Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Jet bubble column berfungsi sebagai alat kontak dan perpindahan massa antara fasa gas dan fasa cair yang telah banyak digunakan di industri-industri kimia dan petrokimia. Hal pokok yang akan diteliti dalam proses ini adalah luas kontak antar fasa gas dan cair, dan distribusi gelembung dari peralatan ini. Pada penelitian ini, data yang akan ditentukan adalah laju alir volumetrik gas, konstanta Henry dan difusivitas CO2 dalam larutan KOH, konstanta kinetika reaksi, dan kadar CO2 yang masuk dan keluar kolom absorpsi untuk penentuan luas kontak antar fasa gas dan cair dengan metode kimia menggunakan persamaan yang diperoleh dari rujukan, sedangkan untuk distribusi gelembung yang ditentukan adalah ukuran diameter gelembung dan banyaknya gelembung yang terbentuk dalam kolom. Data yang diambil pada percobaan kinetika absorpsi CO2 adalah laju alir volumetric gas, laju alir volumetrik cairan, tekanan cairan, temperatur awal larutan KOH, tinggi cairan aerasi (Hf) dan tinggi cairan (hf) pada kolom absorpsi, sampel gas sebelum masuk kolom absorpsi dan keluaran dari kolom absorpsi, dan waktu reaksi (tf). Dimana data tersebut diambil pada tiap kondisi operasi yaitu ukuran diameter nozzle, laju alir volumetrik cairan, dan konsentrasi larutan KOH yang divariasikan. Data ini kemudian diaplikasikan kedalam persamaan masing-masing untuk mendapatkan harga holdup fasa gas, konstanta kinetika reaksi, dan luas kontak antar fasa. Sedangkan untuk percobaan distribusi gelembung, data yang diambil adalah foto gelembung dengan menggunakan kamera pada kolom flat, dimana datanya diambil pada tiap kondisi operasi ukuran diameter nozzle dan laju alir volumetrik cairan yang divariasikan. Data ini kemudian diaplikasikan menggunakan software PivView untuk mengukur diameter gelembung. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa pada ukuran diameter nozzle yang konstan, semakin besar laju alir volumetrik cairan, maka semakin besar laju alir volumetrik gas, holdup fasa gas, konstanta kinetika reaksi, dan luas kontak antar fasa, begitupun juga dengan distribusi gelembung akan semakin baik.

---

Jet bubble column is one of functioning equipment as a means of contact and mass transfer between gas phases and liquid phase which has many applied in chemical industries and petrochemical. The fundamental which will be checked in this process is the interfacial area of contact of gas and liquid, and bubble distribution from this equipments. At this research, the data which will be determined for determination of the interfacial area of contact of gas and liquid with chemical method applies equation obtained from reference is gas volumetric flow rate, constants of Henry and diffusivity of CO2 in KOH solution, constants of reaction kinetics, and rate of CO2 which is entering and going out from absorption column, while for distribution of bubble, the data which will be determined is size of bubble diameter and amount of bubbles which formed in columns. The data which is taken from experiment of absorption kinetics of CO2 is gas volumetric flow rate, liquid volumetric flow rate, liquid pressure, initial temperature of KOH solution, liquid height of aeration (Hf) and liquid height (hf) of absorption column, gas sample before get into absorption column and output of absorption column, and reaction time (tf). Where the data is taken at every operating condition which are size of nozzle diameter, liquid volumetric flow rate, and variation of concentration of KOH solution. Then, it is applicated into each equation to get the price of gas holdup, constants of reaction kinetics, and the interfacial area of contact. While, for experiment of bubble distribution, the data which will be taken is picture of bubbles at flat column by using camera, where the data taken at every operating condition of size of nozzle diameter and variation of liquid volumetric flow rate. Then, this data is applicated using software PivView to measure bubble diameter. From result of experiment, it is obtained that on size of nozzle diameter which is constant, more greater the liquid volumetric flow rate, then the gas volumetric flow rate, gas holdup, constants of reaction kinetics, and the interfacial area of contact will more greater too, and also with distribution of bubble would increasingly good."

