Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian ini berkonsentrasi pada perancangan dan pengujian kinerja reaktor plasma non-termal jenis DBD. Reaktor yang dibangun berjenis koaksial terbuat dari gelas borosilkat dengan volume 29 cc dan 42 cc. Kedua reaktor dioperasikan dalam suhu kamar dan tekanan atmosferik. Variasi yang digunakan untuk uji kinerja reaktor adalah laju alir umpan, tegangan, volume reaktor, dan sumber listrik (Inverter UPS dan PLN). Reaktor ini mampu menghasilkan konversi CO2 hingga 2.27% dengan penggunaan sumber listrik inverter UPS dan sebesar 4.55% dengan penggunaan listrik PLN.

---

This research concern are performed DBD reactor design and its performance test. Reactors which are coaxial type are made of borosilicate glass with 29 and 42 cc of volume. Reactors operate at ambient temperature and atmospheric pressure.

Variations that been used in performance test are reactant flow rate, applied voltage, reactor volume, and power source (Inverter UPS and public electricity). Reactors can produce CO2 conversion rate about 2.27% by using electric source from inverter UPS and about 4.55% by using public electricity."

"Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan suatu rancang bangun reaktor plasma non-termal DBD jenis pipa koaksial shell and tube dan menguji kinerjanya dalam mengkonversi elpiji. Variasi yang digunakan untuk melakukan uji kinerja reaktor adalah: laju alir umpan elpiji, tegangan listrik, dan volume reaktor. Reaktor DBD yang dirancang terbuat dari gelas pyrex (borosilikat) bervolume 29 dan 41 cm3 dan memiliki produktivitas propana optimum sebesar 44,7% yang dihasilkan pada kondisi tegangan primer NST 130 VAC dan laju alir umpan elpiji 1500 cm3/menit menggunakan reaktor 1 (volume 29 cm3). Plasma non-termal pada reaktor dibangkitkan oleh NST dengan sumber arus PLN.

---

The aim of present experiment is to design DBD non-thermal plasma reactor shell and tube coaxial pipe type and to do its performance test in converting LPG. The variations used in conducting performance test are: LPG feed flowrate, voltage, and reactor volume. The designed DBD reactors are made of pyrex (borosilicate) glass with 29 and 41 cc of volume and has 44,7% optimum productivity of propane which produced at 130 VAC of primary NST and 1500 cc/minute LPG feed flowrate using reactor 1 (29 cc volume). The non-thermal plasma is generated in reactor by NST, using electrity provided by State Electricity Enterprise (PLN) as power source."

"Dalam penelitian ini dibahas mengenai filosofi rancang bangun reaktor DBD serta uji kinerja dari reaktor plasma DBD yang digunakan untuk mengonversi CO2 menggunakan sumber listrik dari trafo NST. Rancang bangun yang dibahas menyangkut fungsi dan alasan penggunaan setiap alat serta fenomena plasma yang timbul ketika melakukan penelitian. Sedangkan pada pengujian kinerja reaktor DBD, umpan yang digunakan adalah CO2 kering dan CO2 basah. Variasi yang diuji adalah laju alir, ukuran reaktor, dan tegangan. Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian ini adalah konversi CO2 berlangsung lebih baik pada kondisi laju alir rendah, ukuran reaktor kecil, dan menggunakan tegangan tinggi.

---

In this research, we talked about the philosophy of DBD reactor design and performance test of DBD plasma reactor that used for CO2 conversion using NST voltage. The design explained the function and the reason of using every instrument and plasma phenomena that happen during the research. Whereas in the DBD reactor performance test, the feed which was used are dry CO2 and wet CO2. The variation that tested is flow rate, reactor size, and voltage of the system. The conclusion from this research is CO2 conversion is better in the condition: low flow rate, small reactor, and using high voltage."

"Reaktor Dielectric barrier Discharge (DBD) merupakan reaktor plasma non-termal yang sejak tahun 1980 diinvestigasi sebagai metode alternatif yang menjanjikan dalam berbagai penggunaan untuk mensitesis sejumlah reaktan. Pada penelitian ini dilakukan rancang bangun reaktor DBD mengkonversi LPG menjadi hidrokarbon lain dengan jenis pipa koaksial berbentuk shell and tube. Reaktor dirancang mudah dan murah dalam pembuatan dan perawatan; dapat beroperasi pada suhu kamar dan tekanan atmosferik; dan dapat menggunakan sumber energi listrik searah (DC) yang dirubah menjadi listrik bolak-balik (AC). Kinerja reaktor hasil rancangan terhadap variabel tegangan dan laju alir berpengaruh terhadap besarnya konversi reaksi yang terjadi, sedangkan variabel diamater discharge gap berpengaruh terhadap type reaksi yang terjadi. Pengaruh sumber listrik DC ialah jumlah energi listrik yang diterima oleh reaktor yang lebih besar dibanding sumber listrik arus AC.

