Proses Produksi Carbon Black

May 12, 2019 | Author: haryo_wibisono_3 | Category: N/A
Share Embed Donate


Short Description

Download Proses Produksi Carbon Black...

Description

Pengertian umum Carbon Black 

Carbon black adalah istilah yang sering digunakan untuk menamakan beberapa bahan yang

digunkan

sebagai

penguat

bahan

karet,

sebagai

pigment

hitam,

dank

arena

konduktivitasnya digunakan dalam beberapa alat elektrik. Carbon black adalah sebuah serbuk  yang sangat halus dengan luas permukaan sangat besar dan terdiri hanya dari atom carbon. Carbon black merupakan salah satu bahan kimia paling stabil yang ada. Carbon black merupakan material nano yang paling banyak digunakan dan agregat nya berukuran dari belasan sampai ratusan nanometer, ukuran tertentu akan memberikan sifat tertentu pada komposit dimana carbon  black digunakan. Carbon black adalah sebuah bentuk dari unsur karbon yang diproduksi dengan   pembakaran parsial atau pirolisis terkontrol dari hidrokarbon. Dalam pembuatannya terdapat   beberapa proses yang telah berkembang, diantaranya oil-furnace, lampblack, thermal black, acetylene black, dan chanel black. Carbon black berbeda dengan jelaga. Perbedaan paling mendasar antara keduanya adalah jelaga umumnya banyak mengandung bahan dengan komposisi tidak diketahui dan merupakan produk samping yang tidak diinginkan dari   pembakaran tidak sempurna minyak bumi atau bahan lainnya. Jelaga memiliki kadar karbon yang rendah dan luas permukaan yang kecil serta ukuran partikel yang lebih besar.

Proses Produksi

Carbon Black 

Carbon black dapat diproduksi melalui reaksi oksidasi parsial dan dekomposisi thermal dari hidrokarbon cair maupun gas. Reaksi yang terjadi pada oksidasi parsial meliputi tiga langkah sebagai berikut :

Seiring dengan jaman, proses produksi carbon black telah berkembang sehingga menghasilkan carbon black dengan berbagai ukuran, sifat, struktur, kemurnian, dan proses

  pembuatan. Proses yang telah ada sampai saat ini diantaranya : furnace black, thermal black, lampblack, acetylene black, dan chanel black. 95 % dari jumlah total produksi carbon black  diproduksi dengan proses furnace black. 70 % total produksi carbon black digunakan dalam industri ban, 20 % dalam industri karet lain seperti selang, alas kaki, dan karet kebutuhan untuk  mesin, sedangkan 10% dalam industry plastic, tinta, kertas, dan lainnya.

Furnace

Black/ Oil- Furnace

Proses ini sering disebut juga proses oil-furnace. Proses ini digunakan untuk  memproduksi >95% total carbon black di dunia. Oil-furnace process dikembangkan pada tahun 1943 dan dengan cepat menggantikan proses-proses yang telah ada sebelumnya karena yieldnya yang tinggi dan variasi yang lebih luas dari carbon black yang dihasilkan. Proses ini juga dapat meminimalisir pelepasan carbon black ke lingkungan sekitar pabrik. Proses ini didasari oleh   pembakaran tidak sempurna dari residu minyak bumi aromatic. Plant untuk proses ini umunya terletak didekat industri karet ban karena densitas carbon black yang rendah, sehingga lebih murah mentransport feed (minyak bumi aromatic residual) daripada carbon black. Proses ini terdiri dari atomisasi minyak yang telah dipanaskan dalam aliran gas hasil   pembakaran yang dibentuk dengan membakar bahan bakar dengan udara secara sempurna. Sebagian dari feed yang teratomisasi terbakar dengan oksidant berlebih dalam gas pembakaran. Rentang suhu dimana carbon black akan terbentuk adalah antara 1400oC dan 1800oC. Gas yang telah mengandung carbonblack dipadamkan dengan menyemprotkan air kedalam aliran gas sementara aliran melalui heat exchanger menuju kantong filter. Kantong filter akan memisahkan carbonblack dengan tail gas yang umunya mengandung N2 dan uap air. Carbon black yang terkumpul dicampur dengan air kemudian dikeringkan dalam rotary drier dan kemudian dibuat dalam bentuk pellet. Feedstock untuk proses oil-furnace ini umumnya dalah minyak bumi fraksi berat seperti residu dari perekahan katalitik, residu perekahan etilen, dan fraksi berat (aspal dan batubara) hasil distilasi. Feedstock juga harus memiliki kadar sulfur dan logam alkali yang rendah. Skema  proses oil-furnace adalah sebagai berikut :

Gambar«. Skema proes oil-furnace

Karakteristik dari carbon black yang terbentuk dapat berbeda-beda, tertama dipengaruhi oleh suhu furnace dan laju alir feed. Berikut adalah tabel yang menunjukan ukuran-ukuran  partikel pada suhu reaktor yang berbeda-beda : o

Oil rate, kg/h

Reaction temp ( C)

