Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Diasilgliserol telah diperkenalkan sebagai minyak masak yang memiliki fungsi fisiologis yang menguntungkan, terutama sebagai minyak yang memiliki efek antiobesitas. Berbagai studi untuk mensintesis diasilgliserol secara efisien telah dilakukan. Esterifikasi asam lemak dan gliserol menggunakan biokatlis telah digunakan sebagai proses sintesis dalam skala industri.Pada studi kali ini diajukan sebuah model untuk reaksi sintesis diasilgliserol melalui esterifikasi gliserol oleh asam lemak secara bertahap. Metode Runge-Kutta digunakan pada perhitungan konsentrasi substrat secara numerik. Model ini berguna dalam melakukan prediksi terhadap perilaku substrat pada esterifikasi asam lemak dan gliserol pada reaktor batch yang sulit untuk ditentukan secara eksperimen, serta sebagai prediksi dalam perancangan sistem untuk mensintesis diasilgliserol pada skala berbeda.Diacylglycerol has been introduced as cooking oil which has beneficial physiological function, mainly as oil with anti-obesity effect. Several studies for efficiently synthesis of diacylglycerol have been done. Esterification of fatty acid and glycerol using biocatalyst has been used as synthesis process on industrial scale.

In this study, a model for synthesis diacylglycerol by stepwise esterification of glycerol by fatty acid is proposed. Runge-Kutta method is used in numerical calculation of substrate concentration. This model is useful for predicting behavior of substrate at esterification of fatty acid and glycerol in batch reactor which is difficult to be measure experimentally, also as prediction in system design for diacylglycerol synthesis at different scale."

"ABSTRAKDalam penelitian ini dilakukan pemodelan reaktor shiny tipe kolom gelembung untuk sintesis Fischer-Tropsch. Fenomena-fenomena hidrodinamika yang ada di dalam reaktor dipertimbangkan. Pola aliran hidrogen fasa gas dan fasa cair dimodelkan dengan menggunakan konsep dispersi aksial. Persamaan laju reaksi yang digunakan adalah orde pertama untuk hidrogen. Persamaan-persamaan yang diperoleh merupakan model yang sama dengan yang dikembangkan sebelumnya oleh Deckwer dkk [1982].Model yang telah dikembangkan diselesaikan dengan menggunakan metode kolokasi ortogonal enam titik. Persamaan-persamaan aljabar tak-linear yang diperoleh diselesaikan dengan metode iterasi Newton-Raphson. Program yang dikembangkan selain digunakan untuk menghitung profil-profil konsentrasi hidrogen dan katalis, temperatur, kecepatan gas, konversi dan space time yield, juga untuk mensìmulasikan pengaruh temperatur, tekanan, kecepatan gas umpan, rasio CO/H2 umpan, diameter reaktor, panjang reaktor dan konsentrasi katalis terhadap kinerja reaktor.Dari perhitungan, diperoleh bahwa konversi gas sintesis naik dengan naiknya temperatur dan tekanan. Penurunan konversi gas sintesis yang sangat tajam terjadi bila kecepatan gas umpan dinaikkan dan 8 hingga 12 cm/detik. Apabila rasio CO/H2 dinaikkan dan 1,3 hingga 2,5 maka konversi gas sintesis berkurang sekitar 45,78% dari harga awalnya.Konversi gas sintesis berkurang dari 0,882 menjadi 0,778 jika diameter reaktor dinaikkan dari 100 hingga 500 cm. Batas panjang reaktor yang efektif terjadi apabila rasio panjang terhadap diameter reaktor sama dengan 10. Jika konsentrasi katalis bergerak naik dan 8 hingga 20% berat, maka konversi gas sintesis naik sekitar 103,35% dari harga awalnya.Perubahan hold up fasa gas yang disebabkan oleh perubahan kondisi operasi, geometri dan konsentrasi katalis memberikan pengaruh yang lebih sensitif terhadap konversi gas sintesis dibandingkan parameter-parameter hidrodinamika dan perpindahan lainnya.Bila kenaikan perpiridahan massa gas-cair dan panas disebabkan oleh kenaikan temperatur dan tekanan maka dapat menyebabkan konversi gas sintesis naik, Perhitungan menggunakan metode kolokasi ortogonal sembilan titik memakan waktu dua kali Iebih lama dibandingkan enam titik namun memberikan kesaiahan 8304 kali lebih sedifrit dan tjtjk-titik penyelesaian lebih banyak.

---

ABSTRACT

In this research a model of Slurry bubble column reactors used for Fischer-Tropsch synthesis was developed. The relevant hydrodynamic phenomenon in the reactors were considered. Flow patterns of gas and liquid phase were modeled using an axial dispersion concept. The model was based on a kinetic rate expression of first order for hydrogen and zero order for carbon monoxide, The differential equations obtained are similar to that of Deckwer [1982].

