Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Dalam makalah ini dilakukan pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap non-isotermal, non-adibatik untuk reaksi reformasi uap air. Model yang digunakan berupa model heterogen dua dimensi dengan arah aksial dan radial. Faktor-faktor hidrodinamika yang ada pada reaktor dipertimbangkan, demikian juga perpindahan massa dan energi antar fasa, serta reaksi permukaan. Model heterogen ini membedakan kedua fasa pada reaktor, yaitu fasa gas dan fasa padat berupa partikel katalis. Pola aliran fasa gas dimodelkan dengan menggunakan konsep dispersi radial. Mekanisme reaksi yang digunakan mengacu pada korelasi kinetika yang dikemukakan oleh Akers dan Camp dengan melibatkan proses adsorpsi, desorpsi, dan reaksi permukaan. Model yang telah dikembangkan dibagi dalam dua sistem, yaitu skala reaktor dan skala pelet katalis. Penyelesaian persarnaan skala pelet katalis dilakukan dengan metode kolokasi ortogonal enam titik. Sedangkan persamaan-persamaan diferensial parsial orde dua skala reaktor diselesaikan dengan menggunakan dua metode, yaitu metode Runge-Kutta orde empat untuk penyelesaian arah aksial dan metode beda hingga (finite difference) untuk penyelesaian arah radial. Hasil secara menyeluruh menunjukkan bahwa proses reformasi uap air dapat digambarkan dengan baik melalui model heterogen tersebut. Model yang kemudian disimulasikan tersebut menghasilkan profil konsentrasi dan temperatur di dalam partikel katalis, serta profil konsentrasi dan temperatur pada arah aksial dan radial di reaktor, yang rnenggambarkan kinerja reaktor. Dari hasil perhitungan, diperoleh bahwa konversi dan yield reaktan (CH4) pada arah aksial dan radial naik dengan naiknya temperatur, dan tekanan yang menurun. Kenaikan konversi dan yield juga dipengaruhi oleh ukuran parlikel katalis, dimana semakin kecil ukuran diameter partikel katalis maka konversi dan yield semakin naik."

"Makalah ini membahas tentang pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap (fixed bed reacror) heterogen nonisotemlal nonadiabatik dua dimensi pada keadaan tunak (steady srare). Model heterogen ini membedakan kedua fasa yang terlibat yaitu fasa gas dan fasa padatan, untuk masing-masing pada skala reaktor dai! skala partikel katalis. Pola aliran fasa gas di skala reaktor dimodelkan dengan menggunakan konsep dispersi aksial dan radial. Untuk skala partikel diperhitungkan faletor difusi dengan menggunakan pendekatan difusi efektif, dimana bersama-sama dengan suku reaksi membentuk model untuk skala partikel katalis. Reaksi yang dipilih sebagai contoh reaksi adalah reaksi reformasi kukus (steam rdorming) dengan kinetika yang dikembangkan oleh Froment dan Xu. Data- data hasil pengembangan Froment dan Xu tersebut digunakan sebagai data validasi model. Penyelesaian skala realctor untuk arah aksial dan radial dilakukan masing-masing dengan menggunakan metode kolokasi ortogonal delapan titik seperti yang dikembangkan oleh Finlayson. Persamaan aljabar dalam bentuk matriks yang diperoleh kemudian diselesaikan dengan menggunakan metode Newton-Raphson. Unruk skala partikel katalis juga digunakan metode kolokasi ortogonal delapan titik untuk geometri sferis. Persamaan-persamaan skala reaktor dan skala partikel tersebut diselesaikan secara serentak (simultan) sampai tingkat konvergensi yang diinginkan. Dari hasil simulasi, reaktor unggun tetap dengan kinetika Froment dan Xu dapat dimodelkan dengan baik melalui model heterogen dua dimensi tersebut. Hasil yang didapatkan berupa profil konsentrasi dan temperatur di skala partikel dan skala reakton Variasi berbagai parameter dilakukan untuk mengetahui perilaku model tersebut pada berbagai kondisi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa baik konversi CH4 maupun H20 meningkat dengan naiknya temperatur umpan sedangkan peningkatan tekanan umpan menyebabkan konversi keduanya menurun. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa meningkatnya rasio umpan H2O/CH4 menyebabkan konversi CH4 meningkat sedangkan konversi H20 menurun."