"Penelitian ini dimaksudkan untuk mempelajari hidrodinamika dan kinetika absorpsi CO2 dalam suatu kolom gelembung pancaran (jet bubble column). Proses ini dilakukan secara sinambun g dalam loncatan pancaran cairan kolom bergelembung pancaran. Udara dan air diumpankan dari atas kolom dan diikuti terjadinya proses penggelembungan yang berbentuk seperti awan. Proses penggelembungan ini terjadi adanya akibat dari tekanan air yang berkecepatan pancaran bertumbukan dengan air stagnan yang berada dalam kolom. Proses tumbukan tersebut akan mengakibatkan masuknya udara pada celah ? celah permukaan pada kedua cairan, dan udara akan terperangkap didalam cairan. Proses tumbukan ini juga akan menimbulkan arus pusaran (eddy current) yang terjadi didalam kolom downcomer dan dapat sebagai energi pencampuran. Diameter gelembung semakin kecil akan mengakibatkan luas area permukaan sentuhan semakin besar. Variabel yang dipelajari meliputi variabel desain dan variabel proses. Variabel desain meliputi diameter kolom dan diameter downcomer yang telah ditetapkan. Sedangkan variabel proses meliputi laju alir volumetrik cairan, diameter nozzle, dan jarak pipa downcomer yang tercelup. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menggambarkan pengaruh kecepatan pancaran cairan dengan berbagai diameter nozzle terhadap laju gas entrainment dan holdup gas didalam kolom absorpsi. Disamping hasil uji kinetika absorpsi diharapkan dapat dapat memenuhi formulasi pseudo first order reaction.

---

The phenomenon of plunging jet gas-liquid contact occurs quite often in nature, it's momentum carries small air bubbles with it into the reactor medium. The momentum of the liquid stream can be sufficient to carry small bubbles completely to the bottom of the vessel. A stream of liquid falling toward a level surface of that liquid will pull the surrounding air along with it. It will indent the surface of the liquid to form a trumpet-like shape. If the velocity of the stream is high enough, air bubbles will be pulled down, i.e. entrained into the liquid. This happens for two main reasons: air that is trapped between the edge of the falling stream and the trumpet-shaped surface profile and is carried below the surface. This study investigates the potential of a vertical liquid plunging jet for a pollutant contained gas absorption technique. The absorber consists of liquid jet and gas bubble dispersed phase. The effects of operating variables such as liquid flowrate, nozzle diameter, separator pressure, etc. on gas entrainment and holdup were investigated. The mass transfer of the system is governed by the hydrodynamics of the system. Therefore a clear and precise understanding of the above is necessary : to characterize liquid and gas flow within the system, 2. Variation in velocity of the jet with the use of different nozzle diameters and flow rates, 3. Relationship between the liquid and entrained airflow rate, 4. Gas entrainment rate and gas void fraction."

"Banyak penelitian telah dilakukan untuk menurunkan kadar CO2 dengan efektif. Penelitian yang menggabungkan teknologi adsorpsi (karbon aktif) dengan teknologi absorpsi (menggunakan kolom gelembung pancaran) untuk menyerap CO2, pernah dilakukan dan diperoleh persentase laju volumetrik penyerapan CO2 sebesar 86,51% oleh absorber dan 13,49% oleh adsorber. Terlihat bahwa kemampuan absorber jauh lebih tinggi. Oleh karena itu, penelitian dilakukan lebih lanjut untuk menguji kinerja kolom gelembung pancaran (absorber). Keluaran yang diharapkan adalah formulasi matematik laju gas entrainment dan holdup gas yang merupakan parameter kinerja peralatan. Formulasi akan berguna untuk memprediksi perilaku peralatan dan ketika akan dilakukan scale up. Selain itu, kemampuan peralatan dalam mengabsorpsi CO2 diharapkan juga dapat diketahui melalui penelitian ini. Berdasarkan hasil uji kinerja peralatan, diperoleh formulasi matematik dengan error _18% dan diketahui bahwa kemampuan peralatan mengabsorpsi CO2 sangat baik.

