Tubes Pfr Non-adiabatis

LAPORAN TUGAS BESAR MATA KULIAH MODEL DAN KOMPUTASI PROSES

SIMULASI DAN PERANCANGAN PLUG FLOW REACTOR SECARA NON-ADIABATIS PADA PROSES KONTAK PRODUKSI ASAM SULFAT DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWARE SCILAB 5.5.2

Oleh : Gelbert Jethro Sanyoto

NIM 21030115130165

Talita Maharani

NIM 21030115140187

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2017

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

HALAMAN PENGESAHAN

Judul

: Simulasi dan Perancangan Plug Flow Reactor Secara NonAdiabatis pada Proses Kontak Produksi Asam Sulfat dengan Menggunakan Software Scilab 5.5.2

Kelompok

: 7 / Selasa Siang

Anggota

: 1. Gelbert Jethro Sanyoto

NIM 21030115130165

2. Talita Maharani

NIM 21030115140187

Telah disahkan pada: Hari

:

Tanggal :

Semarang, 24 November 2017 Mengetahui, Asisten Pembimbing

Indriyanti NIM. 21030114120059

Model dan Komputasi Proses

ii

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

PRAKATA Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa berkat rahmatNya kami dapat menyelesaikan Laporan Tugas Besar Mata Kuliah Model dan Komputasi Proses dengan judul “Simulasi dan Perancangan Plug Flow Reactor Secara Non-Adiabatis pada Proses Kontak Produksi Asam Sulfat dengan Menggunakan Software Scilab 5.5.2”. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan kerjasama dari berbagai pihak, maka laporan ini tidak akan terselesaikan. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Luqman Buchori, S.T., M.T. selaku penanggung jawab Laboratorium Komputasi Proses. 2. Teguh Riyanto selaku koordinator asisten Laboratorium Komputasi Proses. 3. Indriyanti selaku asisten pembimbing. 4. Segenap teman-teman yang telah memberikan dukungan. Penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan bagi segenap pembaca umumnya. Penulis menyadari bahwa laporanini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari berbagai pihak sangat diharapkan untuk menuju kesempurnaan laporan ini.

Semarang, 24 November 2017

Penulis

Model dan Komputasi Proses

iii

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

DAFTAR ISI

COVER .................................................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. ii PRAKATA ............................................................................................................. iii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ................................................................................................ ivii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii INTISARI .............................................................................................................. ix BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang .................................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................. 3 1.3 Tujuan ............................................................................................................... 4 1.4 Manfaat ............................................................................................................. 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 5 2.1 Dasar Teori ........................................................................................................ 5 2.1.1 Pembuatan Produk dari Bahan Baku ...................................................... 5 2.1.2 Jenis Reaktor........................................................................................... 6 2.1.3 Reaktor Plug Flow .................................................................................. 9 2.1.4 Reaksi Monomolekuler-Bimolekuler ................................................... 10 2.1.5 Reaksi Seri-Paralel ............................................................................... 11 2.1.6 Reaksi Reversible-Irreversible ............................................................. 11 2.1.7 Reaksi Eksotermis-Endotermis............................................................. 12 2.1.8 Reaksi Adiabatis - Non Adiabatis ........................................................ 13

Model dan Komputasi Proses

iv

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 2.2 Studi Kasus...................................................................................................... 13 2.2.1 Deskripsi Proses ................................................................................... 13 2.2.2 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ..................................................... 14 2.2.3 Kondisi Operasi .................................................................................... 15 2.2.4 Tinjauan Termodinamika ..................................................................... 15 2.2.5 Tinjauan Kinetika ................................................................................. 19 2.2.6 Kasus yang Akan Dirancang ................................................................ 20 BAB III METODE PENYELESAIAN ................................................................. 22 3.1 Permodelan Kasus ........................................................................................... 22 3.2 Algoritma Penyelesaian .................................................................................. 23 3.2.1 Neraca Massa ........................................................................................ 23 3.2.2 Stoikiometri .......................................................................................... 24 3.2.3 Kinetika Reaksi..................................................................................... 25 3.2.4 Kombinasi Neraca Massa, Stoikiometri, dan Kinetika Reaksi ............. 27 3.2.5 Neraca Panas......................................................................................... 28 3.2.6 Kombinasi Neraca Panas dan Neraca Massa ........................................ 31 3.2.7 Menentukan Hubungan Volume Reaktor terhadap Konversi ............... 32 3.2.8 Menentukan Hubungan Temperatur terhadap Konversi ...................... 32 3.3 Logika Pemrograman ...................................................................................... 33 3.4 Bahasa Pemrograman ...................................................................................... 34 BAB IV HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN .......................................... 35 4.1 Hasil Simulasi ................................................................................................. 35 4.2 Analisa Hasil ................................................................................................... 37 4.2.1 Hubungan Konversi terhadap Volume Reaktor.................................... 37 4.2.2 Hubungan Suhu terhadap Konversi Reaktor ........................................ 37

Model dan Komputasi Proses

v

Plug Flow Reactor Non Adiabatis BAB V PENUTUP ................................................................................................ 39 5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 39 5.2 Saran................................................................................................................ 39 DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 40 LAMPIRAN LEMBAR ASISTENSI

Model dan Komputasi Proses

vi

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Data panas pembentukan standar, energi Gibbs dalam kJ.mol ........... 16 Tabel 3.1 Konstanta kapasitas panas dari senyawa-senyawa yang terlibat ........ 29 Tabel 4.1 Volume, konsentrasi, konversi reaksi, dan temperatur reaktor ........... 35

Model dan Komputasi Proses

vii

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Tiga jenis reaktor berdasarkan proses: (a) reaktor BR, (b) reaktor PFR, (c) reaktor CSTR ...................................................................... 7 Gambar 2.2 Jenis reaktor berdasarkan bentuknya: (a) reaktor tangki, (b) reaktor pipa .................................................................................................... 8 Gambar 2.3 Jenis reaktor berdasarkan kondisi operasi: (a) reaktor isotermal, (b) reaktor adiabatis, (c) reaktor non-adiabatis ....................................... 9 Gambar 2.4 Skema reaksi paralel ........................................................................ 11 Gambar 3.1 Plug flow reactor non-adiabatis ...................................................... 22 Gambar 4.1 Hubungan volume reaktor terhadap konversi ................................. 37 Gambar 4.2 Hubungan suhu reaktor terhadap konversi ....................................... 37

Model dan Komputasi Proses

viii

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

INTISARI

Industri kimia tidak terlepas dari penggunaan reaktor sebagai tempat berlangsungnya reaksi kimia dan tergantung dari banyak variabel yang dapat dipelajari di teknik kimia. Proses kontak dalam produksi asam sulfat dari reaksi antara sulfur dioksida, oksigen, dan air berlangsung secara eksotermis, nonadiabatis, reversible dengan reaksi secara bimolekuler dan seri yang dilakukan menggunakan plug-flow reactor. Pada perancangan ini akan dibuat produk asam sulfat dengan proses kontak absorbsi ganda dari sulfur dengan menggunakan reaktor plug flow. Pada prinsipnya, proses kontak dilakukan dengan melewatkan campuran sulfur dioksida dan udara melalui katalis kemudian diikuti dengan absorpsi sulfur trioksida di dalam asam sulfat 98,5-99%. Pada perancangan ini akan dilakukan simulasi Proses Kontak Absorbsi Ganda yang merupakan reaksi seri bimolekuler eksotermis mengginakan reaktor plug flow secara non-adiabatis yang menghasilkan produk utama yaitu asam sulfat dan produk samping sulfur dioksida.. Grafik hubungan volume terhadap konversi, menunujukkan bahwa volume reaktan berbanding lurus dengan konversi reaksi. Penambahan volume reaktan meningkatkan konversi reaksi hingga pada volume 0.6 liter konversi tidak bertambah lagi atau sudah maksimal. Berdasarkan simulasi, diperoleh suhu dalam reaktor untuk bereaksi adalah sebesar 696,17 K. Pada proses kontak produksi asam sulfat dengan plug-flow reactor nonadibatis diperoleh hasil simulasi bahwa nilai konversi sebanding dengan volume reaktor, dengan konversi maksimal diperoleh pada 0.5 dengan volume maksimal 0.6 liter. Diperoleh pula suhu reaktor sebanding dengan nilai konversi, di mana pada konversi 0.5, diperoleh suhu sebesar 696.17 K.