"Etilena dan propilena merupakan bahan baku yang panting bagi industri petrokimia. Kedua produk ini dihasilkan dari pirolisis terhadap nafta ataupun heavy gas oil. Kelemahan dari pirolisis terhadap nafta atau heavy gas oil adalah kecilnya yield dari etilena dan propilena yang diperoleh, serta banyaknya produk samping lain yang dihasilkan. Salah satu cara yang cukup potensial adalah dengan mengganti umpan dengan etana dan propana. Dalam tulisan ini disusun model-model persamaan matematis dalam bentuk persamaan diferensial biasa orde satu yang menggambarkan keadaan nyata proses pirolisis terhadap etana dan propana secara simultan. Model matematis yang terbentuk tersusun atas 10 persamaan neraca massa, 1 persamaan neraca energi dan 1 persamaan neraca momentum. Model matematis ini diselesaikan dengan teknik numeris yaitu metode Runge-Kutta-Gill. Untuk mendapatkan kondisi operasi yang sesuai, maka dilakukan variasi pengujian terhadap beberapa variabel masukan (dalam model persamaannya) seperti suhu, tekanan, laju umpan, komposisi umpan dan rasio steam terhadap umpan. Hasil simulasi yang diperoleh menunjukkan bahwa konversi etana dan propana naik apabila terjadi kenaikan suhu, begitu pula bila tekanan Kenaikan konversi etana dan propana memiliki nilai optimum, akan tetapi konversi yang lebih tinggi akan menghasilkan kuantitas produk samping yang lebih banyak. Selain itu, perubahan komposisi propana sampai sebesar 50% dalam umpan etana tidak memberikan pengaruh yang cukup signifikan terhadap yield etilena. Contoh hasil kondisi operasi yang cukup menarik adalah apabila laju umpan sebesar 0,80 kg/kg, rasio steam terhadap umpan 0,8 kg/kg suhu keluaran reaktor 920 °C, tekanan umpan 2 atm serta komposisi etana dan propana masing-masing sebesar 70% dan 30% (mol). Pada kondisi operasi ini diperoleh konversi etana dan propana sebesar 72,7% dan 92,3%, selektivitas etilena dan propilena sebesar 53,9% dan 3,1%, serta yield etilena dan propilena masing-masing sebesar 59,9% dan 3,3%."

"Dalam skripsi ini dilakukan pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap non-isotemal, non-adibalik untuk reaksi reformasi uap air dengan model heterogen dua dimensi (arah aksial dan radial) dengan mempertimbangkan faktor-faktor hidrodinamika yang ada pada reaktor juga perpindahan massa dan energi antar fasa (fasa ruah dan fasa partikel katalis), serta reaksi pennukaan. Mekanisme reaksi mengacu pada korelasi kinetika yang dikemukakan oleh Akers dan Camp. Model yang telah dikembangkan dibagi dalam dua sistem, yaitu skala reaktor dan skala pelet katalis. Penyelesaian persamaan skala partikel katalis dilakukan dengan metode kolokasi ortogonal enam titik. Sedangkan persamaan-persamaan diferensial parsial orde dua skala reaktor diselesalkan dcngan menggunakan metode beda hingga (finite difference) dengan formula central finite difference unluk penyelesaian arah radial, dan backward finite difference untuk arah aksial. Dari hasil simulasi diperoleh bahwa unluk reaksi reformasi uap air, kenaikan temperatur Fluida masuk reaktor dari 673 K menjadi 823 K akan menaikkan harga konversi 10,8 % dari harga awal. Sebaliknya kenaikan tekanan fluida masuk reaktor dari 26 bar menjadi 32 bar akan menurunkan konversi sebesar 4,2 %. Jika dihubungkan dengan dimensi reaklor, maka pada harga konversi yang kecil, kenaikan harga yield yang besar hanya membutuhkan pertambahan volume reaktor yang kecil. Sebaliknya pada harga konversi yang besar, maka kenaikan harga konvcrsi yang kecil akan membutuhkan pcrtambahan volume reaktor yang besar. Dengan mengubah mol CH4 umpan maka pertambahan jumlah rasio umpan H2OCH4 dari 2 hingga 4 akan mengubah konvcrsi CH4 dari 0,634 menjadi 0,713. Perubahan ukuran diameter kalalis dari 0,002 m menjadi 0,02 m akan menurunkan konversi total sebesar 57,3 % dari konversi mula-mula."

"Reaksi reformasi metana dengan karbondioksida (CO2 reforming) untuk menghasilkan gas sintesis (campuran gas CO dan H2) belum dimanfaatkan pada skala industri. Pada beberapa aplikasi, reaksi ini lebih unggul dibandingkan reaksi reformasi dengan kukus (steam reforming) untuk menghasilkan gas sintesis.Riset dan pengembangan pada saat ini terutama dititikberatkan pada pengembangan katalis dan reaktor untuk reaksi reformasi CO2 yang diaplikasikan sebagai reaksi termokimia untuk konversi dan transmisi energi matahari menjadi energi panas, pembuatan gas sintesis untuk sintesa metanol dan pemanfantan gas alam yang mengandung CO2.Pada penelitian ini, dilakukan pengujian katalis bermuatan logam M dari golongan VIIB dengan penyangga γ-Al2O3. Katalis dipersiapkan dengan metoda impregnation to incipient wetness, dengan muatan 1, 2 dan 3 % mol M/Al, dan dengan metoda impregnasi pelet. Sebagai pembanding, diuji katalis bermuatan 0,5 % mol Rh/Al.Pengujian katalis dilakukan menggunakan reaktor unggun tetap pada suhu 600 - 850 °C dan tekanan 1 atm. Katalis berbentuk butiran berukuran 150 - 250 μm. Sebagai umpan digunakan campuran gas CH4 dan CO2 dengan perbandingan 1 : 1,1 pada laju alir 200 ml/min STP.Hasil terbaik diberikan katalis 2 % mol M/γ-Al2O3 dimana konversi, selektivitas, yield, perbandingan CO/H2 dan parameter kinetika reaksinya lebih baik dari katalis bermuatan M lainnya.Energi aktivasi rata-rata katalis bermuatan logam M yang diuji adalah 131 kJ/mol. Ada kemungkinan pembentukan deposit karbon pada suhu rendah."