---

Reactor dielectric barrier discharge (DBD) is a type of non-thermal plasma reactor that since 1980 has already been investigated as alternative methode that promising for synthesizes some reactans. Therefore in this reserch will be made design of reactor DBD to convert LPG become other hydrocarbon with type of coaxial pipe from sheel and tube.

This reactor is designed for the ease of construction and maintenance; able to operate at ambient temperature and atmospheric pressure; and can be generate with DC electric current and then change to AC electric current by Inverter.

Reactor performance from current and flow rate variable is influence to the corvertion that happen, meanwhile diameter variable influence to type of reaction that occur. The influence of electric source are from DC electric current will give more energy beside from AC electric source."

"Reaktor plasma dengan konfigurasi umpan 3-lewatan untuk konversi gas CO2 dan CH4 perlu dimodelkan agar dapat merepresentasikan fenomena fisika dan kimia yang terjadi dalam reaktor. Pemodelan ini juga bertujuan mendapatkan kinerja reaktor yang diinginkan agar bisa digunakan sebagai dasar scale-up. Model reaktor disimulasikan dalam tiga dimensi menggunakan COMSOL Multiphysics dengan melihat pengaruh variasi laju alir umpan, temperatur di dalam reaktor, serta rasio mol umpan terhadap konversi dan produk syngas yang dihasilkan. Konversi tertinggi dicapai pada laju alir 4,6 mL/ menit dengan konversi CO2 sebesar 22% dan konversi CH4 sebesar 88,4% dengan rasio syngas yang dihasilkan CO2: CH4 = 1:1,14. Konversi yang dihasilkan tidak mengalami perubahan yang signifikan dengan naik atau turunnya temperatur di dalam reaktor. Dari variasi rasio mol umpan, konsentrasi CO yang dihasilkan meningkat sebanding dengan naiknya konsentrasi umpan CO2. Konsentrasi H2 yang dihasilkan meningkat sebanding dengan naiknya konsentrasi umpan CH4.

---

Plasma reactor with 3-pass flow configuration for conversion CO2 and CH4 gas needs to be modeled in order to represent the physical and chemical phenomena that occur in the reactor. This modeling also aims to obtain the desired performance of the reactor to be used as the basis for scale-up. Reactor modeled in three dimensions using COMSOL Multiphysics to see the effect of the feed flow rate variations, the temperature inside the reactor, as well as the mole ratio of the feed to the conversion and syngas produced. The highest conversion achieved at a flow rate 4.6 mL/min, respectively the conversion of CO2 and CH4 is 22% and 88.4% with a ratio syngas produced CO2: CH4 = 1: 1.14. The conversion in the reactor did not change significantly with the increase or decrease the temperature in the reactor. The concentration of CO produced increase with increasing inflow concentration of CO2. The concentration of H2 produced increase with increasing inflow concentration of CH4."

"Gasifikasi merupakan salah satu pemanfaatan batubara yang ramah lingkungan, tetapi masih memiliki kelemahan, yaitu menghasilkan partikulat. Penggunaan plasma pada gasifikasi diharapkan dapat mengatasi kekurangan gasifikasi dan dapat menghasilkan gas sintesis. Pada penelitian ini dirancang sebuah reaktor fluidisasi plasma untuk gasifikasi batubara dengan jenis plasma yang digunakan adalah dielectric barrier discharge. Reaktor dirancang dengan ukuran diameter 10 cm dengan tinggi ruang fluidisasi 40 cm dan tinggi total 66 cm. Dilakukan uji kinerja reaktor untuk gasifikasi batubara menggunakan gas CO2 dengan laju alir 20 liter/menit dan batubara jenis sub bituminus dengan tinggi unggun batubara 3 cm dan ukuran batubara 120-200 mesh. Hasilnya didapatkan konsentrasi hidrogen hingga 10,28 % dan CO adalah 28 ppm dengan produktivitas alat mencapai 0,00327 Liter/Joule.

---

Gasification is one of the environmentally friendly use of coal, but still has a weaknesses, which produces particulate and less economical. The use of plasma gasification is expected to overcome the lack of gasification by producing synthesis gas. In this research designed a plasma reactor for gasification of coal fluidization with a type of plasma used is a dielectric barrier discharge. The reactor is designed with a diameter size of 10 cm, fluidization chamber with a height of 40 cm and a total height of 66 cm. Conducted performance tests using coal gasification reactor for CO2 gas with flowrate of 20 liters/minute and sub-bituminous coal with coal size 120-200 mesh and coal bed height of 3 cm. The results obtained up to 10.28% concentration of hydrogen and CO is 28 ppm with the productivity of the reactor reached 0.00327 Liters / Joule."