The model was solved using six points orthogonal -collocation method to get eighteen non-linear algebraic equations that solved numerically by iterative Newton Raphson method. A program was developed to obtain profiles of hydrogen and catalyst concentration, temperature, gas velocity, synthetic gas conversion and space time yield, and to simulate the influences of temperature, pressure, inlet gas velocity, inlet COIH2 ratio, diameter and length of reactor as well as catalyst concentration on the reactor performances.

It was found that synthetic gas Conversion increases with increasing temperature and pressure. An extreme decrease in synthetic gas conversion was obtained when increasing inlet gas velocity from 8 to 12 cm/s. When inlet CO/H2 ratio was raised from 1.3 to 2.5, synthetic gas conversion reduces about 45.78%.

Synthetic gas conversion decreases from 0.882 to 0.778 as the reactor diameter was increased from 100 to 500 cm. The limit of effective reactor lenght is provided when ratio of the reactor lenght to the reactor diameter is 10, When the catalyst concentration was moved from 8 to 20 % vt., synthetic gas conversion raises about 103.35%.

A change in gas phase hold up due to the changes in operating conditions, geometry and catalyst concentration gives more sensitive effects on synthetic gas conversion than the other hydrodynamic and transport parameters.

When an increase in gas-liquid mass and heat transfer due to increase in temperature and pressure, an increase in synthetic gas conversion was occurred.

The calculation of nine collocation points takes twice longer time than that of six COllocation points, but gives less error of 8304 time and more solution points."

"ABSTRAKDalam penelitian ini dikembangkan model reaktor unggun tetap (fixed bed) untuk proses oksidasi parsial katalitik, yaitu berupa model heterogen satu dimensi dengan kondisi adiabatis. Pengaruh dispersi aksial massa dalam reaktor dipertimbangkan dengan menggunakan pendekatan koefisien difusivitas efektif aksial, dan dispersi aksial energi dengan pendekatan koefisien konduktivitas efektif panas. Model heterogen ini membedakan kedua fasa pada reaktor, yaitu fasa solid berupa pelet katalis, dan fasa gas pada ruang antar pelet. Model ini juga mempertimbangkan adanya batasan transfer massa dan panas antar fasa, juga batasan difusi pori dalam pelet katalis. Model reaktor ini menggunakan mekanisme reaksi oksidasi parsial langsung ('direct oxidation') dari Hickman dan Schmidt, yang melibatkan 19 reaksi elementer dari adsorpsi, desorpsi dan reaksi permukaan.Penyelesaian problema difusi-reaksi dalam partikel katalis skala pelet dilakukan dengan metoda kolokasi ortogonal. Sedangkan persamaan-persamaan diferensial parsial eliptik skala reaktor diselesaikan dengan menggunakan `formulasi control volume' atas persamaan neraca massa, panas dan momentum.Proses oksidasi parsial katalitik dipelajari dengan melalui pemodelan reaktor beserta proses reaksi yang terjadi dan dengan melakukan simulasi komputer. Model reaktor unggun tetap tersebut disimulasikan pada beberapa kondisi proses, dengan melakukan variasi tekanan masuk reakor, diameter partikel katalis pada kondisi tekanan atmosfir sesuai dengan Hikman dan Schmidt. Selanjutnya dicoba melakukan simulasi pada kondisi tekanan tinggi untuk mendekati ke kondisi reaktor industri.Hasil secara menyeluruh menunjukkan bahwa problema proses oksidasi parsial katalitik yang kompleks itu dapat digambarkan dengan baik melalui model heterogen yang dikembangkan tersebut. Model tersebut menghasilkan profil konsentrasi intrapartikel skala pelet, serta profil konsentrasi dan temperatur pada koordinat aksial skala reaktor, yang menggambarkan kinerja reaktor.Hasil-hasil yang diperoleh terlihat sesuai dengan Hickman dan Schmidt, diperoleh bahwa H2 dan CO merupakan produk primer dari `proses langsung', serta dihasilkan sedikit produk H2O dan CO2. Simulasi menunjukkan bahwa oksidasi parsial katalitik merupakan proses dengan reaksi yang berlangsung cepat, dengan fluks produksi maupun konsumsi komponen terutama terjadi di awal reaktor (sekitar seperempat bagian dan masukan reaktor), untuk selanjutnya manumit dengan cepat. Ini menghasilkan profil yang curam pada awal reaktor dan selanjutnya mengarah ke profil mendatar. Dengan reaksi yang cepat tersebut, didapatkan bahwa reaksi berlangsung hanya pada zone reaksi yang tipis dari permukaan partikel katalis (10%). Bagian selanjutnya dari katalis tidak lagi terjadi reaksi, profil menjadi mendatar yang disebut dengan zone `burn out'.Model ini selanjutnya dapat digunakan untuk penelitian yang lebih jauh terhadap proses oksidasi parsial katalitik dan untuk mendisain reaktor unggun tetap berskala industri, dengan melakukan lebih banyak studi variasi variabel proses, serta didukung dengan studi verifikasi atas model ini. Dengan model reaktor ini juga dimungkinkan.

