Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Oksigen menjadi suatu hal yang krusial dan sangat dicari akibat dari melandanya pandemi COVID-19. Dengan angka terinfeksi semakin tinggi maka semakin sulit bagi masyarakat untuk mendapatkan tabung oksigen. Alternatif yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah ini adalah dengan menggunakan konsentrator oksigen. Dengan menyerap udara dari lingkungan sekitar, alat kesehatan ini akan menyaring kandungan-kandungan dari udara tersebut sehingga menghasilkan oksigen dengan kemurnian yang mencapai 95%. Penyaringan dilakukan oleh sebuah material yang bernama zeolite LiX dan proses yang bernama Pressure Swing Adsorption (PSA). Zeolite sendiri menjadi material pilihan uatama akibat kemampuannya dalam membedakan gas berdasarkan luas permukaannya. Proses Pressure Swing Adsorption (PSA) umumnya terdiri dari dua kolom untuk bergantian melakukan proses adsorpsi dan desorpsi agar terproduksi oksigen murni secara kontinu. Untuk memastikan bahwa proses PSA akan berjalan dengan baik, penelitian ini akan berfokus untuk melakukan simulasi sebelum diterapkan secara eksperimental. Simulasi akan dilakukan dengan menggunakan finite element method dengan menggunakan software COMSOL Multiphysics dengan mensimulasikan fluida dinamis pada media berpori. Hasil yang didapatkan dari simulasi PSA adalah laju aliran tertinggi sebesar 12,422 cm/s untuk panjang sieve bed 12 cm dan semakin panjang sieve bed semakin turun juga kecepatan gas, pada sieve bed berukuran 30 cm didapatkan flowrate sebesar 4,97 cm/s. Untuk konsentrasi oksigen terserap pada seluruh bed adalah konstan yaitu 9,37 mol/m3 dan nitrogen berada di kisaran 35,526 - 35,823 mol/m3. Kemurnian oksigen mengalami peningkatan hingga mencapai peak pada ukuran sieve bed 3 cm yaitu 90,227% dan kemudian mengalami penurunan yang sangat besar setiap panjang sieve bed diperbesar. Hal yang sama terjadi pada oxygen recovery dengan nilai tertinggi adalah pada sieve bed berukuran 6 cm yaitu 74,468%. Hasil dari simulasi ini dilakukan dengan upaya untuk mencari parameter yang sesuai untuk melawan masalah yang dialami konsentrator oksigen selama ini yaitu terjadinya penurunan kemurnian ketika laju aliran ditingkatkan.

---

Oxygen has become crucial as a result of the COVID-19 pandemic. With the high numbers of the infected, it’s difficult for people to get oxygen cylinders. An alternative to overcome this problem is to use an oxygen concentrator. By absorbing air from the environment, this medical device will filter the contents of the air to produce oxygen with a purity that reaches 95%. Filtration is carried out by a material called zeolite LiX and a process called Pressure Swing Adsorption (PSA). Zeolite is chosen due to its ability to distinguish gases based on their surface area. The PSA process generally consists of two columns to alternately carry out the adsorption and desorption processes in order to produce pure oxygen continuously. To ensure the PSA process will run well, this research focuses on conducting simulations before being applied experimentally. Simulations will be carried out using the finite element method using COMSOL Multiphysics by simulating dynamic fluids on porous media. The results obtained from the PSA simulation are the highest flowrate of 12.422 cm/s from a 12 cm long sieve bed and the longer the sieve bed is, the lower the flowrate. The concentration of oxygen adsorbed throughout the bed was constant at 9.37 mol/m3 and the adsorbed nitrogen was in the range of 35.526 – 35.823 mol/m3. The oxygen purity alongside oxygen recovery will grow until its peak then will decrease as the sieve bed size increase. The peak of the oxygen purity is at 90.227% from the 3 cm sieve bed and for the oxygen recovery is 74.468% at 6 cm. The result are carried out in an effort to find the right parameter to counter the problem experienced by the oxygen concentrator so far, namely the decrease in purity when the flow rate is increased."