Model dan Komputasi Proses

ix

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Industri kimia tidak terlepas dari penggunaan reaktor sebagai tempat berlangsungnya reaksi kimia dan tergantung dari banyak variabel yang dapat dipelajari di teknik kimia. Dalam perancangan suatu reaktor kimia, perlu mengutamakan efisiensi kinerja reaktor agar didapatkan produk yang besar dengan masukan (input) dengan biaya yang minimum, baik secara modal maupun operasi (Anggieta, 2014). Perubahan energi dalam suatu reaktor kimia bisa karena adanya suatu pemanasan atau pendinginan, penambahan atau pengurangan tekanan dan gaya gesekan. Sebagai suatu cabang ilmu teknik/rekayasa yang mempelajari pemrosesan barang mentah menjadi barang yang berguna secara ekonomis, teknik kimia melibatkan peristiwa kimia, biologis, dan atau fisis, dengan merekayasa perubahan tingkat wujud, kandungan energi, atau komposisi. Sarjana teknik kimia diharapkan memiliki kualitas dalam konsepsi dan perancangan proses kimia untuk tujuan produksi, transformasi dan penanganan material, memiliki wawasan ilmu yang luas sehingga mampu mengembangkan sumber daya alam baik fosil maupun non-fosil, menjadi komoditi yang bernilai tambah tinggi. Kebutuhan akan berbagai barang kebutuhan hidup yang terus mendorong dibutuhkannya peran sarjana teknik kimia dalam perancangan pabrik sangat dibutuhkan untuk pembangunan berkelanjutan (sustainable development). Pabrik yang dirancang dapat berupa pabrik kimia, bioproses, makanan, namun lebih fokus ke arah proses, baik meningkatkan kapasitas produksi maupun memperbaiki proses yang ada. Salah satu perancangan yang dilakukan oleh seorang sarjana teknik kimia ialah perancangan reaktor.

Model dan Komputasi Proses

1

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Perancangan reaktor harus dapat menentukan ukuran reaktor, tipe reaktor dan metode operasi paling tepat untuk menghasilkan kinerja reaktor

terbaik.

Suatu

bentuk

matematis

diperlukan

dalam

mendiskripsikan reaksi yang terjadi. Salah satunya adalah persamaan laju reaksi yang diketahui dari integral persamaan tersebut. Namun, hal ini tidak dapat memprediksi secara keseluruhan kinerja reaktor. Temperatur dan komposisi fluida yang bereaksi perubahannya sangat bervariasi dari titik ke titik dalam reaktor, tergantung pada sifat reaksi yaitu endotermis atau eksotermis, ada tidaknya penambahan atau penghilangan panas pada sistem, dan pola aliran fluida dalam bejana. Beberapa uraian di atas, menunjukan bahwa banya k faktor yang mempengaruhi kinerja reaktor. Perlakuan paling tepat pada faktor -faktor tersebut merupakan masalah utama dalam perancangan reaktor (Levenspiel, 1999). Proses kontak dalam produksi asam sulfat dari reaksi antara sulfur dioksida, oksigen, dan air berlangsung secara eksotermis, non-adiabatis, reversible dengan reaksi secara bimolekuler dan seri yang dilakukan menggunakan plug-flow reactor. Plug-flow reactor merupakan tempat terjadinya reaksi merupakan reaksi yang berubah tiap satuan ruang dan diikuti dengan berdasar konsentrasi komponen, perubahan sifat fisik dari fluida seperti konduktivitas elektrik atau indeks bias, perubahan tekanan total pada sistem volume konstan, dan perubahan volume pada sistem tekanan tetap. Reaktor ini umumnya digunakan pada ukuran atau skala kapasitas besar pada industri dan berlangsung secara kontinyu tanpa adanya akumulasi. Reaktan yang dimasukkan dicampur merata dan dibiarkan bereaksi seiring mengalirnya senyawa tersebut pada reaktor dan produk keluar bersamaan dengan reaktan masuk ke dalam reaktor. Proses yang terjadi merupakan proses steady state atau tetap di mana komposisi berubah bergantung ruang, dengan komposisi masing-masing ruang tertentu saat berada dalam reaktor sama tiap waktunya (Levenspiel, 1999).

Model dan Komputasi Proses

2

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Dalam beberapa perancangan reaktor yang telah ada, perhitungan berbagai macam data dilakukan dengan metode numerik secara manual. Perhitungan tersebut merupakan masalah numerik yang kompleks. Sebagai perbaikan metode yang telah ada, dilakukan perancangan dan simulasi reaktor secara numerik menggunakan perangkat lunak Scilab. Perangkat lunak ini menyerupai Matlab, sebagai sebuah program interaktif untuk komputasi numerik dan visualisasi data (Sasongko, 2010).

1.2

Rumusan Masalah Pada perancangan reaktor, melibatkan persamaan-persamaan rumit seperti neraca massa, neraca panas, kinetika reaksi, termodinamika reaksi kimia, laju reaksi dan sebagainya. Untuk menyelesaikan persamaanpersamaan tersebut diperlukan suatu aplikasi untuk mempermudah penyelesaian persamaan tersebut. Oleh karena itu digunakan aplikasi Scilab 5.5.2. sebagai suatu aplikasi komputasi, pemograman, dan visualisasi dalam suatu lingkungan yang mudah digunakan, karena permasalahan serta penyelesaian dinyatakan dalam notasi matematika yang memudahkan kita dalam menggunakan aplikasi tersebut. Program ini memungkinkan untuk menyelesaikan masalah perhitungan, khususnya yang melibatkan matriks dan vektor dengan waktu yang lebih cepat dan efisien dalam perhitungan perancangan reaktor. Pada proses kontak produksi asam sulfat dari sulfur dioksida menggunakan plug-flow reactor secara non-adiabatis dibutuhkan berbagai perhitungan yang kompleks meliputi perhitungan neraca massa, neraca panas, kinetika dan lain-lain. Untuk memperoleh nilai konsentrasi reaktan dan produk serta konversi dari simulasi produksi asam sulfat dengan plugflow reactor secara non-adiabatis diperlukan penyelesaian dengan menggunakan aplikasi Scilab.

Model dan Komputasi Proses

3

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 1.3

Tujuan 1. Merancang plug-flow reactor dengan membuat algoritma progam komputasi untuk menyelesaikan perhitungan di dalam perancangan reaktor dan mensimulasikan reaktor berdasarkan program komputasi yang telah disusun pada Scilab 5.5.2. 2. Mengetahui pengaruh suhu (T) dan volume (Vd) reaktor terhadap konversi reaksi pada proses kontak dalam pembentukan asam sulfat dengan menggunakan software Scilab 5.5.2.

1.4 Manfaat 1. Mampu merancang plug-flow reactor dengan membuat algoritma progam komputasi untuk menyelesaikan perhitungan di dalam perancangan reaktor dan mensimulasikan reaktor berdasarkan program komputasi yang telah disusun pada Scilab 5.5.2. 2. Mampu mengetahui pengaruh suhu (T) dan volume (Vd) reaktor terhadap konversi reaksi pada proses kontak dalam pembentukan asam sulfat dengan menggunakan software Scilab 5.5.2.

Model dan Komputasi Proses

4

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori 2.1.1 Pembuatan Produk dari Bahan Baku Pada perancangan ini akan dibuat produk asam sulfat dengan proses kontak absorbsi ganda dari sulfur dengan menggunakan reaktor plug flow. Pada prinsipnya, proses kontak dilakukan dengan melewatkan campuran sulfur dioksida dan udara melalui katalis kemudian diikuti dengan absorpsi sulfur trioksida di dalam asam sulfat 98,5-99%. Adapun katalis yang biasa digunakan adalah katalis heterogen yang berupa zat padat, antara lain Pt, V 2O5, dan Fe2O3. Katalis ini berpori-pori sehingga cocok untuk pembuatan asam sulfat, karena memiliki bidang kontak yang besar. Udara yang digunakan untuk membakar belerang dibersihkan dahulu dengan asam sulfat dalam menara absorber, hasil pembakaran dibersihkan dalam waste heat boiler kemudian dimasukkan ke dalam converter bersama O2, gas hasil converter atau reaktor dimasukkan ke dalam menara penyerap atau absorber. Penyerap yang digunakan adalah asam sulfat 98,5% (Austin, 1967). Dalam proses pembuatan asam sulfat dengan proses kontak absorpsi ganda, pertama sulfur cair direaksikan dengan udara sehingga terbentuk

gas

sulfur

dioksida.

Selanjutnya

dilakukan

reaksi

pembentukan sulfur trioksida yang dilakukan pada reaktor plug flow pada tekanan 1 atm dan suhu 425oC. Kondisi operasi reaktor adalah non adiabatis. Produk keluar reaktor diumpankan pada absorber untuk menyerap gas sulfur trioksida, selanjutnya diencerkan pada tangki pengencer untuk membentu asam sulfat 98,5% dengan penambahan air.

Model dan Komputasi Proses

5

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 2.1.2 Jenis Reaktor Ada berbagai jenis reaktor, berdasarkan prosesnya, reaktor dibagi menjadi 4 jenis, yaitu reaktor Batch Reactor (BR), Plug Flow Reactor (PFR), dan Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR). •

Batch Reactor (BR) Dalam BR, bahan baku atau reaktan dimasukkan semua pada awal proses dalam container, kemudian dicampur dengan merata, dan dibiarkan bereaksi pada jangka waktu tertentu. Setelah reaksi selesai, produk dikeluarkan. Proses yang terjadi merupakan proses unsteady state atau tidak tetap di mana komposisi berubah bergantung waktu, akan tetapi

komposisi saat berada dalam

reaktor tetap konstan (Levenspiel, 1999). •

Semi Batch Reactor Dalam Semi Batch Reactor, bahan baku atau reaktan dimasukkan semua pada awal proses dalam container, kemudian dicampur dengan merata, dan dibiarkan bereaksi pada jangka waktu tertentu, selanjutnya dikeluarkan

pada waktu tertentu secara

berkala sebagian produknya. •

Plug Flow Reactor (PFR) Salah satu contoh jenis reaktor alir steady ideal biasanya sering disebut plug flow, slug flow, piston flow, ideal tubular, dan unmixed flow reactor. Secara umum, jenis reaktor ini disebut PFR. Reaktor jenis ini ditandai dengan adanya aliran fluida di dalam reaktor tanpa adanya pencampuran dengan pengadukan atau difusi dari satu senyawa dengan senyawa lain. Kondisi yang perlu diperhatikan dalam PFR adalah waktu tinggal senyawa di dalamnya (Levenspiel, 1999).

