Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Karbondioksida merupakan salah satu komponen yang terkandung dalam gas alam. Akan tetapi, keberadaannya dapat menyebabkan korosi pada sistem karena sifatnya yang asam serta korosif. Teknologi membran sebagai kontaktor telah dikembangkan sebagai alternatif dari penggunaan kolom konvensional dengan beberapa keuntungan yaitu menghindari masalah yang sering terjadi pada unit konvensional lainnya. Pada penelitian kali ini bertujuan untuk mengevaluasi perpindahan massa serta hidrodinamika dari penggunaan kontaktor membran serat berongga dalam absorpsi gas CO2 oleh air serta NaOH encer.Penelitian dilakukan menggunakan membran polipropilen dengan diameter membran 2 mm dan ukuran pori 2 μm yang berifat hidrofobik sebagai kontaktor antara air dan CO2. Temperatur serta pH pelarut yang keluar dari kontaktor membran diamati untuk mengevaluasi proses perpindahan massa yang terjadi. Sedangkan segi hidrodinamika dievaluasi dengan mengamati perubahan tekanan pelarut sebelum dan sesudah memasuki modul menggunakan manometer air.Dari hasil penelitian, untuk uji perpindahan massa secara keseluruhan laju alir yang semakin meningkat akan meningkatkan nilai koefisien perpindahan massa dan fluks. Untuk air nilai koefisien perpindahan massa dan fluks massa yang dapat dicapai ialah 3,42.10-7 m/det dan 1,39.10-9 mol/m2.det, sedangkan untuk NaOH ialah 0,00123 m/det dan 0,0019 mol/m2.det. Sedangkan dari segi hidrodinamika, peningkatan laju alir dan jumlah serat akan meningkatkan penurunan tekanan, sedangkan faktor friksi akan terus menurun.

---

In natural gas, carbondioxide is one of acid and corrosive gas that can caused corrosion in system. Recently, membrane gas-liquid contactor based process have developed to be an alternative in eliminating CO2 instead convensional column with nomerous advantages. The membrane contactors provide a very high interfacial area per unit volume, independent regulation of gas and liquid flows and are insensitive to module-orientation, which make them very effective in comparison with conventional equipment. In this study, mass transfer performance and hydrodinamic were evaluated in process absorption CO2 using water and NaOH 0,01 M dilute solution through hollow fiber membrane contactor.

The experiment was carried out in a hydrophobic polypropylene (PP) membrane with fibre diameter 2 mm and pore size 2 μm as a contactor between CO2 and water or NaOH. Temperature and pH outlet contactor were observed to evaluated mass transfer performance. Beside that,the pressure difference betwen inlet and outlet contactor was measured to evaluated hydrodinamic aspect.

The study shows that the increase of liquid flow hence mass transfer coefficient and CO2 flux. For water, mass transfer coefficient and CO2 flux could reach 3,42.10-7 m/s and 1,39x10-9 mol/m2.s, and for NaOH could reach 0,00123 m/s and 0,0019 mol/m2.s, orderly. In hydrodynamic aspect, the increasing of liquid flow and number of fibre hence pressure drop and decrease friction factor."

"Karbondioksida merupakan gas asam yang dapat menyebabkan korosi pada sistem perpipaan dan mengurangi nilai bakar (heating value) pada gas alam sehingga memerlukan penanganan untuk proses pemisahannya. Teknologi membran menjadi proses yang menjanjikan, terutama di industri minyak dan gas bumi. Salah satu metodenya adalah dengan proses absorpsi melalui kontaktor gas-cair. Penggunaan kolom absorpsi konvensinal untuk proses pemisahan CO2; cukup merugikan karena sering menimbulkan masalah dan tidak hemat tempat dan energi. Pembelajaran dan percobaan pada teknologi membran telah banyak dilakukan oleh para peneliti untuk mencapai kondisi yang paling efektif, efisien dan hemat tempat. Salah satunya adalah dengan menggunakan kontaktor membran serat berongga. Pada penelitian ini, pembelajaran dipusatkan pada evaluasi perpindahan massa dan hidrodinamika yang terjadi pada proses absorpsi CO2 oleh pelarut air dan larutan NaOH 0,01M dengan melihat pengaruh variasi jumlah serat sebanyak 10, 15 dan 20 serat membran polipropilen. Selain itu juga dilakukan variasi laju alir pelarut sebesar 100-350 L/jam di dalam modul. Modul berbentuk selongsong-tabung dengan umpan pelarut mengalir di sisi selongsong sedangkan gas CO2 murni mengalir di dalam serat dengan berlawanan arah. Efektifitas perpindahan massa yang dihasilkan jauh lebih tinggi dengan menggunakan NaOH. Fluks yang dihasilkan mencapai 5,45x10-3 mol/m2s, 121.458 kali lebih besar dibandingkan air yang hanya mencapai 4,49x10-8 mol/m2s. Peningkatan laju alir dapat meningkatkan koefisien perpindahan massa sehingga fluks yang dihasilkan lebih tinggi, namun peningkatan jumlah serat dapat menurunkan koefisien perpindahan massa akibat adanya faktor kekosongan dan geometri membran. Peningkatan laju alir menyebabkan perubahan tekanan meningkat, namun bilangan Reynolds juga meningkat sedangkan faktor friksi yang dihasilkan akan menurun. Selain itu, peningkatan jumlah serat akan meningkatkan perubahan tekanan akibat meningkatnya friksi pada dinding membran.

