Prakasa, Novan Adhi and Satya, Cakra Ganesha (2015) Pengendalian menara absorpsi pada proses pembuatan asam nitrat. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
undergraduated thesis.pdf Download (2MB) | Preview |
Abstract
Tiga hal yang harus diperhatikan dalam proses
absorpsi nitrogen dioxide meliputi konsentrasi asam nitrat,
konsentrasi nitrogen dioxide yang tidak berhasil terserap
(biasa disebut NOx), dan yield hasil absorpsi. Dari ketiga
hal tersebut, yield yang dihasilkan dari proses absorbsi
masih bisa diperbesar dan jumlah tail gas NOx yang harus
ditekan seminimal mungkin karena NOx adalah salah satu
golongan gas yang merupakan polusi untuk udara ambien.
Pengendalian jumlah NOx dan seberapa besar yield asam
nitrat yang dihasilkan terjadi pada proses absorbsi sehingga
pengendalian kolom absorbsi pada proses pembuatan asam
nitrat ini sangatlah penting. Namun, pada proses absorpsi
biasa konsentrasi asam nitrat tidak bisa diperbesar karena
campuran asam nitrat dan air mempunyai titik azeotrop
pada konsentrasi 68% asam nitrat. Untuk itu pengendalian
menara absorpsi harus diperhatikan untuk mendapatkan
kondisi operasi yang tepat untuk proses absorpsi tersebut.
Tujuan penelitian ini adalah melakukan simulasi dynamic
dengan pendekatan proses absorpsi pada menara absorpsi
pembuatan asam nitrat. Serta menentukan struktur
pengendalian menara absorbsi untuk mendapatkan kondisi operasi yang mampu memaksimalkan yield asam nitrat dan
meminimalkan NOx yang dihasilkan pada proses absorpsi
pembuatan asam nitrat. Metodologi penelitian ini dimulai
dengan mendesain menara absorbsi yang akan digunakan
dalam simulasi, melakukan simulasi steady state dan
dynamic proses absorpsi dengan menggunakan Aspen
HYSYS 7.3 serta menentukan dan membandingkan
struktur pengendalian menara absorpsi (antara Proportional
Integral Controller dan Model Predictive Controller) yang
mampu memberikan toleransi penyimpangan yang lebih
kecil menggunakan minimum IAE. Data awal yang
digunakan pada penelitian ini mengacu pada PT. Multi
Nitrotama Kimia (MNK) sebagai tinjauan dengan
membandingkan hasil yang didapatkan dengan jurnal
penelitian yang sesuai. Adapun hasil respon yang
ditunjukkan dari PI controller dan Model Predictive
Controller pada konfigurasi yang telah ditetapkan
menunjukkan bahwa menara absorpsi mampu
menghasilkan fraksi mol asam nitrat 59,40 % (PI
controller) dan 59,72 % (MPC). Serta dari hasil simulasi
yang telah dilakukan, nilai rata-rata IAE minimum yang
dihasilkan dari metode tuning IAE dengan gangguan +20%
flowrate liquid weak acid sebesar 0.02723 untuk PI
Controller dan 0,01332 Model Predictive Controller.
==========================================================================================================
Three things that must be considered in nitrogen
dioxide absorption process are nitric acid concentration,
the concentration of nitrogen dioxide which is not
successfuly absorbed (commonly called NOx), and the
absorption’s yield. From these three things, the yield
resulting from the absorption process can still be enlarged
and the amount of NOx tail gas should be minimized as
low as possible because NOx is one of a group of gas that
cause pollution to ambient. Controlling the amount of NOx
and how much yield generated nitric acid, occurs in the
absorption process, so controling the absorption column in
the production of nitric acid is very important. However, in
normal process of absorption of nitric acid concentration
can not expanded because of a mixture of nitric acid and
water have the azeotropic point at a concentration of 68%
nitric acid. The purpose of this experiment is to make
dynamic simulation approaches in absorption process
absorption tower manufacture of nitric acid and determine
the absorption tower control structure to obtain operating
conditions to maximize yield and minimize NOx nitric acid
produced in the manufacture of nitric acid absorption.
Methodology of this experiment begins with absorption
tower design that will be used in the simulation, perform steady-state and dynamic simulation of absorption
processes using Aspen HYSYS 7.3. Also determine and
compare absorption tower structure controller (Proportional
Integral Controller and Model Predictive Controller) that is
able to tolerate smaller deviations using the minimum IAE.
Preliminary data were used in this study refers to the PT.
Multi Nitrotama Chemistry (MNK) as the basic study by
comparing the results obtained with appropriate research
journals. The results indicated the response of the PI
controller and Model Predictive Controller with determined
configuration showed that the absorption tower capable of
producing nitric acid mole fractions of 59.40% (PI
controller) and 59.72% (MPC). As well as the results of
simulations that have been carried out, the average value of
the minimum IAE generated from tuning method IAE with
impaired + 20% weak acid liquid flow rate of 0.02723 to
0.01332 PI Controller and Model Predictive Controller.
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Additional Information: | RSK 660.284 23 Pra p |
| Uncontrolled Keywords: | Aspen HYSYS 7.3, Asam Nitrat, Menara Absorpsi, NOx, PI Controller, Model Predictive Controller |
| Subjects: | Q Science > QD Chemistry > QD117 Absorption |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | - Taufiq Rahmanu |
| Date Deposited: | 10 Apr 2019 06:13 |
| Last Modified: | 10 Apr 2019 06:13 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/62729 |
Actions (login required)
 |
View Item |