---

There are lots of experiments have been made in order to reduce CO2 effectively. An experiment, that combined the adsorption (using activated carbon) and the absorption process (using jet bubble column) simultaneously to reduce CO2, has been made and the result was the percentage of the volumetric rate of CO2 reduction (86.51% for absorption and 13.49% for adsorption). It can be seen that the absorber has higher ability in reducing CO2. Therefore, an advance experiment will be held to test the performance of jet bubble column. To formulate the gas entrainment rate and the gas holdup, as the parameter of jet bubble column' performance, is the output of the experiment. The formulation will be useful in predicting the behavior of jet bubble column and in scaling up process as well. Besides, the ability of this column to remove CO2 is also being considered to be known from this experiment. The results are a formulation with an error _18% and the fact that the column has a very good ability to reduce CO2."

"Rangkaian alat kolom gelembung pancaran (Jet Bubble Column) merupakan perpaduan antara proses absorpsi dan adsorpsi untuk mereduksi kandungan gas CO2. Kolom gelembung pancaran merupakan salah satu alat yang berfungsi sebagai media perpindahan massa antara fasa gas dan fasa cair. Aplikasi alat ini guna membantu menurunkan emisi gas CO2 ke lingkungan sekitar. Penelitian ini mempelajari studi hidrodinamika dan laju reaksi penyerapan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kondisi operasi optimum pada serangkaian alat tersebut melalui studi hidrodinamika dan menentukan kapasitas daya serap absorber dan adsorber gas CO2 melalui studi laju reaksi penyerapan. Alat yang dipergunakan berupa kolom adsorber dan serangkain kolom absorber (Jet Bubble Column) dengan masing-masing tinggi kolom sebesar 100cm dan diameter kolom sebesar 11cm. Kolom adsorber berisi karbon aktif berukuran sekitar 100 mesh sebanyak 1000 gram, sedangkan kolom absorber berisi larutan KOH 0,05M sebanyak 8 liter. Sampel yang dipakai berupa gas CO2 dari dry ice. Pada eksperimen gas CO2 dialirkan ke dalam kolom adsorpsi. Sebelum masuk ke kolom adsorpsi dan sesudah melewati kolom adsorpsi, sampel gas CO2 diambil dengan syringe. Gas CO2 keluaran dari kolom tersebut dialirkan ke kolom absorber. Gas CO2 dalam udara akan terhisap melalui kepala nozzle dan masuk kedalam kolom Jet Bubble Column. Untuk pengukuran perubahan konsentrasi larutan KOH didalam kolom dilakukan dengan pengamatan terhadap perubahan warna. Sampel gas CO2 keluaran dari kolom absorber diambil juga dengan syringe. Sampel gas CO2 tersebut lalu dianalisa dengan Kromatograpi Gas(GC). Percobaan ini dilakukan dengan memvariasikan pada ukuran diameter nozzle(Dn=7,2mm; 9,3mm; dan 12,1mm) dan laju alir volumetrik cairan(QL). Data yang didapat dari eksperimen diolah sampai mendapatkan kondisi operasi optimum alat tersebut. Dalam eksperimen laju alir volumetrik cairan divariasikan dari 13,25 hingga 25,8 liter/menit dan variasi diameter nozzle, memberikan variasi pada laju volumetric penyerapan absorber dari 0,767 hingga 3,233L/men sedangkan variasi pada laju volumetrik penyerapan adsorber dari 0,2572 hingga 1,3020 L/men. Persentase laju volumetrik absorber sebesar 86,51% sedangkan untuk laju volumetrik adsorber sebesar 13,49% pada kondisi Dn=7,2mm dan QL=19,02L/men. Kapasitas daya serap absorber terbaik sebesar 0,2603gram CO2/(gramKOH.menit) pada Dn=7,2mm dan QL=19,07L/men, sedangkan kapasitas daya serap adsorber sebesar 23,05x10-4 gramCO2/(gram karbon aktif.menit) pada Dn=12,1mm dan QL=25,8L/men."