---

Carbon dioxide characterized as acid gas, causing corrosion on the piping system and reducing the heating value of natural gas. Membrane technology becomes a promising process of the CO2 removal especially in the oil and gas industry. One of the methods is absorption using a gas-liquid contactor. It is true that conventional process of absorption tower for CO2 removal has several problems regarding the process and also need a large of space and energy. Research and study of membrane technology have been done lately to achieve the best efficient, effective, and saving space and energy condition. Hollow fiber membrane contactor is the alternative choice regarding that needs. The research focused on the evaluation of mass transfer and hydrodynamic in the CO2 absorption process into water and NaOH dilute solution with vary the amount of polypropylene fiber (10, 15, 20 fibers). The flow rate also varied 100-350 liter/hour in the Shell and tube module. Liquid stream enter the Shell side from the bottom of module and gas stream made a counter current flow against the liquid. Mass transfer effectiveness of NaOH found higher than water. The flux reached 5.45x10-3 mol/m2s which is 121458 times higher than water?s flux which is 4. 9x10-8 mol/m2s. The high of liquid flow rate can succesfully increse the overall mass transfer coeficient. Otherwise, addition of fiber will reduce the overall mass transfer coefficient affected by void fraction and membrane geometry. In hydrodynamic, the addition of liquid flow rate results high pressure drop. However it will make the Reynolds number higher so that the friction factor can be low. Besides that, the addition of fiber can increase the pressure drop caused by the high friction on the membrane?s surface."

"Kontaktor membran serat berongga dapat menutupi kerugian yang terjadi pada metode konvensional. Terdapat dua jenis konfigurasi aliran dari membran kontaktor serat berongga ini. Konfigurasi 1 ketika pelarut dialirkan ke bagian tube and gas di bagian shell, sedangkan konfigurasi 2 sebaliknya. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis efektivitas antara dua konfigurasi tersebut dengan menggunakan larutan Triethanolamine 10% berat sebagai pelarut dan membran PVC. Hasil penelitian ini menyatakan bahwa konfigurasi 1 menghasilkan kinerja yang lebih baik dalam menyerap CO2 dibandingkan dengan konfigurasi 2. Penggunaan Triethanolamine sebagai pelarut menunjukkan kinerja yang kurang optimal, ditunjukkan dengan persentase CO2 yang terserap sekitar 1.98%.

---

The hollow fiber membrane contactor overcomes the disadvantages of the conventional method. There are two flow patterns: Case 1 operation where the liquid flows in tube and gas in shell. The case 2 operation where the liquid flows at shell side and gas at tube side. This study is conducted to analyze the effectiveness between both patterns using 10% weight of Triethanolamine as the solvent and PVC membrane. The result of this study: the case 1 provides more effective CO2 absorption performance rather than case 2. The use of triethanolamine shows suboptimal performance, because the maximum CO2 absorbed was 1.98%."

