Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKKonsumsi bahan bakar minyak (BBM) solar yang terus meningkat menyebabkan kandungan partikulat, yang berasal dari jelaga, di udara Jakarta melebihi ambang batas lebih dari 50%. Karena partikulat merupakan pencemar yang berbahaya, maka diperlukan usaha untuk mengendalikannya yang sekaligus menunjang program langit biru dengan memasang katalitik konverter pada kenalpot kendaraan. Pada penelitian ini, didisain katalitik konverter yang aktif terhadap oksidasi jelaga pada gas buang dan tahan terhadap sulfur yang banyak terkandung dalam solar di Indonesia. Keramik lokal digunakan sebagai carrier, Cu sebagai inti aktif, K sebagai promotor dan MgO sebagai support, sehingga didapatkan katalitik konverter alternatif yang dapat dimanufaktur didalam negeri. Tahun pertama penelitian telah menghasilkan sistem katalis yang aktif untuk oksidasi jelaga serta tahan terhadap keracunan sulfur. Katalis tersebut ialah 20% Cu/A1203 dengan 15% spinel ZnFe204. Spine ini meliki kemampuan adsorbsi selektif terhadap SO2 2,6x dibandingkan Cu/A12O3 serta memiliki luar permukaan sekitar 80m21g. Suhu aktif katalis 300°F dan tahan terhadap aliran udara dengan kadar sulfur sampai 10%. Di tahun kedua, penelitian difokuskan pada penentuan umur (life time) katalis, studi kinetika reaksi dan disain katalitik konverter menggunakan Java Ballclay sebagai carrier. Sintering keramik silakukan dengan pemanasan pada suhu ±1000°C dan coating A12O3 dipermukaan katalis dengan metode dipping yang diterapkan adalah metode yang telah ditemukan pada penelitian terdahulu. Hasil preparasi katalis yang terdiri atas carrier, support, inti aktif dan spinel dengan ukuran sekitar 2,5mm diuji pada skala lab menggunakan reaktor alir kontinyu dengan jelaga yang berasal dari solar yang dipasarkan di Jakarta. Berdasarkan hasil studi kinetika terhadap aktivitas katalis terbaik, selanjutnya dibuat prototipe katalitik konverter berbentuk packed bed yang diuji terhadap kendaraan disel 2500cc. Penelitian ini diharapkan menghasilkan metode manufaktur katalitik konverter yang meliputi : proses sintering keramik, coating A12O3i dispersi inti aktiflspinel dan prototipe yang memiliki aktivitas tinggi terhadap oksidasi jelaga serta tahan terhadap sulfur. TUJUAN KHUSUS Mendapatkan komposisi kimia dan metode manufaktur katalitik konverter untuk kendaraan bermesin disel di Indonesia serta menghasilkan prototipe katalitik konverter dengan ukuran sebenamya. Penelitian ini menunjang program langit biru pemerintah dan memberikan alternatif katalitik konverter yang lebih murah dan dapat diproduksi didalam negeri. Penelitian ini juga bertujuan mendapatkan paten tentang pembuatan katalitik konverter sehingga dapat dilanjutkan untuk diproduksi secara komersial. "

"Kendaraan bermesin diesel banyak digunakan di Indonesia. Kendaraan jenis ini mengeluarkan polutan terutama jelaga yang dapat direduksi dengan pemasangan katalitik konverter yang dapat mengkonversi jelaga menjadi CO2. Untuk mendapatkan katalitik konverter dengan ukuran yang optimum diperlukan model yang dapat mewakili profil konsentrasi jelaga, suhu konverter dan tekanan sepanjang konverter. Pada studi ini sebuah model untuk katalitik konveter pada kondisi adibatis menggunakan persamaan kinetika yang telah dipublikasikan sebelumnya. Penyelesaian terhadap model yang dikembangkan menggunakan program Polumath 5.X dan metode Runga Kutta.Hasil simulasi menunjukkan bahwa terjadi kenaikan suhu sepanjang konverter dengan berkurangnya berat jelaga, sementara itu tekanan sepanjang konverter mengalami penurunan. Kenaikan berat jelaga di gas masuk konverter meningkatkan kebutuhan panjang konverter. Sebaliknya, kenaikan diameter katalis partikel tidak mempengaruhi berat jelaga sepanjang konverter dan suhu tetapi menghasilkan penurunan tekanan. Untuk mesin diesel 2500CC diperlukan sebuah katalitik konverter jenis packed bed berpenampang berbentuk elip dengan diagonal 14,5X7,5 cm dan diamater katalis 0,8 cm sepanjang 4,1cm.