Model dan Komputasi Proses

6

Plug Flow Reactor Non Adiabatis • Continous Stirred Tank Reactor (CSTR) Mixed reactor, backmixed reactor atau CSTR sesuai dengan namanya,

dalam

reaktor

ini

terdapat

pengadukan

yang

mencampur dan membuat campurannya homogen. Oleh karena itu produk yang keluar dari reaktor ini memiliki komposisi yang sama dengan fluida yang berada dalam reaktor.

Gambar 2.1 Tiga jenis reaktor berdasarkan proses: (a) reaktor BR, (b) reaktor PFR, (c) reaktor CSTR

Jenis reaktor berdasarkan bentuknya yaitu reaktor tangki dan reaktor pipa • Reaktor tangki Dikatakan reaktor tangki ideal bila pengadukannya sempurna, sehingga komposisi dan suhu di dalam reaktor setiap saat selalu uniform. Dapat dipakai untuk proses batch, semi batch, dan proses alir • Reaktor pipa Biasanya digunakan tanpa pengaduk sehingga disebut Reaktor Alir Pipa. Dikatakan ideal bila zat pereaksi yang berupa gas atau cairan, mengalir di dalam pipa dengan arah sejajar sumbu pipa.

Model dan Komputasi Proses

7

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

Gambar 2.2 Jenis reaktor berdasarkan bentuknya: (a) reaktor tangki, (b) reaktor pipa

Berdasarkan keadaan operasinya, reaktor dibagi menjadi 3, yaitu: isotermal, adiabatis, nonadiabatis. • Reaktor isotermal Dikatakan isotermal jika umpan yang masuk, campuran dalam reaktor, aliran yang keluar dari reaktor selalu seragam dan bersuhu sama. • Reaktor adiabatis Dikatakan adiabatis jika tidak ada perpindahan panas antara reaktor dan sekelilingnya. Jika reaksinya eksotermis, maka panas yang terjadi karena reaksi dapat dipakai untuk menaikkan suhu campuran di reaktor ( K naik dan –rA besar sehingga waktu reaksi menjadi lebih pendek). • Reaktor Non-Adiabatis Dikatakan reaktor non-adiabatis apabila terdapat perpindahan panas antara reaktor dengan sekelilingnya.

Model dan Komputasi Proses

8

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

Gambar 2.3 Jenis reaktor berdasarkan kondisi operasi: (a) reaktor isotermal, (b) reaktor adiabatis, (c) reaktor non-adiabatis

2.1.3 Reaktor Plug Flow Plug flow reactor adalah suatu alat yang digunakan untuk mereaksikan suatu reaktan dalam hal ini fluida dan mengubahnya menjadi produk dengan cara mengalirkan fluida tersebut dalam pipa secara berkelanjutan (continiuous). Biasanya reaktor ini dipakai untuk mempelajari berbagai proses kimia yang penting seperti perubahan senyawa kimia, reaksi termal dan lain-lain. dimana katalis diletakkan pada suatu pipa lalu dari sela-sela katalis dilewatkan bahan baku seperti air melewati sela-sela pasir pada saringan. Plug flow reactor biasa digunakan untuk mempelajari beberapa proses penting seperti reaksi termal dan reaksi kimia plasma dalam aliran gas yang cepat serta daerah katalis. Dalam beberapa kasus, hasil yang didapat hanya membantu kita dalam memahami karakteristik prose-proses kimia, tetapi juga dapat memberikan kita pengertian praktis dari proses-proses kimia yang penting. Model reaktor plug flow merupakan reaktor di mana reaksi kimia berlangsung secara kontinyu sepanjang sistem aliran. Reaktor alir pipa sering juga disebut sebagai reaktor alir sumbat atau Continuous Tubular Recators (CST). Reaktor alir pipa ini digunakan untuk memperkirakan sifat-sifat reaktor kimia sehingga variabel kunci reaktor seperti dimensi reaktor bisa dihitung. Reaksi dikatakan ideal apabila zat pereaksi dan hasil reaksi mengalir dengan kecepatan yang sama diseluruh penampang pipa.

Model dan Komputasi Proses

9

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Keuntungan menggunakan plug flow reactor adalah reaktor ini memberikan volume yang lebih kecil dari pada continous stirred tank reactor, untuk konversi yang sama. Kerugian dari penggunaan plug flow reactor adalah: 1. Harga alat dan biaya instalasi tinggi. 2. Memerlukan waktu untuk mencapai kondisi steady state. 3. Untuk reaksi eksotermis kadang-kadang terjadi “Hot Spot” (bagian yang suhunya sangat tinggi) pada tempat pemasukan. Dapat menyebabkan kerusakan pada dinding reaktor.

2.1.4 Reaksi Monomolekuler-Bimolekuler Dalam reaksi unimolekuler, molekul reaktan tunggal terisomerisasi atau terdekomposisi untuk menghasilkan satu atau lebih produk. Contoh reaksi monomolekuler adalah reaksi-reaksi dekomposisi seperti yang digambarkan berikut ini: 𝐴→𝐶 𝐴→𝐶+𝐷 Reaksi bimolekular merupakan satu reaksi di mana dua molekul pereaksi yang sama atau tidak bergabung menghasilkan satu atau sejumlah molekul produk. Contoh reaksi bimolekuler adalah reaksireaksi asosiasi (kebalikan reaksi dekomposisi) seperti berikut ini: 𝐴 + 𝐵 → 𝐴𝐵 2𝐴 → 𝐴2 dan reaksi substitusi: 𝐴+𝐵 →𝐶+𝐷 2𝐴 → 𝐶 + 𝐷

Pada reaksi produksi asam sulfat di bawah ini: 2𝑆𝑂2(𝑔) + 𝑂2(𝑔) ↔ 2𝑆𝑂3(𝑔) 𝑆𝑂3(𝑔) + 𝐻2 𝑂(𝑙) → 𝐻2 𝑆𝑂4(𝑙)

Model dan Komputasi Proses

10

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Berdasarkan jumlah reaktannya, reaksi tersebut merupakan reaksi bimolekuler dengan reaktan yaitu sulfur dioksida (SO 2), oksigen (O2), sulfur trioksida (SO3), dan air (H2O).

2.1.5 Reaksi Seri-Paralel Reaksi yang terjadi di dalam suatu reaktor jarang sekali hanya satu buah reaksi (reaksi tunggal/ single reaction) tetapi kebanyakan yang akan terjadi adalah jenis reaksi ganda (multiple reaction) yang akan dihasilkan produk yang diinginkan (reaksi utama) dan produk yang tidak diinginkan (reaksi samping). Salah satu kunci keberhasilan dari aspek ekonomi suatu industri kimia adalah terjadinya produk yang tidak diinginkan diminimalkan sekecil mungkin selama produk yang diinginkan terjadi (Harsanti, 2015). Selain itu, penentuan reaksi utama dapat ditentukan dengan berdasar

selektivitas.

Selektivitas

adalah

kemampuan

katalis

mempercepat suatu reaksi di antara beberapa reaksi yang seharusnya terjadi sehingga produk yang diinginkan dapat diperoleh dengan produk samping seminimal mungkin Reaksi paralel atau reaksi samping (competitive reaction) yaitu dari reaktan yang sama dihasilkan produk yang berbeda melalui jalur reaksi yang berbeda pula.

Gambar 2.4 Skema Reaksi Paralel (Harsanti, 2015)

2.1.6 Reaksi Reversible-Irreversible Konstanta keseimbangan merupakan indikator dari arah suatu reaksi. Ada 2 jenis arah reaksi yaitu irreversible dan reversible. Reaksi ini dapat dihitung menggunakan rumus:

Model dan Komputasi Proses

11

Plug Flow Reactor Non Adiabatis K = exp (

)

Dimana: ∆G0298 = ∆G produk - ∆G reaktan Reaksi irreversible adalah reaksi 1 arah di mana reaksi bergerak dari reaktan kearah produk dengan nilai K>>1, sedangkan reaksi reversible adalah reaksi 2 arah di mana reaksi dapat bergerak dari reaktan ke arah produk dan sebaliknya dengan nilai K ≈ 1. Dalam reaksi reversible biasanya dipengaruhi oleh suhu, tekanan, dan komposisi dari senyawa yang terlibat dalam reaksi (Smith et al., 2001).

Reaksi pembentukan sulfur trioksida: 2𝑆𝑂2(𝑔) + 𝑂2(𝑔) ↔ 2𝑆𝑂3(𝑔) Dalam simulasi ini reaksi yang digunakan reversible yaitu karena memiliki harga konstanta keseimbangan sebesar 244.69 (Novitasari, 2012).