"Kolom gelembung pancaran merupakan salah satu alat yang berfungsi sebagai alat kontak/perpindahan massa antara fasa gas dan fasa cair yang telah banyak digunakan di industri kimia dan petrokimia, bahkan di industri pengolahan air limbah. Hal pokok yang penting diketahui dalam proses ini adalah tinjauan untuk mempelajari hidrodinamika dan kinetika absorpsi CO2.Pada penelitian ini, yang ingin ditentukan adalah gas entrainment, holdup fasa gas, ukuran diameter gelembung, dan luas area spesifik antarfasa untuk studi hidrodinamika. Sedangkan untuk studi kinetika absorpsi CO2 yang ditentukan adalah konstanta kinetika reaksi.Data yang diambil pada percobaan hidrodinamika adalah laju gas entrainmeni (gas yang terhisap), tekanan statik yang berupa tinggi cairan aerasi (Hf) dan tinggi cairan (hf), tekanan cairan, pengambilan gambar dengan menggunakan kamera pada 3 daerah. Dimana data tersebut diambil pada tiap kondisi operasi laju alir volumetrik cairan dan ukuran diameter nozzle yang divariasikan serta jarak antara permukaan cairan dengan ujung pelepasan kolom downcomer atau pipa downcomer yang tercelup (Z) yang konstan. Data ini kemudian diaplikasikan kedalam persamaan masing -masing untuk mendapatkan harga holdup fasa gas, ukuran diameter gelembung, dan luas area spesifik antar fasa. Sedangkan untuk kinetika absorpsi C02 yang diambil pada percobaan ini adalah data perubahan konsentrasi larutan NaOH dalam kolom gelembung pancaran persatuan waktu. Data ini kemudian diaplikasikan kedalam laju reaksi pseudo first orde reaction untuk menghitung nilai konstanta kinetika reaksi.Dari hasil percobaan diperoleh bahwa pada panjang pipa downcomer yang tercelup konstan, semakin besar kecepatan pancaran cairan dan ukuran diameter nozzle, maka semakin besar gas yang terhisap, holdup fasa gas, dan luas area spesifik antar fasa. Sedangkan ukuran diameter rata - rata gelembung semakin kecil. Pada panjang pipa downcomer yang tercelup semakin pendek, maka semakin besar harga konstanta kinetika reaksi."

"Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan rangkaian alat dengan teknik jet bubble yang dapat digunakan untuk proses absorpsi kimiawi gas CO2 dari gas umpan berkandungan CO2 50%mol, mendapatkan kurva penurunan konsentrasi CO2 terhadap waktu untuk kondisi variasi ukuran gelembung 0,62, 1,25, dan 7,09 mm dan juga variasi konsentrasi absorben KOH 10, 15, dan 20%b, serta untuk memperoleh hasil absorpsi kimiawi CO2 dengan metode batch bertahap, dimana larutan absorben hasil absorpsi batch pertama digunakan sebagai absorben untuk absorpsi batch kedua dengan komposisi gas umpan sama yaitu 50%mol. Absorpsi dengan gelembung berdiameter 0,62 mm menurunkan konsentrasi CO2 menjadi 9,4%mol, 1,25 mm menjadi 10,5%mol, dan 7,09 mm menjadi 15,9%mol, sehingga yang terbaik adalah ukuran gelembung paling kecil karena meningkatkan nilai luas kontak dan koefisien transfer massa. Absorpsi dengan KOH 10%b menurunkan konsentrasi CO2 menjadi 9,4%mol, 15%b menjadi 15,6%mol, dan 20%b menjadi 13,9%mol. Sehingga yang terbaik adalah konsentrasi KOH 10%b karena K2CO3, yang dihasilkan dari reaksi kesetimbangan dan berfungsi sebagai senyawa penyerap CO2, hadir pada pH lebih dari 10 serta paling larut dalam KOH konsentrasi rendah. Metode batch bertahap membuktikan bahwa terbentuk K2CO3 pada absorpsi batch 1, yang menjadi absorben CO2 pada absorpsi batch 2, dengan kemampuan menurunkan konsentrasi CO2 dari 50%mol hingga 11,2%mol.

