digilib@itb.ac.id +62 812 2508 8800


BAB1 Judistira
PUBLIC Budi Cahyadi

BAB2 Judistira
PUBLIC Budi Cahyadi

BAB3 Judistira
PUBLIC Budi Cahyadi

BAB4 Judistira
PUBLIC Budi Cahyadi

BAB5 Judistira
PUBLIC Budi Cahyadi

PUSTAKA Judistira
PUBLIC Budi Cahyadi

OKSIDASI KATALITIK BENZENA MENGGUNAKAN KATALIS CuO/?-Al2O3 DALAM REAKTOR ALIRAN BOLAK-BALIK SKALA PILOT: PEMODELAN, SIMULASI, EKSPERIMEN, DAN VALIDASI Oleh Judistira NIM: 23018014 (Program Studi Magister Teknik Kimia) Pabrik PTA memiliki gas buang yang mengandung benzena berkonsentrasi kecil. Benzena merupakan salah satu senyawa VOC yang bersifat toksik, karsinogenik, dan banyak dihasilkan oleh industri petrokimia. Metode pengolahan benzena yang paling efektif adalah oksidasi katalitik yang membutuhkan energi besar. Untuk mengurangi konsumsi energi, proses pengolahan benzena dilakukan dengan menggunakan Reaktor Airan Bolak-Balik (RABB). Penelitian ini bertujuan untuk membangun dan memvalidasi model persamaan RABB skala pilot, menentukan nilai switching time yang memberikan unjuk kerja RABB terbaik, dan menentukan kemampuan ototermal proses oksidasi katalitik benzena dengan katalis komersial 7% CuO/?-Al2O3. Dinamika propagasi panas sepanjang RABB dilihat dengan memvariasikan switching time. Generasi panas pada bagian katalis digantikan dengan heater saat tidak terjadi reaksi. Saat terjadi reaski, panas oksidasi katalitik benzena digunakan. Pada pembentukkan model dan validasi, eksperimen dan simulasi dilakukan dengan umpan udara dan variasi switching time 30 menit dan 60 menit. Simulasi persamaan model dilakukan dengan Flex PDE Versi 6.50 dengan persamaan model perpindahan massa One Dimensional Model with Axial Mixing dan Basic One Dimensional Model untuk model perpindahan energi sampai temperatur hasil simulasi mendekati hasil eksperimen (valid). Setelah persamaan model valid, simulasi dilakukan dengan variasi switching time 120 menit dan 360 menit untuk umpan udara, serta 30 menit dengan umpan benzena 500 ppm. Persamaan model dibentuk dan divalidasi dengan nilai UA pada bagian inert dan pada bagian katalis sebesar 1,67×10-3 J/(K·s) dan 2,31 J/(K·s). Peningkatan nilai switching time dalam operasi RABB memberikan nilai heat loss yang semakin besar dan mengakibatkan menurunnya temperatur operasi di dalam reaktor. Nilai switching time yang memberikan unjuk kerja reaktor terbaik adalah 30 menit, di mana reaktor beroperasi pada rezim sliding dan dapat beroperasi pada temperatur maksimum 152oC. Proses oksidasi katalitik benzena dengan konsentrasi 500 ppm, temperatur umpan 123oC, dan laju alir 2L/s pada RABB skala pilot dengan katalis komersial 7% CuO/?-Al2O3 tidak dapat berlangsung secara ototermal.