2.1.7 Reaksi Eksotermis-Endotermis Berdasarkan panas atau kalor yang dihasilkan, suatu reaksi kimia dapat dibedakan menjadi reaksi eksotermis dan reaksi endotermis. Reaksi dikatakan eksotermis apabila proses reaksi tersebut menghasilkan panas atau kalor dengan ΔH bernilai (-). Di lain sisi, suatu reaksi dikatakan endotermis bila menyerap kalor atau panas atau energi dari lingkungannya untuk proses reaksi tersebut dengan ΔH bernilai (+) (Widjajanti, 2004). Contoh reaksi eksotermis 2H2 (g) + O2 (g)

2H2O (g)

ΔH=-483,636 KJ/mol

Reaksi di atas menunjukan reaksi eksotermis dimana reaksi melepaskan kalor dari sistem menuju lingkungan, sehingga kandungan kalor sistem menjadi berkurang. Penentuan nilai ΔH (Enthalpi) contoh reaksi di atas dapat dilakukan dengan menggunakan rumus ΔH = ΔHfproduk – ΔHfreaktan

Model dan Komputasi Proses

12

Plug Flow Reactor Non Adiabatis ΔHf H2 = 0 kJ/mol

(Smith et al., 2001)

ΔHf O2 = 0 kJ/mol

(Smith et al., 2001)

ΔHf H2O = - 241,818 kJ/mol

(Smith et al., 2001)

ΔH = ΔHf produk – ΔHf reaktan ΔH = (2 x ΔHf H2O) – ((2 x ΔHf H2) + (1 x ΔHf O2)) ΔH = (2 x (-241,818 kJ/mol)) – ((2 x 0) + (1 x 0)) ΔH = - 483,636 kJ/mol Dengan ΔH yang bernilai negatif maka contoh reaksi tersebut dapat digolongkan ke dalam reaksi eksotermis. Pada proses produksi asam sulfat, ΔH dari reaksi bernilai ΔH = 132,44 kJ/mol yang merupakan reaksi eksotermis (Novitasari, 2012).

2.1.8 Reaksi Adiabatis - Non Adiabatis Kalor dapat dihasilkan atau diserap ke dalam sebuah reaksi. Perpindahan panas tersebut dilihat dari ΔQ atau kalor yang berpindah dalam sebuah reaksi. Dalam perancangan reaktor ada reaksi yang adiabatis dan non-adiabatis. Adiabatis adalah reaksi di mana tidak terdapat perpindahan panas dari reaksi ke lingkungan sekitar, sedangkan non-adiabatis adalah reaksi di mana ada perpindahan panas dari reaksi ke lingkungan (Smith et al., 2001). Dalam simulasi ini ditujukan untuk merancang reaktor yang non-adiabatis. Oleh karena itu, perlu digunakan alat penukar panas dalam usaha mendorong perpindahan panas dari atau ke reaktor. Melihat reaksi produksi asam sulfat yang eksoterm (Novitasari, 2012), dibutuhkan alat penukar panas guna menurunkan suhu reaktor agar reaksi dapat berlangsung secara efisien.

2.2 Studi Kasus 2.2.1 Deskripsi Proses Proses pembentukan asam sulfat merupakan proses kontak absosbsi ganda sulfur yang berlangsung sesuai dengan reaksi:

Model dan Komputasi Proses

13

Plug Flow Reactor Non Adiabatis S (g)

+ O2 (g)

Sulfur

Oksigen

SO2 (g)

+ ½ O2 (g)



Sulfur dioksida 

Sulfur dioksida Oksigen SO3 (g)

+ H2O (l)

SO2 (g)

SO3 (g) Sulfur trioksida



Sulfur trioksida Air

H2SO4 (l) Asam sulfat

Reaksi pembentukan asam sulfat ini bersifat eksotermis dan dilakukan pada fase gas-cair pada temperatur 420oC-600oC dan tekanan 14 atm dengan katalis yang dipakai yaitu V2O5 dan reaksi bersifat reversible.

2.2.2 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk Sulfur

yang diumpankan pada pabrik

harus mempunyai

spesifikasi: warna kuning cerah, bentuk granular, dengan spesifikasi analisis tipikal: 1. Sulfur Fase

: padat

Komposisi

: Belerang

Titik lebur

: 99,96%

air

: 0,005%

impuritas

: 0,035%

: 120oC

Berat molekul : 32,064 g/gmol 2. Udara Fase

: gas

Komposisi

: O2 = 21% N2 = 79%

Berat molekul : 28,84 g/gmol 3. Air proses Kenampakan

: cairan jenuh

Berat jenis

: 1 gr/ml (25oC)

Rumus molekul: H2O

Model dan Komputasi Proses

14

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Berat molekul : 18 g/gmol Kekentalan

: 1cP (25oc)

4. Asam sulfat Fase

: cair

Kadar

: 98,5% H2SO4; 1,5% H2O

Rumus molekul: H2SO4 Berat molekul : 99,08 g/gmol 5. Katalis V2O5 Bentuk

: granular

Diameter

: 0,004572 m

Porositas

: 0,45

 bulk

: 541,424 kg/m3

Umur teknis

: 10 tahun

2.2.3 Kondisi Operasi Proses kontak absorbsi ganda sulfur terjadi dalam suatu reaktor plug flow pada gas atau uap dengan tekanan 1-4 atm dan temperatur 420oC-600oC. Reaksi kontak absorbsi ganda ini menggunakan katalis V2O5.

2.2.4 Tinjauan Termodinamika Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi

(endotermis/eksotermis)

dan arah

reaksi

(reversible

/

irreversible). Penentuan panas reaksi berjalan secara eksotermis atau endotermis dapat dihitung dengan perhitungan panas pembentukan standar (Hof) pada tekanan 1 atm dan suhu 298,15K dan sifat reaksi kimia yang reversible atau irreversible dapat diketahui dari harga konstanta kesetimbangan. Adapun data panas pembentukan standar dan energi Gibbs pada suhu 298,15 K dapat diketahui sebagai berikut:

Model dan Komputasi Proses

15

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Tabel 2.1 Data panas pembentukan standar, energi Gibbs dalam kJ/mol Senyawa

Hof

Gof

S

0,00

0,00

Yaws, 312 dan 338

O2

0,00

0,00

Yaws, 311 dan 337

SO2

-296,800

-300,100

Yaws, 312 dan 338

SO3

-395,700

-371,100

Yaws, 312 dan 338

H2O

-285,830

-237,129

H2SO4

-813,989

-690,003

dH

Sumber

Smith Van Ness, 660 Smith Van Ness, 660

Pada proses pembentukan asam sulfat terjadi reaksi sebagai berikut: S (g) + O2 (g)  SO2 (g) ................................................................... (II-1) SO2 (g) + ½ O2 (g)  SO3 (g) ........................................................... (II-2) SO3 (g) + H2O (l)  H2SO4 (l) ......................................................... (II-3) H298,15

= Hof produk - Hof reaktan

Reaksi (II-1) : H298,15

= (-296800)-(0+0) J/mol = -296800 J/mol

Reaksi (II-2) : H298,15

= (-395700)-(-296800 + ½ x 0) J/mol = -98900 J/mol

Reaksi (II-3) : H298,15

= (-813989)-(-395700 + (-285830)) J/mol = -813989 + 681530 J/mol = -132459 J/mol

Ketiga reaksi tersebut termasuk reaksi eksotermis dilihat dari nilai panas pembentukan standar (H298,15) yang bernilai negatif.

Model dan Komputasi Proses

16

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Sifat reaksi kimia yang reversible atau irreversible dapat diketahui dari harga konstanta kesetimbangan. Perubahan energi Gibbs dapat dihitung dengan persamaan: G298,15

= -R T ln K

G298,15

= Gof produk - Gof reaktan

dengan G298,15

: energi bebas Gibbs standar suatu reaksi pada 298,15 K (kJ/mol)

R

: konstanta gas (8,314 J/mol K)

T

: temperatur (K)

K

: konstanta kesetimbangan (Smith, 1975)

Perubahan energi Gibbs dan konstanta kesetimbangan dari reaksi di atas dapat dihitung sebagai berikut:

Reaksi (II-1): G298,15

= (-300100)-(0+0) J/mol = -300100 J/mol

ln K298,15 = −

G298,15 RT -300100 J/mol

= - 8,314 J/mol K x 298,15K = 121,06 Besarnya konstanta kesetimbangan pada suhu tertentu dapat dihitung dengan persamaan berikut: ln K

K 298,15

=-

H298,15 R

1

(T-

1 T298,15

)

dengan K

: konstanta kesetimbangan pada suhu tertentu

T

: suhu tertentu

R

: tetapan gas ideal, 8,314 J/mol K

H298,15

: panas reaksi standar pada 298,15 K

Model dan Komputasi Proses

17

Plug Flow Reactor Non Adiabatis (Smith, 1975) Pada suhu 970oC (1243,15 K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut: ln

K 1243,15 K 298,15

=-

H298,15

1

(T

R

1243,15

ln K 1243,15 - ln K 298,15 = K1243,15

-

1 T298,15

−296800 8,314

) 1

( 1243,15 -

1 298,15

)