---

This study aimed to produce equipment series with jet bubble technique that can be used for CO2 gas chemical absorption from 50%mole CO2 feed gas, obtain a CO2 concentration reduction curve for bubble size variation of 0.62, 1.25, and 7.09 mm, and KOH absorbent concentration variation of 10, 15, and 20%w, and also to obtain CO2 chemical absorption result with serial batch method, in which absorbent solution resulted from first batch absorption was used as absorbent for second batch absorption with the same feed gas composition. Absorption with 0.62 mm diameter bubble reduced CO2 concentration to 9.4%mole, 1.25 mm to 10.5%mole, and 7.09 mm to 15.9%mole, so the best is the smallest bubble size because contact area and mass transfer coefficient was enhanced. Absorption with 10%w KOH reduced CO2 concentration to 9.4%mole, 15%w to 15.6%mole, and 20%w to 13.9%mole. So 10%w KOH is the best because K2CO3, that was produced from equilibrium reaction and functioned as CO2 absorbent, presented in pH above 10 and most soluble in lower KOH concentration. Serial batch method proved that K2CO3 was formed on batch 1 absorption, which became CO2 absorbent in batch 2 with CO2 concentration reduction capability from 50%mole to 11.2%mole."

"Penggunaan zeolit sebagai katalis terutama ZSM-5 telah banyak diterapkan di hampir semua industri. Namun, hingga saat ini Indonesia belum mampu memproduksi dan memenuhi sendiri kebutuhan akan katalis. Suatu kerugian yang begitu besar dimana nilai kebutuhan katalis di Indonesia mencapai USD 300juta, sedangkan dilain pihak perkembangan industri petrokimia di Indonesia mengalami kemajuan sangat signifikan. Pengembangan akan sintesis ZSM-5 terus dilakukan. Hasil yang pernah diperoleh dari penelitian-penelitian terdahulu antara lain tahap nukleasi yang menghasilkan material zeolit dalam bentuk sol gel masih kurang efisien yakni memerlukan waktu aging lama (5 hari), dan pengamatan terhadap gel yang terbentuk yakni komposisi Si/Al, perolehan (yield), morfologi belum optimal dilakukan. Tahap gel aging yang begitu lama mengakibatkan proses sintesis ZSM-5 kurang efektif. Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan menitikberatkan pada pembentukan sol gel dengan menggunakan peralatan jet bubble column sehingga diharapkan laju pembentukan sol gel lebih cepat, kualitas sol gel lebih homogen, dan perolehan yield yang setinggi-tingginya (ion lerhidrat sisa seminimal mungkin). Pengujian karakterisasi terhadap sol gel pada sintesis zeolit ini dilakukan menggunakan XRF, AAS, SEM-EDK, FTIR, dan XRD."

"Saat ini, dunia sedang mengalami krisis energi dan lingkungan akibat menipisnya cadangan bahan bakar fosil dan polutan yang dihasilkan pembakaran bahan bakar fosil. Oleh karena itu diperlukan energi alternatif dari bahan terbarukan. Biodiesel dari minyak sawit sangat potensial dikembangkan di Indonesia. Namun selama ini proses sintesis biodiesel cukup rumit dan mahal karena memerlukan reaktor berpengaduk dan pemanas. Suhu reaksi yang digunakan mendekati titik didih metanol sehingga rawan terjadinya penguapan reaktan metanol. Reaktor jet bubble column ini dikembangkan untuk membuat proses sintesis biodiesel menjadi lebih sederhana. Reaktor ini tidak memerlukan pengaduk karena adanya pengadukan otomatis akibat arus eddy yang timbul dalam reaktor. Selain itu, suhu operasi reaksi berlangsung dalam keadaan ambient sehingga tidak memerlukan pemanas dan menghilangkan risiko kehilangan metanol akibat penguapan. Reaksi dilakukan dalam variasi rasio mol metanol minyak 6:1 hingga 3:1 dan variasi penggunaan katalis dan tanpa katalis. Hasil reaksi katalitik memberikan keadaan optimal setelah reaksi berlangsung 30 menit pada rasio mol 6:1 dengan yield biodiesel sebesar 85%. Sedangkan hasil reaksi non-katalitik memberikan hasil optimal pada rasio mol 6:1 setelah reaksi berlangsung selama 50 menit dengan yield biodiesel sebesar 73%.