"ABSTRAKSintesis gas (syngas) dapat diproduksi melalui proses CO2 reformation of methane. Pemecahan molekul CO2 memerlukan tekanan dan suhu tinggi, sehingga akan memakan biaya yang besar. Dengan memanfaatkan reaktor plasma non-termal berjenis dielectric barrier discharge (DBD), reduksi biaya dapat dilakukan karena proses pemecahan molekul CO2 dilakukan pada kondisi normal. Pemodelan reaktor ini pun diperlukan untuk mendapat model yang mampu menggambarkan kondisi reaktor plasma jenis DBD, sehingga menurunkan risiko kegagalan scale-up. Program yang digunakan untuk pemodelan adalah Computational Fluid Dynamic (CFD), yaitu COMSOL Multiphysics. Perhitungan dilakukan dengan mengombinasi data kinetika eksperimen dan peristiwa perpindahan sehingga didapat suatu model reaktor. Model disimulasi dengan variasi tegangan atau voltase, suhu dan rasio umpan masuk untuk melihat pengaruhnya terhadap konversi dan produksi gas-gas yang dihasilkan. Konversi CH4 dan CO2 terbesar adalah 63% dan 20% yang dicapai pada rasio umpan CH4/CO2 = 0,5. Pada rasio umpan 0,5 juga dihasilkan rasio syngas terbesar, yaitu H2/CO = 2. Konversi yang dihasilkan tidak mengalami perubahan yang signifikan dengan naiknya suhu awal di dalam reaktor. Sedangkan produksi syngas baik H2 dan CO menurun dengan meningkatnya suhu.

---

ABSTRACTSyngas can be produced using CO2 reforming of methane. Dissociation of molecule CO2 has to be done under high pressure and temperature condition. Therefore its process requires a lot of money. Using plasma non-thermal reactor or dielectric barrier discharge (DBD) can reduce cost requirement, because CO2 dissociation can be done under normal condition. Hence, modeling of plasma reactor is needed to get valid model in order to reduce risk of scale up failure. We use Computational Fluid Dynamic (CFD) program or COMSOL Multiphysics for modeling the reactor. Calculation is done using combination of kinetic experiments data and transfer phenomena to get a reactor model. Model will be simulated under voltage, tempperature, and feed ratio variation to analyze the effect to conversion, and syngas production. Highest conversion of CH4 and CO2 reach maximum at CH4/CO2=0.5 with 63% and 20% respectively. Syngas rasio also reach maximum at 0.5 feed ratio with H2/CO=2. There is no significant effect of temperature variazion to conversion. However, increasing temperature lead to low syngas production."

"Sebagai salah satu gas rumah kaca, gas CO2 dan CH4 akan dikonversikan menjadi gas yang berguna dalam reaktor plasma non-termal dengan konfigurasi umpan 3- lewatan, yang beroperasi pada suhu ruangan. Reaktor mempunyai keunggulan dapat sekaligus mendinginkan elektroda tegangan tinggi pada proses reaksinya dan memanaskan awal umpan sebelum masuk zona plasma. Laju alir gas CO2 yang digunakan adalah 500-1.500 mL/menit dengan Time on Stream (TOS) 2,1-8,4 menit, sedangkan pada reformasi gas CO2 digunakan campuran gas CO2/CH4 (1/1) dengan laju alir 9,19; 19,45 dan 85,43 mL/menit dengan TOS 140 menit, dan tegangan reaktor 12,27 kV. Dekomposisi gas CO2 menghasilkan gas CO dan O2 dengan konversi rendah dan menurun kembali setelah TOS 2,1 menit, karena adanya reaksi berbalik. Dari reformasi gas CO2 dihasilkan gas sintesis, H2 dan CO, C2H6 serta komponen C3. Konversi CO2 dan CH4 tertinggi dicapai pada laju alir 9,19 mL/menit yaitu 36,73% dan 35,52%. Energi spesifik terbaik pada dekomposisi CO2 adalah 270 kJ/mol, sedangkan pada reformasi CO2 adalah 2.333,5 kJ/mol. Analisis PSSH dapat memprediksi suhu lokal pada beberapa titik didalam reaktor, sebesar ratarata 1425 K. Penelitian ini perlu dikembangkan sampai skala komersial dengan konversi dan efisiensi tinggi, untuk digunakan juga pada gas alam dengan kandungan CO2 tinggi, menghasilkan gas sintesis dan juga hidrokarbon rantai panjang sebagai bahan bakar cair melalui proses Fischer Tropsch.