"Kontaktor membran serat berongga digunakan untuk mengabsorpsi gas CO2 murni. Bahan membran yang digunakan adalah polipropilen dan pelarut yang digunakan merupakan pelarut campuran senyawa amina (MEA/DEA) dan dibandingkan pelarut tunggal DEA. Penelitian ini menganalisis efektivitas perpindahan massa dengan menghitung nilai koefisien perpindahan massa (kL), fluks, dan korelasi perpindahan massa pada variasi laju alir pelarut 200,250,300,350,400 ml/menit dan jumlah serat 20,30,40. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa pelarut campuran MEA/DEA lebih efektif menyerap gas CO2 dibandingkan pelarut tunggal DEA pada laju alir 400 ml/menit dan jumlah serat 40 dengan nilai kL, fluks dan sebesar 0.00244 cm/s dengan persentasi CO2 yang terabsorpsi sebesar 93%.

---

Hollow fiber membrane contactor was used for the absorption of pure carbon dioxide. The membranes applied were made of PVC and the absorbents included aqueous solution of mixed amine (MEA/DEA) that would be compared with single amine absorbent. This research detemined the mass transfer efficiency with determining mass tranfer coefficient, flux and mass transfer correlation under different absorbent flow rate 200,250,300,350,400 cc/minutes and number of fiber 20,30,40. The results showed that the mixed amine absorbent was more effective in doing absorption than the single amine under the flow rate absorbent 400 cc/minutes and number of fiber 40 with the value kL 0.00244 cm/s with percentage of CO2 absorped 93%."

"ABSTRAKGas Nitrogen Oksida (NOx) yang tergolong sebagai pencemar udara primer seperti Nitrogen Monoksida (NO) dan Nitrogen Dioksida (NO2) memberikan dampak negatif bagi lingkungan. Kadar NOx yang sangat tinggi di lingkungan akibat dari kendaraan bermotor dan industri menyebabkan peristiwa hujan asam dan eutrofikasi terjadi. Oleh karena itu, proses absorpsi yang dikombinasikan dengan membran serat berongga dapat menjadi alternatif untuk menjadi metode untuk mengurangi gas NOx sehingga mengurangi emisi gas yang dibuang ke lingkungan sesuai dengan regulasi yang ada. Proses absorpsi menggunakan pelarut sodium klorit (NaClO2) dan sodium hidroksida (NaOH). Penelitian dilakukan dengan sumber gas NOx dengan komposisi NO sebesar 34,51 ppm dan NO2 sebesar 525,68 ppm. Pada penelitian ini divariasikan laju alir gas NOx dengan laju 100-200 mL/menit, konsentrasi NaClO2 0,02-0,1 M dan serat membran 50, 100, 150. Nilai tertinggi untuk efisiensi penyerapan NOx, koefisien perpindahan massa, dan fluks perpindahan yang diperoleh pada penelitian secara beturut-turut adalah 94,88%, 0,01534 cm/s, 9,4 x 10-8 mmol/cm2.s."

"Kontaktor membran serat berlubang telah secara luas digunakan sebagai peralatan kontak karena memberikan rasio luas permukaan kontak dan volume peralatan yang besar. Pada kontaktor membran gas-cair hanya diperlukan sedikit perbedaan tekanan untuk menjaga agar interfasa gas-cair tetap berada pada pori-pori membran. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi efektifitas kontaktor membran serat berongga dalam proses absorpsi CO2 menggunakan pelarut air dan larutan encer NaOH melalui studi perpindahan massa dan hidrodinamika air. Serat membran yang digunakan pada penelitian ini berdiameter 2 mm dengan ukuran pori 0,1μ m. Ada 3 buah kontaktor yang digunakan dengan diameter selongsongnya 1,6 cm dan panjang 40 cm dengan jumlah serat 12, 15 dan 18 buah. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa Fluks gas CO2 dan koefisien perpindahan massa, pada jumlah serat yang sama, bertambah besar dengan meningkatnya kecepatan aliran pelarut yang melewati kontaktor. Sementara itu, pada kecepatan aliran pelarut yang sama, fluks dan koefisien perpindahan massanya berkurang dengan bertambahnya jumlah serat membran di dalam kontaktor. Kapasitas penyerapan larutan 0,01 M NaOH, berdasarkan hasil eksperimen, 1,4 juta kali lebih besar daripada kapasitas penyerapan CO2 oleh air. Rasio faktor friksi kontaktor membran yang digunakan dengan faktor friksi pada pipa halus (literatur) berdasrkan hasil eksperimen berkisar antara 2 hingga 5 kali lebih besar.

