Produksi Precipitated Calcium Carbonate dari Limbah Industri Gas Asetilen dengan Metode Karbonasi menggunakan Reaktor Mikro-bubble dan Reaktor Pipa Venturi

Provito, Wahyu Tri Amaliah (2023) Produksi Precipitated Calcium Carbonate dari Limbah Industri Gas Asetilen dengan Metode Karbonasi menggunakan Reaktor Mikro-bubble dan Reaktor Pipa Venturi. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6008211021-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 March 2026. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Carbide lime slag waste atau limbah slag kapur karbida adalah suspensi kalsium hidroksida dalam air yang dihasilkan ketika air ditambahkan ke kalsium karbida untuk membuat gas asetilen. Dengan sangat sedikit penggunaan limbah slag kapur karbida komersial dan keengganan produsen untuk membayar biaya perawatan dan pembuangan untuk menetralkan pH tinggi agar cocok untuk penimbunan, jutaan ton limbah slag kapur karbida telah terakumulasi sebagai bahan limbah dikolam limbah, lubang dan timbunan yang semakin lama akan sangat mengganggu lingkungan, khususnya kesuburan tanah karena kandungan Kalsium Oksida (CaO) yang tinggi. Salah satu yang bisa dilakukan adalah memanfaatkan limbah slag kapur karbida sebagai bahan baku dalam pembuatan kalsium karbonat (CaCO3) yang diendapkan atau Precipitated Calcium Carbonate (PCC). Sebagian besar PCC diproduksi menggunakan proses karbonasi dengan bahan baku batu kapur. Keunggulan memproduksi PCC adalah bahwa pengotor yang ada dalam batu kapur dapat dihilangkan dan lebih mudah untuk mengontrol sifat-sifat produk akhir, seperti bentuk partikel, ukuran partikel, luas permukaan, dan distribusi ukuran partikel (PSD). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi operasi terbaik dalam pembuatan PCC jenis kalsit dari limbah industri gas asetilen. Pada penelitian ini, PCC akan diproduksi mengunakan metode karbonasi dengan variasi jenis reaktor yaitu reaktor mikrobubble dan reaktor pipa venturi. Pada percobaan ini digunakan beberapa variasi konsentrasi limbah slag kapur karbida yaitu 3, 5, dan 7%b/b dan suhu awal feed 45 dan 55oC. Selain itu pengaruh dari lama reaksi karbonasi juga dipelajari dengan variasi 15, 25, dan 35 menit. Adapun uji karakteristik yang digunakan yaitu Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Particle Size Analysis (PSA), dan Uji Kualitatif (yield CaCO3, kemurnian, dan Whiteness). Dari hasil penelitin didapatkan sisntesa PCC jenis kalsit dengan menggunakan metode karbonasi menggunakan reaktor mikro-bubble dengan konsentrasi gas CO2 99,9% dan flow gas CO2 2,5 L/m memiliki kondisi optimal pada konsentrasi limbah slag kapur karbida 5%b/b. Selain itu, waktu reaksi yang optimal untuk menghasilkan PCC dengan kemurnian yang tinggi yaitu 25 menit dan jenis reaktor yang terbaik untuk sintesis PCC dari limbah slag kapur karbida adalah reaktor mikro-bubble. Dan dapat disimpulkan bahwa produk PCC yang dihasilkan dominan berjenis kalsit dan sesuai dengan standart dan produk komersial yang digunakan oleh pabrik kertas dan cat pada karakteristik kemurnian dan Whiteness.
========================================================================================================================================
Carbide lime slag waste or carbide lime slag waste is a suspension of calcium hydroxide in water that is produced when water is added to calcium carbide to make acetylene gas. With very little use of commercial lime carbide slag waste and the reluctance of manufacturers to pay the costs of treatment and disposal to neutralize the high pH to make it suitable for landfill, millions of tonnes of carbide lime slag waste have accumulated as waste material in waste ponds, pits and fills that are increasingly becoming a major nuisance. environment, especially soil fertility due to the high Calcium Oxide (CaO) content. One thing that can be done is to use lime carbide slag waste as raw material in making precipitated calcium carbonate (CaCO3) or Precipitated Calcium Carbonate (PCC). Most PCCs are produced using a carbonation process with limestone as the raw material. The advantage of producing PCC is that the impurities present in limestone can be removed and it is easier to control the properties of the final product, such as particle shape, particle size, surface area, and particle size distribution (PSD). The aim of this research is to determine the best operating conditions for making calcite type PCC from acetylene gas industrial waste. In this research, PCC will be produced using the carbonation method with various types of reactors, namely microbubble reactors and venturi pipe reactors. In this experiment, several variations of lime carbide slag waste concentration were used, namely 3, 5, and 7%w/w and initial feed temperatures of 45 and 55oC. Apart from that, the effect of the carbonation reaction time was also studied with variations of 15, 25 and 35 minutes. The characteristic tests used are Scanning Electron Microscope (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Particle Size Analysis (PSA), and Qualitative Tests (CaCO3 yield, purity and Whiteness). From the research results, it was found that the synthesis of calcite type PCC using the carbonation method using a micro-bubble reactor with a CO2 gas concentration of 99.9% and a CO2 gas flow of 2.5 L/m had optimal conditions at a carbide lime slag waste concentration of 5% w/w. Apart from that, the optimal reaction time to produce PCC with high purity is 25 minutes and the best type of reactor for synthesizing PCC from carbide lime slag waste is the micro-bubble reactor. And it can be concluded that the PCC product produced is predominantly calcite and in accordance with standards and commercial products used by paper and paint factories in terms of purity and whiteness characteristics

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	Limbah Slag Kapur Karbida, Precipitated Calcium Carbonate (PCC), Reaktor Miko-bubble, Reaktor Pipa Venturi Lime Carbide Slag Waste, Precipitated Calcium Carbonate (PCC), Miko-bubble Reactor, Venturi Pipe Reactor
Subjects:	T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD171.75 Climate change mitigation T Technology > TP Chemical technology > TP245.C3 Calcium carbonate.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Wahyu Tri Amaliah Provito
Date Deposited:	13 Feb 2024 15:12
Last Modified:	13 Feb 2024 15:12
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/106952

Actions (login required)

View Item