Ujian akhir Semester I tahun akademik 2008/2009

PROSES INDUSTRI KIMIA 2 12 Januari 2009 120 MENIT BUKU TERTUTUP

-----------------------------------------------------------------------------------------1. Panas reaksi dan tenaga aktivasi pada proses fluorinasi, khlorinasi, brominasi dan Iodisasi dari benzen dengan gas flour, brom dan jod menjadi benzen-fluorida, benzenl-khlorida, benzenbromida dan benzen-iodida, dapat diestimasi dari tenaga ikat atom-atom yang berperan dalam reaksi tersebut. Ada ikatan yang pecah dan ada ikatan yang terbentuk. Bila diketahui tenaga ikat dari masing masing ikatan seperti pada table berikut : Jenis ikatan Tenaga ikat, kkal/ikatan Jenis ikatan Tenaga ikat, kkal/ikatan H-F 147.6 F-F 63.5 H-Cl 102.9 Cl-Cl 57.8 H-Br 87.4 Br-Br 46.1 H-I 71.6 I-I 36.3 C-F 103.8 H-H 103.8 C-Cl 66.6 C-C 56.2 C-Br 53.0 C-H 87.7 C-I 38.3 a) Hitung panas reaksi pada masing masing proses tersebut b) Bagaimana mekanisme reaksi halogenasi tersebut c) Hitung tenaga aktivasi pada masing masing proses tersebut. 2. Seribu lb/jam amil-alkohol (C5H11-OH) 100 % disulfonasi menjadi amil sulfat. Pereaksi yang dipakaiadalah asam sulfat 95 %, dengan per-bandingan mol alkohol/asam sulfat sebesar 1:1. Konversi amil alkohol hanya 60 %. Proses dirancang 95 % dari sisa amil alcohol yang tidak bereaksi dapat direcycle setelah dipisahkan dari campuran hasil. Diketahui : panas reaksi pada 60 oC = - 800 Btu/lb SO3. (keluar panas). Panas pencampuran asam sbb. Kadar sulfat %SO3 50 60 70 80 90 Panas terjadi Btu/lb SO3 970 910 830 710 500 a) Rancangkan Flow Diagram Proses-nya. b) Hitung jumlah panas yang harus dihilangkan/ditambahkan selama reaksi agar supaya suhu reaksi dapat terjaga konstan 60 oC.

3. Benzena dengan kadar air 0 % dikenakan proses nitrasi menjadi mono-nitro-benzen dengan pereaksi berupa asam campuran dengan komposisi 45 % asan nitrat, 50 % asam sulfat dan 5 % air. Kondisi operasi yang dipersyaratkan untuk proses ini adalah suhu 60 oC, NDA antara 0,5 dan 2,5. Rasio asam nitrat antara 0,1 sampai 1,3. a. Bagaimana daerah perbandingan pereaksi Benzen/Asam campuran yang dapat digunakan. b. Pilih suatu perbandingann pereaksi rata-rata yang memenuhi syarat,kemudian hitung komposisi campuran keluar dari reaktor, apabila konversinya 60 % dari konversi maksimumnya. (Hitung dulu konversi maksimumnya) c. Rancangkan Flow Diagram Proses-nya. Diketahui BA : H=1; N=14; C=12; O=16; S=32 4. Jelaskan bagaimana kondisi operasi proses kimianya serta Rancangkan Flow Diagram Prosesnya a. produksi hexa-chloro-benzen dari benzena b. produksi benzen-hexa-chlorida dari benzena a. produksi tri-nitro benzena dari benzena b. produksi tri-nitro toluen dari toluen Proses Industri Kimia 2