= 1,1148 x 1013

Karena harga konstanta kesetimbangan relatif besar, maka reaksi berlangsung searah ke arah kanan (irreversible)

Reaksi (II-2): G298,15

= (-371100)-(-300,10+ ½ x 0) J/mol = -71000 J/mol

ln K298,15 = −

G298,15 RT -71000 J/mol

= - 8,314 J/mol K x 298,15K = 28,6 Pada suhu 425oC (698,15 K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut: K

ln K 698,15 = -

H298,15 R

298,15

(T

ln K 698,15 - ln K 298,15= K698,15

1

698,15

-

1 T298,15

−132459 8,314

) 1

( 698,15 -

1 298,15

)

= 0,133

Konstanta harga kesetimbangan relatif kecil, maka reaksi berlangsung bolak-balik (reversible). Reaksi (II-3): G298,15

= (-690003) - (-237129 + (-371100)) J/mol = -81774 J/mol

ln K298,15 = − =-

G298,15 RT -81774 J/mol

8,314 J/mol K x 298,15K

= 32,989

Model dan Komputasi Proses

18

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Pada suhu 70oC (343,15 K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut: K

ln K 343,15 = 298,15

H298,15 R

(T

343,15

ln K 698,15 - ln K 298,15= K1243,15

1

-

1 T298,15

−81,774

) 1

( 343,15 -

8,314

1 298,15

)

= 2,806 x 1012

Karena harga konstanta kesetimbangan relatif besar, maka reaksi berlangsung searah ke arah kanan (irreversible).

2.2.5 Tinjauan Kinetika Tinjauan secara kinetika dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh perubahan suhu terhadap kecepatan reaksi. Secara kinetika, reaksi pembentukan asam sulfat

merupakan

reaksi

orde

satu dengan

persamaan kecepatan reaksi sebagai berikut: S (g) + O2 (g)  SO2 (g) ................................................................... (II-4) SO2 (g) + ½ O2 (g)  SO3 (g) ........................................................... (II-5) SO3 (g) + H2O (l)  H2SO4 (l) ......................................................... (II-6) Menurut persamaan Arhenius : k =A e-E/RT Dalam hubungan ini : k

= konstanta kecepatan reaksi

A

= faktor frekuensi tumbukan

E

= faktor energi aktivasi

R

= tetapan gas ideal

T

= temperatur mutlak Adapun nilai konstanta kecepatan reaksi II-4 (k1) adalah sebagai

berikut k1 = exp (12,160 −

5473 𝑇

)

5473

k1 = exp (12,160 − 1243,15) k1 = 21,087

Model dan Komputasi Proses

19

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Konstanta kecepatan reaksi II-5 (k2): k2 = exp (−9,953 +

8619

)

𝑇

8619

k2 = exp (−9,953 + 698,15) k2 = 6,503 Konstanta kecepatan reaksi II-6 (k3) adalah sebagai berikut: k3 = exp (−71,745 − k3 = exp (−71,745 −

52596 𝑇

)

52596

)

343,15

k3 = -195,439 (Froment, 1990) Dari persamaan Arhenius, diketahui bahwa dengan bertambahnya suhu reaksi maka akan memperbesar harga konstanta kecepata reaksi (k), yang berarti mempercepat kecepatan reaksinya.

2.2.6 Kasus yang Akan Dirancang Pada

laporan

ini

akan

dilakukan

simulasi

perancangan

pembentukan asam sulfat dari sulfur dengan menggunakan reaktor plug flow pada kondisi non-adiabatis. Reaksi pembentukan asam sulfat dapat dilihat pada reaksi dibawah ini: S (g)

+ O2 (g)

Sulfur

Oksigen

SO2 (g)

+ ½ O2 (g)



Sulfur dioksida 

Sulfur dioksida Oksigen SO3 (g)

+ H2O (l)

Sulfur trioksida Air

SO2 (g)

SO3 (g) Sulfur trioksida



H2SO4 (l) Asam sulfat

Pada reaksi tersebut dijelaskan bahwa reaksi pembentukan asam sulfat merupakan reaksi irreversible, sehingga pada hasil akhir nanti hanya akan didapatkan produk berupa asam sulfat. Namun, sebelum asam sulfat terbentuk, terdapat reaksi pembentukan sulfur trioksida yang bersifat reversible, sehingga sebelum asam sulfat terbentuk,

Model dan Komputasi Proses

20

Plug Flow Reactor Non Adiabatis dihasilkan pula sulfur dioksia yang keluar dari reaktor akibat tidak terkonversi menjadi sulfur trioksida. Kondisi pembentukan diethyl ether dilakukan pada fase gas-cair dengan temperatur 420oC-600oC dan tekanan 1-4 atm dengan katalis yang dipakai yaitu V2O5 dan reaksi bersifat reversible. Akan dilakukan perancangan reaktor sesuai dengan kondisi operasi agar reaksi pembentukan asam sulfat dapat terjadi dengan bantuan aplikasi Scilab 5.5.2 untuk memudahkan perhitungan kompleks yang ditemui dalam perancangan reaktor. Dengan aplikasi Scilab 5.5.2 nantinya akan digunakan untuk mengetahui konsentrasi reaktan, konsentrasi produk serta konversi yang didapatkan pada perancangan reaktor plug flow non-adiabatis pembentukan asam sulfat tersebut.

Model dan Komputasi Proses

21

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

BAB III METODE PENYELESAIAN 3.1 Permodelan Kasus Permodelan dari reaksi pembentukkan asam sulfat dengan plug flow reactor adalah sebagai berikut: Ta FSO2, T0 FO2, T0

Q1

T

FSO3, Te1

V0 V0 + V

Q2

FSO3, Te1 FH2O, T

FH2SO4, Te2

Gambar 3.1 Plug flow reactor non-adiabatis

Pada perancangan ini akan dilakukan simulasi Proses Kontak Absorbsi Ganda yang merupakan reaksi seri bimolekuler eksotermis mengginakan reaktor plug flow secara non-adiabatis yang menghasilkan produk utama yaitu asam sulfat dan produk samping sulfur dioksida. Pembentukan asam sulfat dengan proses kontak dilakukan pada suhu operasi 420oC-600oC dan tekanan 1-4 atm. Reaksi pembentukan asam sulfat dapat dilihat pada reaksi dibawah ini: k1

SO2 (g)

+ ½ O2 (g)



SO3 (g)

k2

Sulfur dioksida Oksigen

Sulfur trioksida

(A)

(C)

SO3 (g)

(B)

+ H2O (l)

 k3

H2SO4 (l)

Sulfur trioksida Air

Asam sulfat

(C)

(E)

Model dan Komputasi Proses

(D)

22

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 3.2 Algoritma Penyelesaian 3.2.1 Neraca Massa Pada neraca massa plug flow reactor, tidak terdapat akumulasi di dalam reaktor sehingga plug flow reactor bergantung terhadap volume. Neraca massa pada plug flow reactor dapat disusun sebagai berikut: Kecepatan Kecepatan Kecepatan perubahan [ ]−[ ]+[ ] aliran aliran reaktan karena reaktan masuk reaktan keluar reaksi kimia Akumulasi [ = reaktan ] dalam reaktor FA|V0

- FA|V0+V

+ rA.V

=

dNA dt

Karena sistem merupakan steady state, maka kecepatan aliran reaktan masuk dan keluar dari reaktor selama reaksi adalah konstan dan tidak terdapat akumulasi, sehingga FA|V0

dNA

- FA|V0+V

dt

= 0 dan persamaannya menjadi:

+ rA.V

=0

:  Lim V0 -

dFA dV

rA =

+ 𝑟𝐴 = 0 dFA dV

rA.dV

= dF.................. (1)

F

= FA0 (1-XA)

dF

= -FA0.dXA ....... (2)

Substitusi persamaan (2) ke persamaan (1) rA.dV

= -FA0.dXA

dV

=

dV dXA

=

FA0.dXA -rA FA0 -rA

................. (3)

Model dan Komputasi Proses

23

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 3.2.2 Stoikiometri Reaksi awal : SO2 (g)

k1

+ ½ O2 (g)



SO3 (g)

k2

Sulfur dioksida Oksigen

Sulfur trioksida

(A)

(C)

(B)

Reaksi utama : SO3 (g)

+ H2O (l)

 k3

H2SO4 (l)

Sulfur trioksida Air

Asam sulfat

(C)

(E)

(D)

Stoikiometri reaksi tersebut dapat disusun sebagai berikut : Spesies

Awal

Reaksi

Sisa

SO2

FSO20

- FSO20 XA1

FSO2 = FSO20 - FSO20 XA1

O2

FO20

- ½ FSO20 XA1

FO2 = FO20 - ½ FO20 XA1

SO3

FSO30

FSO20 XA1 - FSO30

FSO3 = FSO30 + FSO20 XA1 - FSO30

XA2

XA2

H2O

FH2O0

- FSO3 XA2

FH2O = FH2O0 - FSO3 XA2

H2SO4

FH2SO40

FSO3 XA2

FH2SO4 = FH2SO40 + FSO3 XA2

Dengan: SO2

: Sulfur dioksida

O2

: Oksigen

SO3

: Sulfur trioksida

H2O

: Air

H2SO4

: Asam sulfat

Maka persamaan stoikiometri reaksi di atas dapat disusun sebagai berikut: CA = V

FA V

= V0 (1 +  XA)