---

ABSTRACT

A fixed bed reactor model for catalytic partial oxidation is developed by applying a heterogeneous one dimensional model with adiabatic condition. The axial dispersion of mass is taken into account by axial effective diffusion coefficient, and the axial dispersion of enthalpy by axial effective thermal conductivity. The heterogeneous model distinguishes between the two phases in the reactor; a solid phase consists of the catalyst pellets in the reactor, and the fluid phase consists of void phase between the pellets. The model considers interphase mass and heat transfer limitation, also the pore diffusion limitation in catalyst pellet.

This model uses a step model reaction scheme involving 19 elementary reaction of adsorption, desorption and surface reaction proposed by Hickman and Schmidt, which known as a direct partial oxidation process.

Method of orthogonal collocation is used to discretize the diffusion-reaction problem in intraparticle pellet scale, and a set of elliptic partial differential equation in reactor scale is solved using finite volume formulation over the balance equations of mass, heat and momentum.

The process of catalytic is studied through numerical modeling and computer simulation. The fixed bed reactor model is simulated at several processes conditions by making variation on reactor inlet temperature, catalyst particle diameter at atmospheric pressure reactor according to Hickman and Schmidt. Then it is tried to simulate at higher pressure closing to the condition of industrial reactor.

The overall results show that this complex catalytic partial oxidation process can be well described by this heterogeneous model. The model results on both intraparticle pellet scale profile of concentration, and the axial reactor scale temperature and concentration profile.

The results are in satisfy agreement with Hickman and Schmidt, since H2 and CO are primary product of direct oxidation process, and less H2O and CO2 produced. The simulations show that catalytic partial oxidation is a fast reacting system, which most reacting components production fluxes resulted at the beginning part of reactor and the rest part are very low. This makes a steep profile at the beginning part of reactor and become flat toward the end of reactor. Since the reaction is very fast, it is founded that in catalyst particle pore there is a thin reaction zone where reaction takes place. The other part of the particle is called `bum-out' zone, with no reaction take place anymore, there will be no concentration profile in this zone.

This model can be used for further investigation of catalytic partial oxidation process and in designing a fixed bed industrial reactor scale, by making more process variation study, also making a verification study of this model. It is also possible to apply other kinetics of catalytic partial oxidation which implement more complete and complex reaction mechanism."

"Metilamina yang disintesis dari metanol dan amoniak diteliti pada studi ini menggunakan katalis garam parsial kalium heteropoli (Cs3-xHxPW12O40 disingkat KPW). KPW dipreparasi dari asam heteropoli dan kalium karbonat dengan metode pertukaran ion. Reaksi dilakukan pada 600~800K dan tekanan atmosfir menggunakan reaktor alir kontinyu pada W/F=0,1~0,9g-kat.mnt./cc. Analisis konsentrasi produk dan reaktan menggunakan gas kromatografi sedangkan karakterisasi struktur katalis menggunakan XRD (X-ray diffraction) dan adsorbsi isothermal untuk menentukan ukuran pori katalis Hasil penelitian menunjukkan bahwa pertukaran ion H dengan K untuk membentuk garam kalium heteropoli menyebabkan perubahan interstisial space yang teramati dengan berubahnya lattice constant dari kristal katalis. Ukuran pori yang lebih kecil dari Trimetilamina (TMA) akan tetapi lebih besar dari Monometilamina (MMA) dan Dimetilamina (DMA) menyebabkan TMA menjadi tidak diproduksi. Kristal KPW bersifat rigid sehingga pori yang terbentuk tidak berubah sepanjang reaksi, sebaliknya kristal (NH4)3PW12O40 tidak rigid dan ukuran pori mudah berubah tergantung dari ukuran metilamina yang teradsorbsi sehingga katalis ini menjadi tidak selektif terhadap metilamina yang berukuran kecil.

---

Role of K3-xHxPW12O40 as a Catalyst in Selective Catalysis of Methylamine Synthesis from Ammonia and Methanol. Synthesize of methylamine from methanol and ammonia was studied in this research work using a partially potassium heteropoly salt (K3-xHxPW12O40 abbreviated as KPW) as a catalyst. KPW was prepared from heteropoly salt and potassium carbonate by using ion exchange method. The reaction was conducted at 600 ~ 800K and at the atmospheric pressure. Reactor used was a continue flow reactor with W/F=0,1~0,9g-kat.mnt./cc. Concentration of reactants and products were analyzed by gas chromathography while catalyst structure was observed by XRD (X-ray diffraction). Isothermal adsorption method was used for determining catalyst pore size. The result showed that ion exchange between H ion in zeolit with K ion produced potassium heteropoly salt that caused the change of interstitial space. The change of interstitial space was observed by the change of the lattice constant of the catalyst crystal. Trimethylamine(TMA) has molecule size smaller than catalyst pore size but bigger than molecular size of Dimethylamine (DMA) and Monimethylamine (MMA). This phenomenon caused the suppression of TMA formation. KPW has a rigid crystal structure and stabil during reaction. On the other hand, crystal structure of a non selective catalyst (NH4)3PW12O40 was not rigid and its pore size is easy to change depending on the product molecule size."