© Manufacture of Peracetic acid (Peroxiacid) from Acetic Acid and H2O2

Peracetic acid  (juga dikenal sebagai asam peroxyacetic, atau PAA), merupakan senyawa organik dengan rumus CH3COOOH. Peroksida organic ini adalah cairan tak berwarna dengan karakteristik bau tajam mengingatkan akan asam asetat dan dapat sangat korosif. Peracetic acid adalah asam lemah dari pada asam asetat. 

United States Environmental Protection Agency pertama kali asam perasetat terdaftar sebagai antimikroba pada tahun 1985. Untuk penggunaan dalam pertanian, perusahaan makanan, fasilitas medis, dan kamar mandi. Peracetic acid juga terdaftar untuk digunakan di pabrik pengolahan susu / keju, pada peralatan pengolahan makanan, dan pasteurizers di pabrik, perkebunan anggur, dan tanaman. Hal ini juga diterapkan untuk desinfeksi peralatan medis, untuk mencegah pembentukan biofilm dalam industri pulp, dan sebagai pemurni air dan disinfektan. Peracetic acid dapat digunakan sebagai desinfectan untuk air di Cooling tower, dimana mencegah pembentukan biofilm dan efektif mengontrol bakteri Legionella. Sebuah nama dagang untuk Peracetic acid sebagai antimikroba adalah Nu-Cidex. 

Meskipun kurang aktif daripada asam peracid (misalnya, MCPBA), Peracetic acid dalam berbagai bentuk digunakan untuk epoksidasi berbagai alkena. Aplikasi yang berguna adalah untuk lemak tak jenuh, karet sintetis dan alami, dan beberapa produk alam seperti pinene. Peracetic acid digunakan untuk membersihkan logam.

Peracetic acid adalah agen pengoksidasi kuat (E = 1,762 V) dan iritan primer. Paparan peracetic acid dapat menyebabkan iritasi pada kulit, mata dan sistem pernapasan dan eksposur yang lebih tinggi atau jangka panjang dapat menyebabkan kerusakan paru-paru permanen. Selain itu, ada kasus asma kerja yang disebabkan oleh asam ini.

Tidak ada batas paparan diperbolehkan US-OSHA untuk peracetic acid, tapi ini tidak berarti senyawa ini tidak berbahaya.. Pada tahun 2010, US-EPA menerbitkan Pedoman Paparan akut (AEGL) untuk peracetic acid. 

Peracetic acid (PAA) adalah disinfektan yang kuat dengan spektrum yang luas dari aktivitas antimikroba. Telah banyak digunakan dalam bidang medis dan kesehatan, dan desinfeksi air limbah. Baru-baru ini, muncul sebagai alternatif untuk klorin konvensional mengandung bahan kimia dalam upaya untuk pengembangan lebih lanjut.

Proses pemutihan ramah lingkungan dalam pulp dan pembuatan kertas industri. Hal ini juga sangat baik reagen aktif epoksidasi jenuh trigliserida untuk mendapatkan plasticizer biaya rendah dengan kinerja yang baik dari sumber alami dan terbarukan. PAA pretreatment telah terbukti meningkatkan kecernaan enzimatik hibrida kutub dan ampas tebu tanpa perlu suhu tinggi. 

Dalam persiapan konvensional PAA, yaitu dengan reaksi asam asetat (AA) dan hidrogen peroksida (HP), katalis asam homogen (misalnya asam sulfat, SA) biasanya digunakan untuk memfasilitasi reaksi untuk  mencapai kesetimbangan.

REAKSI KIMIA

Peracetic acid dan hidrogen peroksida sangat reaktif terhadap suhu yang tinggi maka proses di dalam reaktor dan di dalam menara distilasi dilakukan dibawah tekanan 1 atm yaitu bertekanan sekitar 0,2 atm.

Persamaan reaksi kimia:

        CH₃COOH  +    H₂O₂     ===>    CH₃COOOH  +  H₂O

Reaksi ini bisa mencapai konversi 90%, tetapi dipilih konversi 50% karena sisa asam asetat diperlukan dalam produk peracetic acid sebagai stabilizer sehingga tidak terdekomposisi. Reaksi dijalankan pada kondisi tekanan vakum 0.2 atm dan suhu 50°C, dengan bantuan katalisator asam sulfat. Reaksi berlangsung secara eksotermis. Panas reaksi yang muncul diambil oleh pendingin yang mengalir dalam coil.

URAIAN PROSES

Umpan segar larutan H₂O₂ 50% dicampur dengan recycle hasil bawah menara distilasi (MD-01) yang mengandung H₂O₂ dan juga asam sulfat sebagai katalisator diumpankan ke dalam tangki pencampur (TP-01). Kemudian larutan ini diumpankan ke dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB / CSTR) untuk direaksikan dengan asam asetat.  Reaksi terjadi pada suhu 50oC dan tekanan vakum 0,2 atm. Reaksi bersifat eksotermis sehingga untuk menjaga suhu tetap 50°C diperlukan pendinginan. Untuk menjaga kondisi reaktor tetap dalam keadaan 0,2 atm, maka reaktor dihubungkan dengan ejektor yang berfungsi untuk memvakumkan kondisi di dalam reaktor.

Hasil reaksi dipompakan ke menara destilasi (MD-01) untuk memisahkan air, asam asetat dan peracetic acid dari sisa H₂O₂ dan asam sulfat, MD-01 beroperasi pada tekanan operasi 0.4 atm dengan suhu puncak 80°C. H₂O₂ dan asam sulfat diperoleh sebagai hasil bawah menara destilasi (MD-01) kemudian direcycle ke dalam reaktor. Sedangkan hasil atas menara destilasi (MD-01) diumpankan ke dalam menara destilasi (MD-02) untuk memisahkan produk peracetic acid dari air agar diperoleh produk yaitu Asam Peracetic dengan kemurnian 50%.  Puncak MD-02 beroperasi pada tekanan operasi 0.15 atm dengan suhu puncak 55°C. 

DIAGRAM ALIR

DATA UNTUK REAKTOR 

Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB / CSTR)

☻Kondisi operasi
Suhu	: 50°C
Tekanan	: 0.2 atm
Sifat reaksi	: eksotermis
Kondisi proses	: non adiabatis–isothermal
	dengan pendinginan di reaktor

  ☻ Kinetika reaksi

       Persamaan reaksi kimia:

        CH₃COOH  +    H₂O₂     ===>    CH₃COOOH  +  H₂O

              

dengan kecepatan reaksi :

    

rA	= k. CA.CB.
k	= 0.205 m3/kmol.j
rA	= kecepatan reaksi, kmol/m3.j
CA	= konsentrasi CH3COOH, kmol/m3
CB	= konsentrasi H2O2, kmol/m3

Data US Patent untuk pembuatan Peracetic acid adalah United States Patent No 4904821,  27 Februari 1990 dengan label Method of preparing peracetic acid

Download United States Patent 4904821