---

Hollow fiber membrane contactor has been widely used as a contactor device to give high ratio between contact area and volume of equipment. In the membrane contactor only need small pressure difference to keep gas-liquid interphase remain in the membrane pores. This studi aims to evaluate theeffectivity of hollow fiber membrane contactor in the CO2absorption process using water and dilutesolution of NaOH as solvents.The fibers used in this suty are 2 mm in diameter and 0,1μ m in the pore size. There were three contactors used in the experiments with 1.6 in shell diameter and 40 cm in length, and the number of fibers in the contactors are 12, 15 and 18, respectively.The results show that CO2 fluxes and mass transfer coefficients increase with increasing liquid flowrate in the contoctors of the same fiber number. Meanwhile, fluxes and mass transfer coefficients decrease with increasing number of fibers in the contactors at the same liquid flowrates. CO2 absorption capacity of 0.01 M NaOH is 1.4 million times higher than CO2 absorption capacity of water. Ratio of friction factor of the contactors used in the experiments and friction factor of smooth pipe is in the range of 2 to 5 times higher."

"Penyerapan gas CO2 memiliki peran yang vital dalam industri gas alam. Teknologi alternatif untuk proses penyerapan CO2 ialah kontaktor membran serat berongga. Teknologi kontaktor membran ini dapat mengatasi kelemahan yang dimiliki kolom konvensional. Namun dalam prakteknya kontaktor membran masih memiliki kekurangan seperti permasalahan pembasahan membran oleh pelarut. Oleh karena itu penelitian ini akan menguji pengaruh laju alir pelarut dan jumlah serat membran dalam kinerja penyerapan gas CO2 murni melalui kontaktor membran serat berongga dengan bahan material membran bersifat superhidrofobik. Pelarut yang digunakan dalam penelitian ini adalah larutan DEA 5% volum. Variabel bebas yang digunakan pada penelitian ini ialah laju pelarut dan jumlah serat membran. Laju pelarut yang digunakan antara 100-500 cm3/menit, sedangkan jumlah serat membran 2000, 4000 dan 6000. Setiap percobaan dilakukan pada laju gas CO2 sebesar 240 cm3/menit. Parameter kinerja perpindahan massa yang dihasilkan pada penelitian ini yaitu efisiensi penyerapan 56%, laju CO2 terabsorpsi 9x10-2 mmol/s, koefisien perpindahan massa 6x10-4 cm/s, fluks CO2 1,85x--5 mmol/cm2.s, serta acid loading 9,5x10-2.

---

The absorption of CO2 gas has a vital role in the natural gas industry. A promising alternative technology that overcome the disadvantages of conventional gas absorption is hollow fiber membrane contactor. However, in practice, contactor membrane still has problem such as wetting membrane by the solvent. Therefore this study evaluates the effect of solvent flow rate and the number of fibers in pure CO2 gas absorption performance through superhydrofobic hollow fiber membrane contactor using DEA 5%-volume as solvent. The abosrbent that we used in this research is diethanolamine (DEA) with the concentration 5 %-v. Independent variables in this research are solvent flow rate and the number of fibers. Solvent flow rate that we used between 100-500 cm3/minute, and for the amount of fibers are 2000, 4000 and 6000. Each of the experiments that conducted at the CO2 flow rate 240 cm3/minute. Results show that CO2 removal efficiency is 56%, while the rate of CO2 absorption is 9x10-2 mmol/s with overall mass transfer coefficient 6x10-4 cm/s, flux of CO2 absorption is 1.85x10-5 mmol/cm2.s and the acid loading is 9.5x10-2."

"Dalam studi ini, efektivitas penyerapan CO2 menggunakan kontaktor membran serat berongga dievaluasi berdasarkan variasi laju alir gas, variasi laju alir pelarut, dan alokasi cairan. Pada studi ini digunakan kontaktor membrane yang terdiri dari 50 serat PVC dan pelarut Triethanolamine. Laju alir gas yang digunakan adalah 0.1, 0.15 dan 0.2 L/min, sedangkan laju pelarut yang digunakan adalah 200, 250, 300, 350, dan 400 mL/min. Kemampuan penyerapan paling baik adalah ketika laju alir pelarut sebesar 400 mL/min, laju alir gas sebesar 0.2 L/min dan mengalirkan pelarut di dalam fiber.