P0 T P T0

Dengan asumsi reaksi berlangsung pada tekanan yang tetap maka :

Model dan Komputasi Proses

24

Plug Flow Reactor Non Adiabatis V

T

= V0 (1 +  XA) T

0

Asumsi : V0

= 3 liter/waktu

F SO20 = 2 mol/waktu F O20

= 4 mol/waktu

yS020

=



= yS020 x  = 0,33 x (1 + ½ - 1) = 0,167

𝐹𝑆𝑂20 FT0

2

= 6 = 0,33

C SO20 = 2 gmol/liter C O20 = 1 gmol/liter CSO3 = CH20 = CH2SO4 = 0 Sehingga persamaannya menjadi CSO2

=

CSO2

=

CO2

=

CSO3

=

CSO3

=

CH20

=

CH2SO4 =

FSO2 V FSO20 − FSO20 XA1 V0 (1 +  XA1) FO20 − ½ FO20 XA1 V0 (1 +  XA1)

1 - XA1

= CSO20( 1 + 0.167 XA1 ) 1 - 1/2XA1

= CO20( 1 + 0.167 XA1 )

FSO30 + FSO20 XA1 − FSO30 XA2 V0 (1 +  XA1) FSO20 XA1 − FSO30 XA2 V0 (1 +  XA1) FH2O0 − FSO3 XA2 V0 (1 +  XA2)

XA1 - XA2

= CSO20 ( 1 + 0.167 XA1 ) 1 - XA2

= CSO3( 1 + 0.167 XA2 )

FH2SO40 + FSO3 XA2 V0 (1 +  XA2)

1 - XA2

= CSO3( 1 + 0.167 XA2 )

3.2.3 Kinetika Reaksi Kinetika reaksi pembentukan asam sulfat adalah sebagai berikut: k1

SO2 (g)

+ ½ O2 (g)



SO3 (g)

k2

Sulfur dioksida Oksigen

Sulfur trioksida

(A)

(C)

SO3 (g)

(B)

+ H2O (l)

Sulfur trioksida Air

Model dan Komputasi Proses

 k3

H2SO4 (l) Asam sulfat 25

Plug Flow Reactor Non Adiabatis (C)

(D)

(E)

Dari reaksi di atas, maka didapatkan persamaan reaksi sebagai berikut: 8619 ) 𝑇 8619 ) 𝑘1 = exp . (−9,953 + 698,15 𝑘1 = exp . (−9,953 +

𝑘1 = 10,94 ∆𝐺298.15 𝑅𝑇 −71000 𝐽/𝑚𝑜𝑙 =− 𝐽 8.314 𝑚𝑜𝑙 𝐾 . 298.15 𝐾

𝑙𝑛 𝐾298,15 = − 𝑙𝑛 𝐾298,15

𝑙𝑛 𝐾298,15 = 28.6 Pada suhu 425oC (698,15 K) besarnya konstanta kesetimbangan dapat dihitung sebagai berikut: 𝑙𝑛

𝐾698,15 𝐻298,15 1 1 = − ( − ) 𝐾298,15 𝑅 𝑇698,15 𝑇298,15

𝑙𝑛 𝐾698,15 − 𝑙𝑛 𝐾298,15 = −

−132459 1 1 ( − ) 8.314 698.15 298.15

𝐾698,15 = 0,133 𝐾698,15 = 0,133 =

𝑘1 𝑘2 10,94 𝑘2

𝑘2 = 82,26 52596 ) 𝑇 52596 ) 𝑘3 = exp . (−71.745 + 343.15 𝑘3 = exp . (−71,745 +

𝑘3 = 2,55 . 1035 −𝑟𝑆𝑂2 = − k1 C𝑆𝑂2 C𝑂2 0.5 + k2 C𝑆𝑂3

Model dan Komputasi Proses

26

Plug Flow Reactor Non Adiabatis −𝑟𝑂2 = − k1 C𝑆𝑂2 C𝑂2 0.5 + k2 C𝑆𝑂3 𝑟𝑆𝑂3 = − k1 C𝑆𝑂2 C𝑂2 0.5 – k2 C𝑆𝑂3 – k3 C𝑆𝑂3 C𝐻2 𝑂 𝑟𝐻2 𝑂 = − k3 C𝑆𝑂3 C𝐻2𝑂 𝑟𝐻2 𝑆𝑂4 = k3 C𝑆𝑂3 C𝐻2𝑂 3.2.4 Kombinasi Neraca Massa, Stoikiometri, dan Kinetika Reaksi Dari neraca massa diperoleh dV

=

dXA FSO20 − FSO20 XA1

CSO2

=

CO2

=

CSO3

=

CH20

= CSO20 (

CH2SO4 =

V0 (1 +  XA1) FO20 − ½ FO20 XA1 V0 (1 +  XA1)

FA0 -rA 1 - XA1

= CSO20( 1 + 0.167 XA1 ) 1 - 1/2XA1

= CO20( 1 + 0.167 XA1 )

FSO20 XA1 − FSO30 XA2 V0 (1 +  XA1) XA1 - XA2 1 + 0.167 XA1

XA1 - XA2

= CSO20 ( 1 + 0.167 XA1 )

)

FH2SO40 + FSO3 XA2 V0 (1 +  XA2) 1 - XA2

CH2SO4 = CSO3( 1 + 0.167 XA2 ) XA1 - XA2

1 - XA2

CH2SO4 = CSO20 ( 1 + 0.167 XA1 ) ( 1 + 0.167 XA2 ) Dari kinetika reaksi diperoleh SO2 (g)

+ ½ O2 (g)



SO3 (g)

k2

Sulfur dioksida Oksigen

Sulfur trioksida

(A)

(C)

SO3 (g)

(B)

+ H2O (l)



H2SO4 (l)

k3

Sulfur trioksida Air

Asam sulfat

(C)

(E)

(D)

−𝑟𝑆𝑂2 = − k1 C𝑆𝑂2 C𝑂2 0.5 + k2 C𝑆𝑂3 −𝑟𝑂2 = − k1 C𝑆𝑂2 C𝑂2 0.5 + k2 C𝑆𝑂3

Model dan Komputasi Proses

27

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 𝑟𝑆𝑂3 = − k1 C𝑆𝑂2 C𝑂2 0.5 – k2 C𝑆𝑂3 – k3 C𝑆𝑂3 C𝐻2 𝑂 𝑟𝐻2 𝑂 = − k3 C𝑆𝑂3 C𝐻2𝑂 𝑟𝐻2 𝑆𝑂4 = k3 C𝑆𝑂3 C𝐻2𝑂 -rA = k1.CA.CB0.5– k2.CC + k3.CC.CD

Dengan harga nilai k masing-masing sebagai berikut: 𝑘1 = 10,94 𝑘2 = 82,26 𝑘3 = 2,55 . 1035 Kombinasi: 𝑑𝑉 𝐹𝐴0 = 𝑑𝑋𝐴 −𝑟𝐴 𝑑𝑉 𝐹𝐴0 = 0.5 𝑑𝑋𝐴 𝑘1 𝐶𝐴 𝐶𝐵 − 𝑘2 𝐶𝐶 + 𝑘3 𝐶𝐶 𝐶𝐷 𝑑𝑉 𝑑𝑋𝐴 =

𝐹𝐴0

1 1 − 2 XA1 1 − XA1 XA1 − XA2 XA 𝑘1 . CA0 ( 1 + 0.167 XA1 ) . CB0 ( 1 + 0.167 XA1 )0.5 − 𝑘2 C𝐴0 ( 1 + 0.167 XA1 ) + 𝑘3 CA0 ( 1 +

3.2.5 Neraca Panas Laju energi yang Laju aliran panas Laju kerja ditambahkan ke ke sistem [ ] - [sistem dalam ] + sistem dari kecepatan dari lingkungan alir massa yang lingkungan [ ] masuk Laju energi yang Laju akumulasi meninggalkan sistem [ ] = [ energi pada ] dari kecepatan alir massa sistem yang keluar

Model dan Komputasi Proses

28

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Sistem steady state, sehingga

d dt

=0

Neraca panas dapat diketahui dari profil temperatur terhadap volume yang dapat dinyatakan dalam persamaan di bawah ini: 𝑑𝑇 𝑈𝑎 (𝑇𝑎 − 𝑇) + (−𝑟𝐴 )[−∆𝐻𝑅𝑋 (𝑇)] = 𝑑𝑉 𝐹𝐴0 (∑ 𝜃𝑖 𝑐𝑝𝑖 + 𝑋∆𝐶𝑃 )

Penyelesaian persamaan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan algoritma persamaan diferensial biasa pada program scilab. Karena bekerja secara non-adiabatis maka. Sehingga persamaan diatas menjadi: 𝑇

2 𝑑𝑇 𝑈𝑎 (𝑇𝑎 − 𝑇) + (−𝑟𝐴)[−∆𝐻𝑅𝑋 (𝑇𝑅 ) + ∫𝑇𝑅 (∆𝛼 + ∆𝛽𝑇 + ∆𝛾𝑇 )𝑑𝑇 = 𝑑𝑉 𝐹𝐴0 (∑ 𝜃𝑖 𝑐𝑝𝑖 + 𝑋∆𝑐𝑃 )