Primary particle size, nm

4060

1450

44

3660

1500

35

3170

1570

26

3060

1580

24

2740

1630

21

2370

1680

19

Fem ini bisa dimasukin abis penjelasan mengenai proses lain, lmyan buat perbandingan

Fem ini beberapa sifat dan penggunaan terkait ukuran partikel, katanya pak yul suruh cari kan, gw dapet beberapa. Bisa jadi sumber buat jawaban juga nih fem : Buat karet :

Berbagai aplikasi berdasarkan proses dan ukuran partikel

Buat pigment dan pewarna plastik 

Kalo ini terlanjur gw ketik tadi malem fem, ihkhihhkih Thermal

black 

Dalam proses ini, carbon black diproduksi dari dekomposisi gas alam, coke-oven gas, atau hidrokarbon cair tanpa udara atau api. Saat ini, carbon black dari proses thermal black  memiliki harga termahal dibandingkan prose lain, namun tetap digunakan untuk keperluan tertentu seperti O-rings dan sekat, selang, V-belts, alat-alat mekanik, dan dalam cross-linked  polyethylene untuk kabel elektr ik karena sifat fisiknya yang unik  Proses ini menggunakan furnace silinder dengan dua jalur refraktori. Saat satu furnace dipanaskan pada suhu 1300oC dengan membakar campuran udara dan gas hidrogen, furnace lainnya diumpankan dengan gas alam dimana gas ala mini akan direkah menjadi carbonblack 

dan gas hydrogen. Gas effluent (90% H2) membawa carbon black yang terbentuk menuju tower    pemadaman dimana air disemprotkan untuk mendinginkan sebelum memasuki kantong filter. Carbon black yang terbentuk kemudian dibuat pellet.

Pertanyaan & Jawaban Eko: y

Adakah

treatment khusus untuk sulfur pada feed ?

Feed pada proses oil-furnace membutuhkan kadar sulfur yang rendah untuk mengurangi kemungkinan terbentuknya gas H2S yang berbahaya bagi lingkungan. Proses yang digunakan untuk mengurangi kadar sulfur adalah dengan hydrotreating feed stock. Dengan hydrotreating tidak hanya mengurangi kadar sulfur tapi juga kadar unsur logam. y

A pa

perbedaan Carbon Black dengan SBR untuk ban ?

Ban modern adalah sebuah bahan komposit, yaitu bahan yang umumnya terdiri dari 2 komponen yaitu matriks dan reinforment . Seiring berkembangannya teknologi material, komposit sering ditambahkan filler agar memiliki sifat yang lebih sesuai dengan kebutuhan, filler dapat membuat komposit jadi lebih kuat atau memberikan konduktivitas   pada bahan dielektrik. Dalam kasus ini SBR berperan sebagai matriks yang mengikat serat (benang atau kawat dalam ban) sedangkan carbon black berfungsi sebagai filler  yang merupakan aditif pada ban agar lebih tahan terhadap abrasi. y

Bagaimana penelitian tentang penggunaan sebagai bahan bakar alternatif ? INI GW GAK TAU FEM, IKIHKHIHKHI

Fakhrian: Seberapa besar ukuran terbaik Carbon Black dan kenapa? Tidak ada sebuah parameter untuk ukuran partikel carbon balck untuk menyatakan ukuran mana yang paling baik. Setiap ukuran partikel dan agregat akan memberikan sifat yag berbeda pada produk. Oleh karena itu ukuran tertentu hanya dipakai untuk    beberapa produk tertentu. Tabel mengenai ukuran variasi penggunaan carbon black    pada beberapa ukuran partikel dapat dilihat pada tabel 1.5 dan 1.3 (tabelnya diatas fem)

Wisnu : apa parameter perbedaan kualitas pada carbon black ? Seperti telah dijelaskan dalam jawaban pertanyaan saudara Fakhrian, tidak ada   parameter untuk kualitas carbon black. Akan tetapi parameter yang sering digunakan untuk menentukan penggunaan carbon black diantaranya adalah ukuran partikel, luas  permukaan, ukuran agregat, dan oksidasi permukaan.

Iqbal : y

Feed pakai C brapa ? Feed untuk proses oil-furance adalah fraksi berat dari hasil distilasi atmosferik minyak  mentah, dimana memiliki variasi jumlah rantai karbon antara C20-C70

y

Perbedaan hasil produk berdasarkan C ? Bedasarkan reaksi yang terjadi, tidak ada perbedaan produk berdasarkan perbedaan  jumlah atom karbon feed.

Andry y

:  bahan baku pensil apa bukan ?  bahan baku pensil adalah grafit yang mana merupakan allotrope lain dari carbon. Carbon  black juga merupakan allotrope dari karbon tapi memiliki struktur agregat yang berbeda. Contoh allotrope lain dari karbon adalah berlian dan carbon nanotube

y

 perbandingan adsorbsi dengan zeolit ? carbon black lebih dapat men-adsorpsi bahan organic dibandingkan dengan zeolit karena  berasal dari minyak bumi (ini jawabannya pak yul, gw gak yakin si fem tapi gak nemu2  bahannya gw)

View more...

Comments

Copyright ©2017 KUPDF Inc.
SUPPORT KUPDF