---

In this study, the effectiveness of CO2 absorption through hollow fiber membrane contactor is evaluated based on the gas flow rate variation, solvent flow rate variation, and fluid allocations. The present stud involves a membrane contactor with 50 PVC fibers and Triethanolamine as solvent. Gas flow rate used was 0.1, 0.15 L and 0.2 L / min, while the rate of solvent used is 200, 250, 300, 350, and 400 mL / min. The absorption is at its best when the solvent flow rate is 400 mL/min, when gas flow rate is 0.2 L/min and by flowing the solvent inside the fiber."

"Penelitian ini menggunakan TEA sebagai senyawa untuk menyerap CO2 melalui hollow fiber membran kontaktor. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan hollow fiber membran dalam menyerap CO2 menggunakan senyawa TEA melalui evaluasi perpindahan massa dan hidrodinamik. Pada penelitian ini, aliran gas CO2 mengalir di tube dan larutan TEA dengan laju alir yang bervariasi mengalir secara berlawanan di shell. Jumlah serat yang digunakan dalam percobaan adalah 50, 60 dan 70. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa kenaikan koefisien perpindahan massa, flux dan absorpsi CO2 terjadi seiring kenaikan laju alir pelarut TEA. Koefisien perpindahan massa tertinggi yang dapat dicapai dalam penelitian ini adalah 0.02797 cm/s dan absorpsi CO2 sebesar 2.477 x 10-6 mol/s. Pada hidrodinamik menunjukkan bahwa ΔP akan meningkat seiring dengan peningkatan laju alir air. Friksi yang terjadi di dalam kontaktor terjadi pada laju alir rendah sehingga friksi yang tinggi terjadi pada aliran rendah.

---

This study uses TEA solution to absorb CO2 from the gas flow through the hollow fiber membrane contactor. The aim of this study is to evaluate the hollow fiber membrane performance to absorb CO2 using TEA through mass transfer and hydrodynamic studies. During the experiments, CO2 gas feed flow through tube, while the TEA solvent flow countercurrent in shell side with various flow rates. The numbers of fibers in this study are 50, 60 and 70.

The result of this study show that the mass transfer coefficient, fluxes and CO2 absorption increase with an increase of solvent flow rates. Mass transfer coefficient can achieve 0.02797 cm/s and CO2 absorption 2.477 x 10-6 mole/s. hydrodynamic studies show that the liquid pressure drops in contactor increase with increasing liquid flow rate. The frictions in the contractor exist at lower velocities, and therefore, the value of the friction is higher at lower velocities."

"Proses pengurangan karbon dioksida pada gas alam dengan menggunakan membran serat berlubang sebagai kontaktor gas-cair mulai diperhitungkan karena menjanjikan proses yang lebih ekonomis. Hal ini disebabkan karena pemisahan berlangsung pada suhu ruang, energi yang dibutuhkan relatif kecil karena pada prosesnya tidak memerlukan aditif. Penggunaan kontaktor membran juga menyebabkan fasa cair dan gas/uap terpisah secara fisik, di sisi lain molekul karbon dioksida diharapkan dapat melewati membran menuju fasa gas sehingga konsentrasi karbon dioksida pada umpan berkurang. Pada tugas akhir ini, akan, dibahas mengenai membran kontaktor serat berlubang serta evaluasi hidrodinamika dan perpindahan massa proses absorpsi karbon dioksida ke dalam natrium hidroksida menggunakan membran kontaktor serat berlubang dengan melihat pengaruh dari jumlah serat di dalam modul. Penelitian kali ini menggunakan membran polipropilen sebagai membran kontaktor, dikarenakan memiliki sifat yang sangat hidrofob. Sedangkan pada fasa gas digunakan gas karbon dioksida mumi, dikarenakan untuk mengurangi tahanan pada fasa gas. Terjadi absorpsi secara kimia pada penelitian ini, sehingga tahanan pada fasa cair dapat diabaikan. Dari hasil penelitian, dapat terlihat bahwa semakin banyakjumlah serat yang digunakan di dalam modul membran serat berlubang, maka koefisien perpindahan massa yang terjadi akan semakin kecil, dikarenakan tahanan pada membran yang semakin besar. Hal ini kurang diinginkan, tetapi kapasitas perpindahan massanya, yang didefinisikan sebagai koefisien perpindahan massa dikali dengan luas permukaan membran, akan semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kelebihan membran yang memiliki luas kontak yang besar lebih besar jika dibandingkan kekurangannya, yaitu adanya tahanan membran."