---

Today, the world is experiencing an energy and environmental crisis as a consequence of fossil fuel reserve depletion and pollutants produced by combustion of fossil fuels. Therefore, we need alternative energy from renewable materials. In Indonesia, biodiesel that produced from palm oil is very potential to be developed. However, the biodiesel synthesis process is quite complicated and expensive because it requires stirred reactor and heating. Furthermore, reaction temperature that is used in commercial process is very close to the boiling point of methanol, so the evaporation of methanol is very likely to occur.

Jet bubble column reactor was developed to make a much simpler biodiesel synthesis process. This reactor doesn't need a mixer because of the automatic mixing that is caused by eddy currents that arise inside it. In addition, the reaction takes place in ambient operating temperature, thus ths reactor doesn't require heating and the risk of loss of methanol due to evaporation can be eliminated. In this research, the reaction was carried out with ratio variations of methanol to oil from 6:1 to 3:1 and variation of catalyst and without catalyst.

The experiment shows that catalytic reactions provide optimal result after the reaction lasted for 30 minutes at a ratio of 6:1 at a yield of 85% biodiesel. Meanwhile, the non-catalytic reaction provides optimal result in 6:1 ratio after the reaction lasted for 50 minutes at a yield of 73% biodiesel."

"Mikroalga sangat potensial untuk dijadikan sebagai bahan baku berbagai produk komersil, namun terkendala dalam efisiensi produksi biomassa. Hal tersebut dapat ditingkatkan dengan mempelajari pencampuran di dalam fotobioreaktor melalui teknologi computational fluid dynamic (CFD). Dalam penelitian ini, fotobioreaktor pencahayaan dalam untuk kultivasi mikroalga dimodelkan secara 3 dimensi yang mencakup neraca momentum, neraca massa fasa cair dan fasa gas. Model divalidasi dengan data penelitian dari jurnal Pegallapati dan Nirmalakhandan (2012) untuk simulasi selama 8 hari dengan pengaturan parameter μmax dan kd. Parameter μmax dan kd yang digunakan dalam model adalah sebesar 1,2 hari-1 dan 0,6 hari-1, dengan persen error hasil simulasi paling rendah 6,30% dan paling tinggi 38,64%. Hasil simulasi menunjukkan bahwa konsentrasi alga terus meningkat hingga 25,9 mol/m3 pada hari kedelapan, tidak berbeda jauh dengan hasil eksperimen sebesar 28,37 mol/m3. Profil konsentrasi alga cenderung untuk menyebar merata, menunjukkan adanya pencampuran di dalam reaktor. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa konsentrasi CO2 terlarut berkisar di angka -1 x 10-4 mol/m3 dan 1 x 10-4 mol/m3 pada 4 hari pertama serta di angka -1 x 10-17 mol/m3 dan 1 x 10-16 mol/m3 di 4 hari selanjutnya, menunjukkan adanya kenaikan kemampuan fiksasi CO2. Persebaran konsentrasi CO2 terlarut cenderung mengikuti perpindahan massa CO2 dari fasa gas ke fasa cair.

---

Microalgae have many potential as raw material for several commercial products, but still lacking in biomass production efficiency. The efficiency can be increased by studying mixing phenomena in photobioreactor using computational fluid dynamics (CFD) technology. In this research, an internally-illuminated bubble column photobioreactor is modeled in 3 dimensions which consist of momentum balance and mass balance in gas and liquid phase. The model is validated using experimental data from Pegallapati and Nirmalakhandan (2012) for eight days of cultivation with an adjustment in μmax and kd value. The model is using μmax value of 1.2 d-1 and kd value of 0.6 day-1 which has an error percentage of 6.30% at the lowest and 38.64% at the highest compared to the experimental data. Simulation shows that algae concentration increases everyday and reaching the value of 25.9 mol/m3 in the eighth day, compared to 28.37 mol/m3 algae in the experiment. The algae concentration has a tendency to spread evenly throughout the reactor, showing that there is mixing in the reactor. Simulation also shows that dissolved CO2 concentration value is ranging from -1 x 10-4 mol/m3 to 1 x 10-4 mol/m3 in the first four days, while its value is ranging from -1 x 10-17 mol/m3 to 1 x 10-16 mol/m3 in the next four days, showing increase in CO2 fixation ability. Dissolved CO2’s concentration spreading tends to follow the spreading of CO2 mass transfer from gas phase to liquid phase.

"