APLIKASI PROSES NITRASI (2)
Produksi Gliseril Trinitrat (Nitrogliserin)
Gliserol
adalah cairan seperti sirup pada temperatur standard tetapi dibekukan ketika
berada pada suhu di bawah 10oC dalam waktu yang lama. Produksi
gliserol untuk produksi gliseril trinitrat, C3H5(O.NO2)3,
umumnya mengandung tidak lebih dari 98,72% gliserol (sp gr, 1,2620 pada 15,6oC/15,6oC).
Karena titik beku gliseril trinitrat sekitar
13,3oC (56 oF), titik beku nitrogliserin diturunkan
dengan menambahkan berbagai persentase dari etilen glikol ke gliserol sebelum
nitrasi. Etilen glikol komersial untuk nitrasi harus mengandung tidak kurang
dari 99% etilen glikol. Spesifik gravity harus 1,116-1,119 pada 15,6oC/15,6oC.
Proses membuat nitrogliserin terdiri dari
penambahan gliserol secara perlahan ke muatan yang sesuai dari campuran nitrit
dan asam sulfat untuk membentuk nitrogliserin dan asam penghabisan, memisahkan
nitrogliserin dari asam penghabisan, dan menetralisasi asam yang tertinggal di
nitrogliserin melalui alkali untuk menghasilkan nitrogliserin yang netral dan
stabil.
Produksi gliseril trinitrat dan ester serupa
merupakan operasi yang berbahaya kecuali diatur dalam kondisi yang sesuai dan
rancangan peralatan yang tepat.
Proses
Biazzi. Dalam beberapa tahun, proses untuk menyiapkan nitrogliserin terjadi
dalam operasi batch, dan prosedur sedikit bervariasi. Pada tahun terakhir,
proses kontinyu modern, dikembangkan oleh Mario Biazzi dari Swiss, secara
bertahap diganti dengan metode produksi yang lebih lama. Peralatan (Gambar 1)
termasuk penitrasi, pemisah, dan tiga pencuci pengaduk mekanik. Unit nitrasi
yang dibuat dari stainless steel yang dipoles, yang mencegah akumulasi
nitrogliserin.

Gambar 1. Flow diagram
dari pabrik nitrogliserida Biazzi
Penitrasi didinginkan oleh sistem spiral
tertutup dari koil di mana garam natrium nitrat pada -5oC
disirkulasikan selama nitrasi untuk menjaga suhu reaksi 10-15oC.
Agitasi disediakan oleh pengaduk berkecepatan tinggi, yang menyebabkan emulsi
untuk sirkulasi sekitar koil pendingin sebelum dialirkan keluar secara kontinyu
melalui luapan dari pemisah.
Aliran
dari gliserol dan asam campuran (45% asam nitrit dan 55% asam sulfat)
diumpankan di atas penitrasi. Setelah sirkulasi di koil pendingin, emulsi
nitrogliserin dan asam penghabisan yang terbentuk di reaksi memasuki pemisah
sirkular secara tangensial, memberi pergerakan rotasi ke isi. Pergerakan ini
membantu mempercepat pemisahan nitrogliserin dari asam penghabisan. Kaca
penglihatan digunakan untuk mengamati proses pemisahan di tangki pemisahan.
Nitrogliserin
yang terpisah mengalir keluar secara kontinyu dari separator menuju ke tangki
pencuci pertama dari tiga tangki pencuci yang diaduk dengan pengaduk berkecepatan
tinggi. Dalam tangki, emulsi murni nitrogliserin dan volume yang sama dari 12
persen padatan natrium karbonat dibentuk oleh pengadukan dan bafel yang
dirancang khusus. Emulsi mengalir melalui tiga pencuci sampai wadah penyimpanan
akhir. Tiga tangki memberikan waktu kontak yang cukup antara larutan natrium
karbonat dan asam nitrogliserin untuk memastikan tercapainya netralisasi.
Seluruh
sistem dapat dikontrol dan diamati di pusat kontrol. Gliserin bebas terjadi
hanya dalam separator, dan 1,350 lb nitrogliserin dalam ruang nitrasi (dalam
unit memiliki sebuah output 2,500 lb per jam), hanya 125 lb terjadi bebas,
sisanya adalah emulsi yang relatif aman.
Proses
Bazzi awalnya menghasilkan nitrogliserin dengan kualitas yang sesuai untuk
digunakan dalam dinamit. Jika produk tersebut akan digunakan untuk menyiapkan
bubuk rendah asap, kemurnian produk yang tinggi diperlukan dan tambahan mencuci
dan vessel pemisah disediakan. Diakhir proses, alat dimatikan: (1) Umpan dari
gliserin dihentikan; (2) Umpan campuran asam dihentikan; (3) Pengaduk nitrat dihentikan;
(4) Asam penghabisan dari tangki atas kemudian dirawat di bawah nitrator,
menggusur nitrogliserin ke atas sampai semuanya telah ditransfer ke pemisah;
(5) Asam meluap dari separator kemudian dinaikkan sampai semua nitrogliserin
dalam pemisah telah dipindahkan ke mesin pencuci pertama.; (6) Pencuci
dikosongkan dalam urutan setelah aliran
natrium karbonat dihentikan. Kemudian agitasi dihentikan, semua
nitrogliserin dan natrium karbonat mengalir ke gudang secara gravitasi. Ketika
mematikan semalam, asam yang habis digunakan untuk mengisi nitrat dan pemisah
sebagian dan memfasilitasi start-up pada
keesokan harinya. Untuk lebih lama ditutup, asam yang habis ditarik melalui dilluter untuk pemulihan.
Klassen
dan Humphreys memberikan perbandingan menarik yang ditunjukkan dalam
Tabel 1 untuk proses batch dan kontinyu. Mereka juga membandingkan bahan baku
penggunaan untuk batch dan proses Bazzi, seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2

Tabel 1. Perbandingan
nitrasi Bazzi dan batch

Tabel 2. Bahan mentah dan
kerja yang diperlukan oleh Biazzi dan proses batch
Sumber:
Torimtubun,
Alfonsina A.A. 2013. Makalah Proses
Industri Kimia II Esterifikasi. Program Studi Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Brawijaya : Malang.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar