PENGARUH PENAMBAHAN ASAM BORAT (H 3 BO 3 ) TERHADAP SOLUBILITAS CO 2 DALAM LARUTAN K 2 CO 3 Pembimbing : Dr. Ir. Kuswandi, DEA Ir.

Transkripsi

1 PENGARUH PENAMBAHAN ASAM BORAT (H 3 BO 3 ) TERHADAP SOLUBILITAS CO 2 DALAM LARUTAN K 2 CO 3 Pembimbing : Dr. Ir. Kuswandi, DEA Ir. Winarsih Oleh : Maeka Dita Puspa S Pritta Aprilia M Laboratorium Thermodinamika Teknik Kimia Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

2 LATAR BELAKANG Kegiatan Industri CO 2 Efek CO 2 ABSORPSI

3 LATAR BELAKANG Proses pemisahan komponen campuran gas dengan melarutkannya ke dalam liquid pelarut ABSORPSI Absorpsi Fisika Absorpsi Kimia

4 LATAR BELAKANG Absorbsi Kimia Proses Benfield K 2 CO 3 dan H 3 BO 3

5 PENELITIAN TERDAHULU Dang dan Rochelle (2001) : Melakukan penelitian rate absorpsi karbon dioksida dan kelarutan karbon dioksida dalam sistem Monoethanolamine/Piperazine/Water Cullinane (2005) : Melakukan penelitian pengembangan solvent baru untuk menyerap karbon dioksida yaitu Potassium Carbonate (K 2 CO 3 ) dan Piperazine (PZ) Winarno et al (2008) : Melakukan pengamatan proses absorpsi disertai reaksi kimia gas CO 2 memakai larutan K 2 CO 3 atau hot potassium carbonate dan bahan aktivator seperti DEA (Diethanolamine)

6 PENELITIAN TERDAHULU Kuswandi et al (2008) : Melakukan pengamatan solubilitas gas CO2 dalam larutan Potassium Carbonate (K 2 CO 3 ) Ujjal, Sandra dan Geoff (2009) : Melakukan penelitian rate absorbsi karbon dioksida dan kelarutan karbon dioksida dengan menggunakan larutan Potassium Carbonate sebesar 30% berat dan promotor berupa asam borat dengan konsentrasi bervariasi sebesar 1% hingga 5% pada suhu o C

7 PERUMUSAN MASALAH

8 TUJUAN PENELITIAN MENGETAHUI PENGARUH PENAMBAHAN H 3 BO 3 TERHADAP SOLUBILITAS CO 2 DALAM LARUTAN K 2 CO 3 PADA TEKANAN ATMOSFERIK DENGAN METODE KOLOM ABSORPSI TIPE WETTED WALL COLUMN

9 MANFAAT PENELITIAN Mendapatkan data solubilitas yang dapat dijadikan sebagai acuan pada perancangan kolom absorpsi untuk proses mereduksi gas karbon dioksida (CO 2 ) pada dunia industri

10 METODOLOGI PENELITIAN Variabel eksperimen : KOMPOSISI GAS CO 2 -N 2 20% TEMPERATUR 30 o C KONSENTRASI LARUTAN K 2 CO 3 30% KOMPOSISI H 3 BO 3 0%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%

11 METODOLOGI PENELITIAN SKEMA RANGKAIAN PERALATAN PERCOBAN TI V4 CO 2, N 2 keluar PI E1 R1 R2 PG V1 V2 P1 V3 P2 CO 2 N 2

12 METODOLOGI PENELITIAN WETTED WALL COLUMN ALIRAN GAS CO 2 -N 2 ALIRAN LARUTAN K 2 CO 3 ALIRAN AIR PENGONTROL SUHU

13 EKSPERIMEN START A MEMBUAT LARUTAN K 2 CO 3 30% MENGANALISA KOMPOSISI LARUTAN AWAL MENGKONTAKKAN GAS CO 2 -N 2 DENGAN LARUTAN DALAM WWC CEK PH DAN OUTLET GAS SAMPAI TERCAPAI KESETIMBANGAN MENGHITUNG CO 2 YANG BEREAKSI DAN TERLARUT MENGHITUNG KOMPOSIS DI FASE LIQUID MENGHITUNG KOMPOSISI DI FASE GAS MENGHITUNG CO 2 LOADING MENGANALISA KOMPOSISI LARUTAN AKHIR MENGHITUNG γ UNTUK CO 2 A FINISH

