Pengendalian menara absorpsi pada proses pembuatan asam nitrat

Prakasa, Novan Adhi and Satya, Cakra Ganesha (2015) Pengendalian menara absorpsi pada proses pembuatan asam nitrat. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
undergraduated thesis.pdf

Download (2MB)

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 > (S1) Undergraduate Theses
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 View Item