Harga Cp tiap komponen dapat diperoleh melalui persamaan: 𝑐𝑝 0 = 𝐴 + 𝐵 . 𝑇 + 𝐶 . 𝑇 2 + 𝐷 . 𝑇 3 + 𝐸 . 𝑇 4 (

𝐽 ) 𝑚𝑜𝑙 𝐾

Nilai konstanta kapasitas panas dapat dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Konstanta kapasitas panas dari senyawa-senyawa yang terlibat Spesies

A

B

C

D

E

SO2 (A)

29.637

0.0347

9.29 x 10-6

-2.99 x 10-8

1.09 x 10-11

O2 (B)

29.526 -0.0089

3.81 x 10-5

-3.26 x 10-8

8.86 x 10-12

SO3 (C)

22.466

0.1198

-9.08 x 10-5

2.55 x 10-8

-7.92 x 10-13

H2O (D)

92.053 -0.0399

-0.000211

5.35 x 10-7

0

26.004

-0.001386

1.03 x 10-6

0

H2SO4 (E)

0.7034

Untuk nilai T = 698.15 K, diperoleh kapasitas panas masing-masing senyawa:

Model dan Komputasi Proses

29

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 𝑐𝑝𝑆𝑂2 = 29.637 + 0.0347 . 698.15 + 9.29. 10−6 . (698.15)2 − 2.99. 10−8 . (698.15)3 + 1.09. 10−11 . (698.15)4 𝑐𝑝𝑆𝑂2 = 48.246

𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

𝑐𝑝𝑂2 = 29.526 − 0.0089 . 698.15 + 3.81. 10−5 . (698.15)2 − 3.26. 10−8 . (698.15)3 + 8.86. 10−12 . (698.15)4 𝑐𝑝𝑂2 = 30.771

𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

𝑐𝑝𝑆𝑂3 = 22.466 + 0.1198 . 698.15 − 9.08. 10−5 . (698.15)2 − 2.55. 10−8 . (698.15)3 − 7.92. 10−13 . (698.15)4 𝑐𝑝𝑆𝑂3 = 70.512

𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

𝑐𝑝𝐻2 𝑂 = 92.053 − 0.0399 . 698.15 ± 0.000211 . (698.15)2 − 5.35. 10−7 . (698.15)3 + 0 . (698.15)4 𝑐𝑝𝐻2 𝑂 = 143.249

𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

𝑐𝑝𝐻2 𝑆𝑂4 = 26.004 + 0.7034 . 698.15 ± 0.001386 . (698.15)2 − 1.03. 10−6 . (698.15)3 + 0 . (698.15)4 𝑐𝑝𝐻2 𝑆𝑂4 = 193.627

𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

1 ∆𝑐𝑝1 = 𝑐𝑝𝐶 − 𝑐𝑝𝐴 − 𝑐𝑝𝐵 2 1 ∆𝑐𝑝1 = 70.512 − 48.246 − 30.771 2 ∆𝑐𝑝1 = 70.512 − 48.246 − 15.386 ∆𝑐𝑝1 = 6.88

𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

∆𝑐𝑝2 = 𝑐𝑝𝐸 − 𝑐𝑝𝐶 − 𝑐𝑝𝐷 ∆𝑐𝑝2 = 193.627 − 70.512 − 143.249 ∆𝑐𝑝2 = −20.134

𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

Model dan Komputasi Proses

30

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 𝑐𝑝 = ∆𝑐𝑝1 + ∆𝑐𝑝2 𝑐𝑝 = 6.88 − 20.134 𝑐𝑝 = −13.254

𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

Untuk menghitung panas reaksi, menggunakan persamaan berikut: ∆𝐻𝑅𝑋1(𝑇𝑟) = ∆𝐻𝑆𝑂3 − ∆𝐻𝑆𝑂2 − ∆𝐻𝑂2 ∆𝐻𝑅𝑋1(𝑇𝑟) = −395.7 − (−296.8) − 0 ∆𝐻𝑅𝑋1(𝑇𝑟) = −98.90

𝑘𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

𝐽 𝐽 𝐾 + (−13.254 𝐾) 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑜𝑙 𝐽 ∆𝐻𝑅𝑋1(698.15) = −98913.254 𝐾 𝑚𝑜𝑙 ∆𝐻𝑅𝑋1(698.15) = −98900

∆𝐻𝑅𝑋2(𝑇𝑟) = ∆𝐻𝐻2 𝑆𝑂4 − ∆𝐻𝑆𝑂3 − ∆𝐻𝐻2 𝑂 ∆𝐻𝑅𝑋2(𝑇𝑟) = −735.13 − (−395.7) − (−241.8) ∆𝐻𝑅𝑋2(𝑇𝑟) = −97.63

𝑘𝐽 𝐾 𝑚𝑜𝑙

𝐽 𝐽 𝐾 + (−13.254 𝐾) 𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑜𝑙 𝐽 ∆𝐻𝑅𝑋2(698.15) = −97643.254 𝐾 𝑚𝑜𝑙

∆𝐻𝑅𝑋2(698.15) = −97630

3.2.6 Kombinasi Neraca Panas dan Neraca Massa Pengaruh suhu terhadap konversi dapat ditentukan dengan mengombinasikan antara neraca massa dan neraca energi yaitu hasil kali antara neraca massa dan neraca panas, sehingga didapat persamaan berikut: 𝑑𝑉

𝑑𝑇

𝑑𝑇

Neraca massa x neraca panas = 𝑑𝑋 𝑥 𝑑𝑉 = 𝑑𝑋 𝐴

𝑑𝑇

sehingga 𝑑𝑋 = 𝐴

𝐴

𝑈.(𝑇−𝑇𝑜)[−∆𝐻𝑅𝑋𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 (𝑇)] 𝐹𝐴0 [(∑ 𝜃𝑖 𝑐𝑝𝑖 +𝑋𝐴 ∆𝑐𝑝)]

Model dan Komputasi Proses

31

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 3.2.7 Menentukan Hubungan Volume Reaktor terhadap Konversi • Masukkan data-data yang diketahui (T0,R,FA0,v0,dll) •

Hitung harga k1 dan k2 pada suhu 698.15 K

•

Masukkan nilai k1 pada persamaan neraca massa (dX/dV)

3.2.8 Menentukan Hubungan Temperatur terhadap Konversi •

Masukkan fungsi dT=Suhu(x, T) untuk mencari pengaruh suhu terhadap konversi

•

Masukkan data-data yang diketahui (R, T0, T, Tr, FA0, x, dll)

•

Menghitung nilai k1dan k2 pada suhu 698.15 K

•

Menghitung Cp tiap komponen dalam fungsi T

•

Menghitung F masing-masing komponen

•

Memasukkan variabel yang dibutuhkan pada persamaan neraca panas

Model dan Komputasi Proses

32

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 3.3 Logika Pemrograman START

Input Values: T = 698.15 K, FA0 = 2 mol/min, FB0 = 4 mol/min CA0 = 2 mol/liter, CB0 = 1 mol/liter, CD0 = 2 mol/liter

Input Equation: k1, k2, k3, Ca, Cb, Cc, Cd, Ce, -ra, Cpa, Cpb, Cpc, Cpd, Cpe, ∆𝐻𝑅𝑋𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

For V = 0 to 30 Ordinary Differential Equations: Neraca Massa 𝑑𝑉 = 𝑑𝑋𝐴

𝐹𝐴0 1 1 − 2 XA1 1 − XA1 XA1 − XA2 XA1 − XA2 XA1 − XA2 1 − XA2 0.5 𝑘1 . CA0 ( 1 + 0.167 XA1 ) . CB0 ( 1 + 0.167 XA1 ) − 𝑘2 C𝐴0 ( 1 + 0.167 XA1 ) + 𝑘3 CA0 ( 1 + 0.167 XA1 )𝐶A0 ( 1 + 0.167 XA1 ) ( 1 + 0.167 XA2 )

Neraca Energi 𝑑𝑇 𝑈. (𝑇 − 𝑇𝑜)[−∆𝐻𝑅𝑋𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙(𝑇)] = 𝑑𝑋𝐴 𝐹𝐴0 [(∑ 𝜃𝑖 𝑐𝑝𝑖 + 𝑋𝐴 ∆𝑐𝑝)] Next V

Table V vs Ca, Diagram of V vs Ca Table V vs Xa, Diagram V vs Xa Table V vs T, Diagram V vs T

