
7/26/2019 PIK_H2SO4
25/36
Kondisi Operasi Konversi SO2pada Proses
Kontak
+engaru* temperatur ter*adap konversikeseimbangan dan kecepatan reaksi sangatbertentangan#
alam proses kontak, pada awalnya gas masuk bedkatalis pada temperatur sekitar 4!D.440 oC dan
selan6utnya temperatur meningkat secara adiabatisselama reaksi#
8ecepatan reaksi meningkat dengan peningkatantemperatur, tetapi kemudian menurun setela*
ter6adinya kesetimbangan# 7eaksi ber*enti ketika $0."0 % '(!tela*
terkonversi, dengan temperatur G00 oC, selan6utnyagas didinginkan#
7/26/2019 PIK_H2SO4
26/36
GAS COOLING
7/26/2019 PIK_H2SO4
27/36
Absorbsi Sulfur trioksida 'ulfur trioksida dari konverter diabsorbsi dalam
G-.GG% &!'(4pada temperatur $0.-0@C#
Absorbsi bisa secara single dan double
absorbtion#
>aktor yang mempengaru*i absobsi : konsentrasi
asam, temperatur asam, desain tower 6enis dantinggi packing3, distribusi gas.cair, aliran gas,aliran asam, konsentrasi '()dalam gas
7/26/2019 PIK_H2SO4
28/36
SINGLE ABSORBTION/ SINGLE CONTACT
5empunyai 1 tower absorbsi '() idesain dgn ).4 bed katalis
-Tidak dapatmemenuhi standaremisi yang diijinkan-Recovery energycukup tinggi
7/26/2019 PIK_H2SO4
29/36
DOUBLE ABSORBTION/ DOUBLECONTACT
Ada ! tower absorbsi '() -Desain dapat disesuaikanuntuk menghasilkanrecovery energy danhandling gas.-- emenuhi standar emisi- Plant lebih mahal
- Recovery energi lebihkecil
7/26/2019 PIK_H2SO4
30/36
7/26/2019 PIK_H2SO4
31/36
Simple flowsheet : Dual Absorbtion
13 urner !3 oiler )3 Convertor 43 Bnner Absorber D3>inal Absorber $3 ilution 'ystem
7/26/2019 PIK_H2SO4
32/36
Flowsheet sulphur-burning double absorbtionplant (Monsanto)
7/26/2019 PIK_H2SO4
33/36
SULFUR 'ulfur pada proses kontak dapat diperole*
dari penambangan 'ulfur dengan Claus+roses atau >rasc* +roses3
'ulfur 6uga dapat diperole* dalam bentuk
sulda misalnya Hn' atau pyrite >e'!3 (ksidasi senyawa sulda disebut dengan
roasting process#
ambar Iuid bed roasting :
13 >luid ed 7eactor !3 Cyclone )3?lectrostatic precipitator
7/26/2019 PIK_H2SO4
34/36
Roasting Process
7oasting Hn'
7oasting +yrite
7/26/2019 PIK_H2SO4
35/36
Sulfur Production by the Claus Process
Ada ! ta*ap proses : Thermal !tep.&!' dioksidasi parsial dengan udara#
ilakukan dalam furnace dengan temperatur tinggi1000.1400 deg C3# iperole* 'ulfur, tetapi sebagian&!' tdk bereaksi#
"atalytic !tep.'isa &!' direaksikan dgn '(!temperatur renda* !00.)D0 deg C3 dengan katalis#
!&!' '(!JJF )' !&!(
7/26/2019 PIK_H2SO4
36/36
Frasch Process for Extracting Sulphur
Recommended