"Tujuan dari penelitian ini adalah membuat model matematis serta melakukan simulasi proses adsorpsi gas metana dari campuran biner gas hidrogen-metana pada kolom adsorpsi fixed bed (unggun diam) dengan karbon aktif sebagai adsorbennya. Proses adsorpsi pada permukaan pori karbon aktif diasumsikan bertipe micropore adsorption. Profil konsentrasi adsorbat pada arah radial dimodelkan berbentuk polinomial orde 4 dan isotropik. Pendekatan ini berhasil mereproduksi bentuk linear driving force walaupun terdapat koreksi terhadap koefisien transfer massa, yang pada gilirannya berpengaruh pada koefisien difusivitas efektif. Di samping profil kuartik, dalam penelitian ini juga diasumsikan linear isotherm dan kondisi plug flow. Asumsi terakhir berdasar pada fakta bahwa efek dispersi tidak terlalu signifikan pada aliran bulk dengan kecepatan alir yang rendah. Simulasi juga dilakukan untuk melihat efek panjang kolom, kecepatan alir fluida, serta konsentrasi awal gas metana. Hasil yang didapat menunjukkan bahwa saturasi sebanding dengan panjang kolom, dan berbanding terbalik dengan konsentrasi awal, kecepatan alir, dan nilai koefisien difusivitas efektif. Untuk kecepatan alir 0.1 cm/s dan fraksi mol awal metana 30%, diperoleh saturasi akan terjadi setelah 17 menit untuk panjang kolom fixed bed 100 cm. Waktu ini akan menjadi sekitar 8 menit jika panjang kolom dikurangi setengahnya atau 50 cm. Efek penambahan suku kuartik tidak berpengaruh signifikan pada kurva breakthrough.

---

The purpose of this study is to make a mathematical model that can describe the adsorption of hydrogen from a mixture of hydrogen-methane in fixed-bed column. The adsorbent is supposed to be an activated carbon. The adsorbate concentration profile is assumed to take the polynomial of order 4, while still assuming the spherically symmetric pellets. This procedure successfully reproduces the linear driving force form with some correction to mass transfer coe cient. The result shows that effect of such quartic term can affect the di usivity coe cient. The simulation was done by incorporating some assumptions, such as linear isotherm and the plug flow condition. The latter is due pretty much to the fact that the dispersion e ect is less dominant in bulk flow especially at low velocity. Furthermore, the simulation was aimed to get better understanding of how column length, flow velocity, and also initial mole fraction affect the adsorption. In addition, the time needed to reach saturated point is found to be proportional to column length, whereas it is inversely proportional to the initial concentration, flow velocity, and effective di usivity. For velocity equal to 0.1 cm/s and methane initial mole fraction 30%, the saturation will occur after approximately 17 minutes for column length 100 cm. This saturation time will be lowered into about 8 minutes for a bed length 50 cm. The simulation also shows that the inclusion of quartic term does not significantly affect the breakthrough curve."

"Situasi pandemi COVID-19 yang semakin buruk menyebabkan Indonesia mengalami tekanan yang signifikan terhadap pelayanan kesehatan. Indonesia menghadapi tantangan salah satunya dengan menyediakan pasokan oksigen bagi pasien yang menderita COVID-19. Konsentrator oksigen adalah salah satu alat yang dapat digunakan dalam perawatan pasien penderita COVID-19. Konsentrator oksigen menyediakan oksigen dengan mengambil udara sekitar yang di dalamnya terdapat berbagai kandungan zat. Berbagai kandungan zat ini akan dipisahkan sehingga menghasilkan tingkat kemurnian oksigen lebih dari 95 persen. Proses pemisahan kandungan zat ini disebut Pressure Swing Adsorption (PSA). Pada penelitian ini, pemisahan oksigen dengan proses PSA menggunakan zeolit Li-LSX sebagai adsorben. Simulasi numerik PSA dilakukan dengan metode Partial Differential Equation (PDE). Luaran yang diharapkan mampu menunjukkan pengaruh antara parameter pada feed, waste, dan produk, serta bed terhadap hasil komposisi produk. Hasilnya didapatkan kemurnian oksigen 93 persen untuk validasi dengan percobaan yang pernah ada sebelumnya. Percobaan yang dilakukan pada variasi tinggi bed dan waktu cycle organizer juga mempengaruhi kemurnian oksigen yang optimal pada tinggi bed 150 cm dan waktu cycle organizer 70 detik pada langkah pertama dan ketiga

---

The worsening situation of the COVID-19 pandemic has caused Indonesia to experience significant pressure on health services. Indonesia faces challenges, one of which is providing oxygen supplies for patients suffering from COVID-19. Oxygen concentrator is one of the tools that can be used in the treatment of patients with COVID-19. Oxygen concentrator provides oxygen by taking in the surrounding air which contains various substances. The various contents of these substances will be separated to produce an oxygen purity level of more than 95 percent. The process of separating these substances is called Pressure Swing Adsorption (PSA). In this research, the separation of oxygen by the PSA process used zeolite Li-LSX as an adsorbent. Numerical simulation of PSA was carried out using the Partial Differential Equation (PDE) method. The expected output is able to show the influence of the parameters on feed, waste, and product, and bed on the results of product composition. The results obtained 93 percent oxygen purity for validation with previous experiments. Experiment carried out on variations in bed height and cycle organizer time also affected the optimal oxygen purity at 150 cm bed height and 70 seconds cycle organizer time in the first and third steps."