14 KORELASI MENGGUNAKAN MODEL E-NRTL 1.γ CO 2 2.γ H 2 O

15 METODE FITTING Fitting pada kadar H 3 BO 3 yang berbeda tiap variasi waktu Fitting dilakukan untuk tiap set data perubahan waktu

16 PARAMETER INTERAKSI BINER DALAM PROSES FITTING 1 PARAMETER INTERAKSI BINER ANTAR MOLEKUL 2 PARAMETER INTERAKSI BINER ANTAR MOLEKUL- PASANGAN ION LAIN

17 HASIL DAN PEMBAHASAN 21,0% HUBUNGAN WAKTU DENGAN % CO 2 20,0% 19,0% % CO 2 18,0% 17,0% 16,0% 15,0% 0% H3BO3 1% H3BO3 2% H3BO3 3% H3BO3 4% H3NO3 5% H3BO3 14,0% t (menit) Meningkatnya %H 3 BO 3, maka jumlah % CO 2 yang terabsorp akan semakin besar

18 HASIL DAN PEMBAHASAN PENGARUH H 3 BO 3 TERHADAP CO 2 BEREAKSI 2,2 CO 2 bereaksi (mol) 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 PENINGKATAN H 3 BO 3 AKAN MENINGKATKAN MOL CO 2 BEREAKSI 1, Kadar H 3 BO 3 (% massa)

19 HASIL DAN PEMBAHASAN PENGARUH H 3 BO 3 TERHADAP CO 2 TERLARUT 0, ,00010 CO 2 terlarut (mol) 0, , , , , , ,00003 PENINGKATAN H 3 BO 3 AKAN MENINGKATKAN MOL CO 2 TERLARUT 0, Kadar H 3 BO 3 (% massa)

20 HASIL DAN PEMBAHASAN PENGARUH H 3 BO 3 TERHADAP CO 2 LOADING 0,050 CO 2 Loading mol CO2/(mol K + + mol KBO 2 ) 0,045 0,040 0,035 0,030 0,025 0, Kadar H 3 BO 3 (% massa) PENINGKATAN H 3 BO 3 AKAN MENINGKATKAN CO 2 LOADING

21 HASIL DAN PEMBAHASAN PENGARUH H 3 BO 3 TERHADAP KENAIKAN CO 2 LOADING Kenaikan CO 2 Loading (%) Kadar H 3 BO 3 (% massa)

22 HASIL DAN PEMBAHASAN Grafik Hubungan %H 3 BO 3 dengan P CO P CO % 1% 2% 3% 4% 5% RMSD 0,08 % 0,5 % % H 3 BO 3 2 menit exp 2 menit korelasi 4 menit exp 4 menit korelasi 6 menit exp 6 menit korelasi 8 menit exp 8 menit korelasi 10 menit exp 10 menit korelasi 12 menit exp 12 menit korelasi 14 menit exp 14 menit korelasi 16 menit exp 16 menit korelasi 18 menit exp 18 menit korelasi

23 KESIMPULAN 1. Pengaruh penambahan H 3 BO 3 dengan komposisi 0-5% massa H 3 BO 3 dalam larutan kalium karbonat (K 2 CO 3 ) dapat meningkatkan besarnya CO 2 loading. 2. Pengaruh penambahan H 3 BO 3 dalam larutan kalium karbonat (K 2 CO 3 ) dapat meningkatkan besarnya tekanan parsial CO Dengan cara fitting Root Mean Squared Deviation (RMSD) antara yang didapatkan dari eksperimen dengan hasil perhitungan korelasi pada tiap variasi kadar H 3 BO 3 yang berbeda dengan tiap variasi waktu diperoleh Root Mean Squared Deviation (RMSD) 0,08 0,5 %.

24 Terima Kasih

25 KORELASI

26 GAMBAR ALAT

27 GAMBAR ALAT

28 GAMBAR ALAT