pengaruh tekanan terhadap suhu oksigen dan
advertisement
PENGARUH TEKANAN TERHADAP SUHU OKSIGEN DAN NITROGEN PADA PROSES PEMISAHAN UDARA SECARA DESTILASI DI PT. ANEKA GAS INDUSTRI TUGAS AKHIR ADYTIA ANGGARA PUTRA 112401082 PROGRAM STUDI D-3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014 Universitas Sumatera Utara PENGARUH TEKANAN TERHADAP SUHU OKSIGEN DAN NITROGEN PADA PROSES PEMISAHAN UDARA SECARA DESTILASI DI PT. ANEKA GAS INDUSTRI TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh gelar Ahli Madya ADYTIA ANGGARA PUTRA 112401082 PROGRAM STUDI D-3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014 Universitas Sumatera Utara PERSETUJUAN Judul Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departement Fakultas : Pengaruh Tekanan Terhadap Suhu Oksigen Dan Nitrogen Pada Proses Pemisahan Udara Secara Destilasi Di PT. ANEKA GAS INDUSTRI : Karya Ilmiah : Adytia Anggara Putra : 112401082 : DIPLOMA (D3) KIMIA : KIMIA : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Disetujui di Medan, Juli 2014 Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan, MS NIP : 195408301985032001 Pembimbing, Dr. Rumondang Bulan, MS NIP : 195408301985032001 Universitas Sumatera Utara PERNYATAAN PENGARUH TEKANAN TERHADAP SUHU OKSIGEN DAN NITROGEN PADA PROSES PEMISAHAN UDARA SECARA DESTILASI DI PT. ANEKA GAS INDUSTRI KARYA ILMIAH Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2014 ADYTIA ANGGARA PUTRA 102401082 Universitas Sumatera Utara PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah Karunia-Nya Penulis dapat menyelesaikan penyusunan karya ilmiah ini dengan judul “Pengaruh Tekanan Terhadap Proses Pemisahan Oksigen Dan Nitrogen Dari Udara Secara Destilasi Di PT. Aneka Gas Industri”. Terimakasih penulis sampaikan kepada ibu Dr. Rumondang Bulan, MS selaku dosen pembimbing dan Ketua Departemen Kimia yang telah meluangkan waktunya selama penyusunan karya ilmiah ini. Terimakasih kepada bapak Albert Pasaribu selaku Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Terimakasih kepada ibu Dra. Emma Zaidar, M.Si selaku Ketua Program Studi D-3 Kimia FMIPA-USU Medan, Dekan dan Pembantu Dekan FMIPA USU, seluruh staff dan Dosen Kimia FMIPA-USU, pegawai FMIPA USU dan reka-rekan kuliah. Akhirnya tidak terlupakan kepada bapak, ibu, dan keluarga penulis yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya. Medan, Juni 2014 Penulis Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh tekanan terhadap suhu oksigen dan nitrogen pada proses pemisahan udara secara destilasi. Udara mengandung 20,95% oksigen, 78,08% nitrogen dan 0,97% unsur-unsur lainnya. Untuk memisahkan oksigen dan nitrogen dari udara diperlukan suhu yang sangat rendah untuk memisahkannya dan mengubahnya menjadi cair, suhu oksigen mencapai -177,8oC dan nitrogen mencapai -184,0oC. Proses ini dipengaruhi oleh tekanan yang terdapat pada kolom destilasi dengan tekanan optimum 5,02 kg/cm2. Dimana semakin besar tekanan yang diberikan maka suhu akan semakin besar dan begitu juga sebaliknya. Universitas Sumatera Utara THE INFLUENCE OF PRESSURE ON THE TEMPERATURE OF OXYGEN AND NITROGEN IN THE AIR SEPARATION PROCESS BY DISTILLATION AT PT. ANEKA GAS INDUSTRI ABSTRACT Has been done research about the influence of pressure on the temperature of oxygen and nitrogen in the air separation process by distillation. The air contains 20.95% oxygen, 78.08% nitrogen and 0.97% other elements. For the separate oxygen and nitrogen from the air to very low temperatures is required to separate it and turn it into a liquid, the temperature of oxygen reached -177.8 oC, and nitrogen reached -184.0 oC. This process is influenced by pressure contained in the distillation column with the optimum pressure of 5.02 kg/cm2. Where the greater pressure given the temperature will be higher and vice versa. Universitas Sumatera Utara DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Lampiran i ii iii iv v vi viii ix Bab 1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang 1.2. Perumusan Masalah 1.3. Tujuan Penelitian 1.4. Manfaat 1 1 3 3 3 Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1. Komposisi Udara 2.2. Pengertian Gas 2.2.1. Sifat-sifat Gas 2.3. Gas Industri 2.4. Oksigen dan Nitrogen 2.4.1. Oksigen 2.4.2. Nitrogen 2.5. Pengaruh Tekanan 2.6. Pengaruh Tekanan Tinggi 2.7. Proses Detilasi 2.7.1. Pemisahan Udara Linde Kolom Ganda 2.7.2. Destilasi Vakum 2.8. Proses Pengolahan Oksigen dan Nitrogen 2.8.1. Penyaringan Udara 2.8.2. Kompresi Udara 2.8.3. Pendinginan Udara 2.8.4 Penghilangan Kotoran 2.8.5. Penghilangan Panas 2.8.6. Perubahan Energi 2.8.7. Kolom Destilasi 2.8.8. Penyimpanan Produk 4 4 6 6 7 8 8 10 12 13 14 14 15 16 16 17 17 17 19 20 21 22 Universitas Sumatera Utara Bab 3. Metode Penelitian 3.1. Alat-Alat 3.2. Bahan-Bahan 3.3. Prosedur 23 23 23 24 Bab 4. Hasil Dan Pembahasan 4.1. Hasil Penelitian 4.2. Perhitungan 4.3. Pembahasan 25 25 26 33 Bab 5. Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran 35 35 35 Daftar Pustaka Lampiran 36 37 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Nomor Tabel Judul Halaman 2.1. Komposisi Dan Sifat Masing-masing Komponen Udara 5 4.1. Hubungan antara tekanan terhadap suhu oksigen dan nitrogen 21 4.2. Perhitungan Regresi Antara Tekanan Terhadap Suhu Oksigen 25 4.3. Perhitungan Regresi Antara Tekanan Terhadap Suhu Nitrogen 27 Universitas Sumatera Utara DAFTAR LAMPIRAN Nomor Tabel Judul Halaman 1. Gambar keseluruhan Proses pemisahan udara 1 2. Kurva Korelasi Suhu Oksigen Terhadap Tekanan 2 3. Kurva Korelasi Suhu Nitrogen Terhadap Tekanan 3 Universitas Sumatera Utara