---

As one of the Greenhouse gas, CO2 and CH4 will be converted into valuable gas in the three-pass flow configuration of non-thermal plasma reactor that operated in the room temperature. Reactor has advantage can simultaneously cool the high voltage electrode during reaction process and preheat the feed before entering the plasma zone. The used of CO2 feed flow rates was 500-1,500 mL/minute with Time on Stream (TOS) between 2.1-8.4 minutes, and CO2 reforming used the mixture of CO2/CH4 (1/1) with the feed flow rates of 9.19, 19.45 and 85.43 mL/minute until TOS 140 minutes. The electrical voltage was 12.27 kV.

The CO2 decomposition produced CO and O2 with low conversion and dropped off after TOS 2.1 minutes, due to the occurrence of reverse reaction. The CO2 reforming process produced synthesis gas, C2H6 and C3 components. The highest CO2 and CH4 conversion reached 36.73% and 35.52%, respectively at the feed flow rate of 9.19 mL/minute. The best specific energy in the CO2 decomposition was 270 kJ/mol, while the CO2 reforming was 2,333.5 kJ/mol.

Analysis of PSSH identified the local spots temperature inside the reactor, by an average of 1425 K. This research need to be developed into a high performance and efficient commercial scale reactor, to be used also for high CO2 content natural gas, producing synthesis gas and also high chained of liquid fuel hydrocarbon through Fischer Tropsch processes."

"Perpaduan antara unggun terfluidakan dan plasma dalam gasifikasi batubara diharapkan dapat menghasilkan konversi batubara yang besar. Penelitian ini berkonsentrasi pada perancangan dan pengujian kinerja reaktor DBD (Dielectric Barrier Discharge) plasma untuk gasifikasi batubara dalam unggun terfluidakan. Reaktor yang dibangun berukuran diameter 10 cm dan tinggi total 66 cm dengan tinggi ruang fluidisasi sebesar 40 cm. Gas yang dihasilkan akan dianalisis menggunakan GC (Gas Cromatography) dan CO analyzer dengan melakukan variasi pada tegangan masukan NST (Neon Sign Transformer) dan jenis oksidator. Pada penggunaan oksidator udara diperoleh penurunan konsentrasi udara seiring dengan peningkatan tegangan masukan NST sedangkan pada oksigen diperoleh gas hidrogen 0,01% dengan produktivitas reaktor 267,161 L/kWh.

---

The combination of fluidized bed and plasma in coal gasification is expected to produce large coal conversion. This study focuses on designing and testing the performance of the DBD (Dielectric Barrier Discharge) plasma reactor for coal gasification in fluidized bed. The reactor was built in diameter of 10 cm; total height of 66 cm and fluidization space?s height of 40 cm. Gas resulted are analyzed using GC (Gas Cromatography) and CO analyzer by setting variations on the input voltage of NST (Neon Sign Transformer) and the type of oxidizing agents. When using air as oxidizing agent, it derives air concentration decreased with increasing input voltage of NST, while, when using oxygen, it is obtained that hydrogen?s concentration is 0.01% with reactor?s productivity is 267.161 L/kWh."

"Pada penelitian ini dilakukan rancang bangun sistem produksi hidrogen melalui elektrolisis plasma pancaran pijar dengan perubahan variabel proses seperti suhu, tegangan, dan konsentrasi KOH. Selama proses elektrolisis, akan terbentuk spesi- spesi aktif yang akan meningkatkan produksi gas hidrogen. Rasio jumlah mol H2 yang dihasilkan (G(H2)) meningkat dengan meningkatnya tegangan dan konsentrasi KOH. Hal yang sebaliknya terjadi pada jumlah energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah volum hidrogen pada waktu tertentu (Wr). Pada tegangan 70 volt DC dan konsentrasi KOH 0,08 M, 0,14 M, dan 0,20 M nilai G(H2) masing-masing adalah 1,11 mol.mol-1;1,20 mol.mol-1 dan 1,23 mol.mol-1 sedangkan nilai Wr adalah 550 kJ/L; 514,54 kJ/L dan 504,19 kJ/L.

---

This paper performed the system design of hydrogen production via glow discharge plasma electrolysis by changing the process variables such as temperature, voltage, and the concentration of KOH. During the electrolysis process, energetic species will form and increase the production of hydrogen. The mole number of hydrogen divided by the Faradaic stipulated yield by passing the given electricity between the two electrodes, G (H2), increases with increasing voltage and concentration of KOH. The opposite occurs in the power depleted divided by the hydrogen volume (Wr). At 70 V DC and the concentration of KOH 0,08 M, 0,14 M, and 0,20 M the value G (H2), respectively, are 1,11 mol.mol-1; 1,20 mol.mol-1 and 1,23 mol.mol-1 while the value of Wr is 550 kJ/L; 514,54 kJ/L and 504,19 kJ/L."