END

Model dan Komputasi Proses

33

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 3.4 Bahasa Pemrograman clc clear //CREDITS disp('==========================================') disp('TUGAS BESAR KOMPUTASI PROSES') disp('Talita Maharani 21030115140187') disp('Gelbert Jethro Sanyoto 21030115130165') disp('==========================================') //INPUT DATA T = 698.15 R = 8.314 Fao = 2 Fbo = 4 Cao = 2; Cbo = 1; Cco = 0.1; Cdo = 2;Ceo = 0.1 Xao = 0; Xbo = 0;Xco = 0; Xdo = 0; Xeo = 0 book = readxls('D:\Assignments\Bachelor V\Kompros\scilab\7_SELASA SIANG_Talita Maharani Gelbert Jethro.xls') sheet = book(1) A = sheet(:,5) B = sheet(:,6) C = sheet(:,7) D = sheet(:,8) E = sheet(:,9) Hf = sheet(:,14) dH = sum(Hf) tA = Fao/Fao tB = Fbo/Fao Vo = 1000 Aa1 = 1.83*10^-11; Aa2 = 5.47*10^-8; Aa3 = 1.26*10^22 Ea1 = 154000; Ea2 = 120000; Ea3 = 174000 //FUNCTION function dy=func(V, y) k1 = Aa1 * exp(Ea1/(R*y(11))) k2 = Aa2 * exp(Ea2/(R*y(11))) k3 = Aa3 * exp(Ea3/(R*y(11))) TCp=[y(11)^0;y(11)^1;y(11)^2;y(11)^3;y(11)^4] Cp1=integrate('A(1)+B(1)*T+C(1)*(T^2)+D(1)*T^3+E(1)*T^4','T',298.15,y( 11)) Cp2=integrate('A(2)+B(2)*T+C(2)*(T^2)+D(2)*T^3+E(2)*T^4','T',298.15,y( 11))

Model dan Komputasi Proses

34

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

Cp3=integrate('A(3)+B(3)*T+C(3)*(T^2)+D(3)*T^3+E(3)*T^4','T',298.15,y( 11)) Cp4=integrate('A(4)+B(4)*T+C(4)*(T^2)+D(4)*T^3+E(4)*T^4','T',298.15,y( 11)) Cp5=integrate('A(5)+B(5)*T+C(5)*(T^2)+D(5)*T^3+E(5)*T^4','T',298.15,y( 11)) dy(1)=-k1*(y(1)^2)*y(2)+k2*y(3) dy(2)=-k1*(y(1)^2)*y(2)+k2*y(3) dy(3)=k1*(y(1)^2)*y(2)-k2*y(3)-k3*y(3)*y(4) dy(4)=-k3*y(3)*y(4) dy(5)=k3*y(3)*y(4) dy(6)=(-k1*(y(1)^2)*y(2)+k2*y(3))*(-1/Cao) dy(7)=(-k1*(y(1)^2)*y(2)+k2*y(3))*(-1/Cao) dy(8)=(k1*(y(1)^2)*y(2)-k2*y(3)-k3*y(3)*y(4))*(-1/Cao) dy(9)=(-k3*y(3)*y(4))*(-1/Cao) dy(10)=(k3*y(3)*y(4))*(-1/Cao) dy(11)= dH*(-k1*(y(1)^2)*y(2)k2*y(3))*Vo/(y(1)*Vo+Cp2*y(2)*Vo+Cp3*y(3)*Vo+Cp4*y(4)*Vo+Cp5*y( 5)*Vo) endfunction //ODE y0 = [Cao;Cbo;Cco;Cdo;Ceo;Xao;Xbo;Xco;Xdo;Xeo;T] V0 = 0 V = [0:0.05:2] y = ode(y0, V0, V, func) //PLOT DIAGRAMS y = y' V = V' disp([V, y]) clf subplot(2,2,1) plot2d(V, y(:,1:5), [1 2 3 4 5]) xtitle('Volume vs Molar Flowrate','Volume (liter)','Molar Flowrate (mol/s)') legend('FA','FB','FC','FD','FE') subplot(2,2,2) plot2d(V, y(:,6), [2]) xtitle('Volume vs Conversion','Volume (liter)','Conversion') legend('Volume','Conversion')

Model dan Komputasi Proses

35

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

subplot(2,2,3) plot2d(V, y(:,11), [3]) xtitle('Volume vs Temperature','Volume (liter)','Temperature (K)') legend('Volume','Temperature')

Model dan Komputasi Proses

36

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

BAB IV HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Simulasi Tabel 4.1 Volume, konsentrasi, konversi reaksi, dan temperatur reaktor

Model dan Komputasi Proses

35

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

Model dan Komputasi Proses

36

Plug Flow Reactor Non Adiabatis 4.2 Analisa Hasil 4.2.1 Hubungan Konversi terhadap Volume Reaktor

Gambar 4.1 Hubungan volume reaktor terhadap konversi

Grafik hubungan volume terhadap konversi, menunujukkan bahwa volume reaktan berbanding lurus dengan konversi reaksi. Penambahan volume reaktan meningkatkan konversi reaksi hingga pada volume 0,6 liter konversi tidak bertambah lagi atau sudah maksimal (Novitasari, 2012). 4.2.2 Hubungan Suhu terhadap Konversi Reaktor

Gambar 4.2 Hubungan suhu reaktor terhadap konversi

Model dan Komputasi Proses

37

Plug Flow Reactor Non Adiabatis Berdasarkan Gambar 4.2, diperoleh suhu dalam reaktor untuk bereaksi adalah sebesar 696,17 K.

Hubungan antara suhu terhadap

waktu ini mengikuti persamaan: 𝑑𝑇 𝑈𝑎 (𝑇𝑎 − 𝑇) + (−𝑟𝐴 )[−∆𝐻𝑅𝑋 (𝑇)] = 𝑑𝑉 𝐹𝐴0 (∑ 𝜃𝑖 𝑐𝑝𝑖 + 𝑋∆𝐶𝑃 )

Proses kontak absorbsi ganda ini dijalankan menggunakan reaktor plug flow secara non-adiabatis di mana ada panas yang keluar atau masuk sehingga jaket pendingin diperlukan. Karena berlangsung secara non-adibatis, maka persamaan di atas menjadi: 𝑇

2 𝑑𝑇 𝑈𝑎 (𝑇𝑎 − 𝑇) + (−𝑟𝐴)[−∆𝐻𝑅𝑋 (𝑇𝑅 ) + ∫𝑇𝑅 (∆𝛼 + ∆𝛽𝑇 + ∆𝛾𝑇 )𝑑𝑇 = 𝑑𝑉 𝐹𝐴0 (∑ 𝜃𝑖 𝑐𝑝𝑖 + 𝑋∆𝑐𝑃 )

Reaksi ini bersifat eksotermal, sehingga suhu di dalam reaktor akan mengalami kenaikan karena reaksi eksotermal dapat menghasilkan panas (Novitasari, 2012).

Model dan Komputasi Proses

38

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan 1. Pada proses kontak produksi asam sulfat dengan plug-flow reactor non-adibatis diperoleh hasil simulasi bahwa nilai konversi sebanding dengan volume reaktor, dengan konversi maksimal diperoleh pada 0.5 dengan volume maksimal 0.6 liter. 2. Pada proses kontak produksi asam sulfat dengan plug-flow reactor non-adibatis diperoleh hasil simulasi bahwa suhu reaktor sebanding dengan nilai konversi, di mana pada konversi 0.5, diperoleh suhu sebesar 696.17 K.

5.2 Saran 1. Analisis pengaruh volume reaktor terhadap konsentrasi masing-masing reaktan perlu dilakukan. 2. Analisis pengaruh volume reaktor terhadap suhu reaktor perlu dilakukan. 3. Analisis reaksi kontak asam sulfat dapat ditinjau secara adiabatis untuk lebih memahami hubungan suhu dan konversi reaksi. 4. Perlu dilakukan analisis kelayakan secara ekonomi.

Model dan Komputasi Proses

39

Plug Flow Reactor Non Adiabatis

DAFTAR PUSTAKA

Anggieta,

Nima.

2014.

Macam-Macam

Reaktor.

Diakses

dari

https://www.academia.edu/5479938/Reaktor pada tanggal 30 Oktober 2017. Austin, G.E. 1967. Sulfur and sulfuric acid. McGraw Hill Book: New York. Froment, G. F. and Bischoff, K. B. 1990. Chemical Reactor Analysis and Design 2nd Edition. John Wiley & Sons: New York. Levenspiel, Octave. 1999. Chemical Reaction Engineering 3rd ed. John Wiley & Sons: New York. Harsanti, Mining. 2015. Reaksi Ganda. Teknik Reaksi Kimia 3. Novitasari, Yesi dan Nur Halimah Murdiyati. 2012. Prarancangan Pabrik Asam Sulfat dengan Proses Kontak Absorpsi Ganda Kapasitas 100.000 ton/tahun. Tugas Akhir. Universitas Sebelas Maret Surakata. Sasongko, Setia Budi. 2010. Metode Numerik dengan Scilab. Andi: Yogyakarta. Smith, J. M., Vannes H. C., dan M.M. Abbot. 2001. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics 6th ed. McGraw-Hill Book Co.: Singapore. Yaws Carl L. 1999. Chemical Properties Handbook. McGraw-Hill: New York.

Model dan Komputasi Proses

40

DIPERIKSA NO

TANGGAL

KETERANGAN

1

26 Oktober 2017

ACC Judul

2

30 Oktober 2017

P0 BAB I & II

3

2 November 2017

ACC BAB I & II

4

14 Novermber 2017

P0 BAB III & IV

5

17 November 2017

P1 BAB III & IV

6

20 November 2017

P2 BAB III & IV

7

21 November 2017

P3 BAB III & IV

8

22 November 2017

P4 BAB III & IV

TANDA TANGAN