"Lapangan gas X merupakan lapangan produksi gas alam yang memiliki produk samping berupa CO₂. Dikarenakan sifatnya yang korosif dan dapat menurunkan nilai jual gas, gas tersebut umumnya akan dibuang ke atmosfer. Akan tetapi CO₂ sebenarnya memiliki nilai ekonomis yang tinggi jika dapat dimanfaatkan untuk Enhanced Oil Recovery (EOR). Pada proses injeksi EOR untuk lapangan minyak Y, dibutuhkan CO₂ dengan tingkat kemurnian lebih dari 95 %. Tingkat kemurniaan CO₂ sangat berperan dalam menentukan banyaknya minyak yang yang dapat dipulihkan sedangkan CO₂ dari lapangan gas X hanya memiliki tingkat kemurnian sebesar 76,2 % dengan kandungan air mencapai 16,5 %. Oleh karena itu dibutuhkan proses tambahan untuk dapat menaikkan tingkat kemurnian CO₂. Pressure Swing Adsorption (PSA) dan Triethylene Glycol (TEG) Absorption dapat digunakan untuk menghilangkan kandungan air yang terkandung dalam CO₂. Setelah dimurnikan, CO₂ akan ditransmisikan untuk kemudian digunakan untuk injeksi CO₂ sehingga didapat rancangan fasilitas integrasi CO₂-EOR yang utuh. Berdasarkan hasil analisa ekonomi diperoleh penggunaan PSA pada fasilitas integrasi memiliki nilai NPV sebesar 349.376.372,23 USD, IRR sebesar 19,87 % , dengan biaya investasi sebesar 214.918.114 USD . Sedangkan penggunaan TEG memiliki nilai NPV sebesar 390.869.013,8 USD, IRR sebesar 20,37 %, dan biaya investasi sebesar 240.111.000 USD. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan penggunaan PSA dan TEG meskipun memiliki nilai investasi yang besar diperoleh hasil yang paling optimal dari segi net present value (NPV) sebesar 423.392.895,6 USD, Internal return rate (IRR) sebesar 20,71 %, dan payback periode selama 4,06 tahun. Selanjutnya dengan membandingkan skema PSC dan gross split pada penggunaan PSA dan TEG dapat diketahui bahwa gross split lebih optimal dengan nilai NPV sebesar 155 juta USD dan sebesar 19,68 % dibandingkan PSC dengan NPV sebesar 60,53 juta USD dan IRR sebesar 14,32 %. Faktor lain adalah ketahanan terhadap laju produksi minyak dan perubahan harga minyak gross split lebih baik dibanding PSC. Sehingga rancangan fasilitas integrasi CO₂-EOR yang paling layak adalah dengan penggunaan Pressure Swing Adsorption (PSA) dan Triethylene Glycol (TEG) Absorption sebagai unit pemurnian CO₂ dengan mengunakan skema keekonomian gross split.

---

The X gas field is a natural gas production field that has a CO₂ product. Due to its corrosive nature and can reduce the selling value of gas, the gas will generally be discharged into the atmosphere. But CO₂ actually has a high economic value if it can be used for Enhanced Oil Recovery (EOR). In the EOR injection process for the Y oil field, CO₂ is needed with a purity of more than 95%. The level of purity of CO₂ plays an important role in determining the amount of oil that can be recovered while CO₂ from the gas field X only has a purity level of 76.2% with a water content reaching 16.5%. Therefore an additional process is needed to be able to increase the CO₂ purity level. Pressure Swing Adsorption (PSA) and Triethylene Glycol (TEG) Absorption can be used to eliminate the water content contained in CO₂. Once purified, CO₂ will be transmitted and then used for CO₂ injection so that a complete design of CO₂-EOR integration facilities is obtained.

Based on the results of economic analysis obtained the use of PSA at the integration facility has an NPV value of 349,376,372.23 USD, an IRR of 19.87%, with an investment cost of 214,918,114 USD. Whereas the use of TEG has an NPV value of 390,869,013.8 USD, an IRR of 20.37%, and an investment cost of 240,111,000 USD. Based on the results of the analysis that has been carried out using PSA and TEG even though having a large investment value, the most optimal results obtained in terms of net present value (NPV) of 423,392,895.6 USD, Internal return rate (IRR) of 20.71%, and payback period of 4.06 years. Furthermore, by comparing the PSC and gross split schemes on the use of PSA and TEG, it can be seen that gross split is more optimal with NPV value of 155 million USD and 19.68% compared to PSC with NPV of 60.53 million USD and IRR of 14.32% . Another factor is the resistance to the rate of oil production and the change in gross split oil prices better than the PSC. So that the most feasible design of CO₂-EOR integration facilities is to use Pressure Swing Adsorption (PSA) and Triethylene Glycol (TEG) Absorption as CO₂ purification units using gross split economic schemes."