---

Modelling and Simulation of Packed Bed Catalytic Converter for Oxidation of Soot in Diesel Powered Vehicles Flue Gas. Diesel vehicle is used in Indonesia in very big number. This vehicle exhausts pollutants especially diesel soot that can be reduces by using a catalytic converter to convert the soot to CO2. To obtain the optimal dimension of catalytic converter it is needed a model that can represent the profile of soot weight, temperature and pressure along the catalytic converter. In this study, a model is developed for packed bed catalytic converter in an adiabatic condition based on a kinetic study that has been reported previously. Calculation of developed equations in this model uses Polymath 5.X solver with Range Kutta Method.

The simulation result shows that temperature profile along catalytic converter increases with the decrease of soot weight, while pressure profile decreases. The increase of soot weight in entering gas increases the needed converter length. On the other hand, the increase of catalyst diameter does not affect to soot weight along converter and temperature profile, but results a less pressure drop. For 2.500 c diesel engine, packed bed catalytic converter with ellipse?s cross sectional of 14,5X7,5 cm diagonal and 0,8 cm catalyst particle diameter, needs 4,1 cm length."

"Besamya jumlah pemakaian .kendaraan bermesin diesel di Indonesia dan bahayanya emisi jelaga yang dikeluarl-ran menuntut kendaraan bennesin diesel untuk menggunakan katalitik konverter. Penentuan dimensi katalitik konverter yang optimal membntuhkan pemodelan yang dapat menggambarkan profil berat jelaga, suhu dan tekanan di sepanjang reaktor- Pcmodclan dilakukan untuk reaktor jenis packed bed yang diasumsikan bekerja pada kondisi tunak dan adiabatis. Reaksi yang diamati adalah realisi oksidasi jclaga mcnjadi kurbon dioksidn. Persamaan yang dipcroleh merupakan persamaan diferensial biasa orde sam yang saling terkait. Untuk menyelesaikan persamaan yang saling terkait ini digunakan solver Polymalh 5.X dengan metode Range Kuna Fehlberg.Hasil simulasi menunjukkan bahwa profil berat jelaga di sepanjang reaktor turun, profil suhu naik dan profil tekanan turun_ Kenaikan jumlali jelaga yang masuk mengakibalkan panjang reaklor yang dibutuhkan lebih panjang, profil suhu di sepanjang reaktor lebih linggi dan penurunan tekanan yang lebih besar.Sedangkan kenail-can diameter partikel katalis tidak berpengaruh pada profil berat jelaga dan suhu, letapi mcngakibalkan penurunan lekanan yang lebih kecil.Desain katalitik konverter packed bed untuk kendaraan bermesin diesel dcngan pcnampang berbcnluk ellips yang bcrdiagonal panjang l4,5 cm dan diagonal pendek 7,5 cm menghasilkan di mensi katalitik konverter dengan panjang 4,1267 cm dan diameter partikel katalis 0,8 cm. Ukuran katalitik konverter yang cliperoleh lebih pendek dari pada katalitik konvener yang ada di pasaran, karena katalitik konverter yang sudah komersial tersebut dirancang untuk mengkonversi beberapa gas buang seperti karbon monoksida (COUD), hidrokarbon (HC) dan oksida nitrogen (NOx®)."

"Pertambahan jumlah kendaraan bermotor dikota-kota besar di Indonesia dan Daerah Khusus Ibukota Jakarta pada khususnya, dan tahun ke tahun terus meningkat. Hal tersebut menyebabkan peningkatan pencemaran udara yang disebabkan oleh emisi gas buang dari kendaraan bermotor, terutama berupa PM-10 yang terdapat pada soot hasil pembakaran solar kendaraan diesel. Salah satu alternatif untuk memperbaiki kualitas gas buang kendaraan bermotor khususnya yang bermesin diesel adalah dengan memasang "catalytic converter" pada knalpot kendaraan untuk mengoksidasi karbon menjadi CO2. Pada penelitian ini digunakan katalis Co,K/CeO2 untuk tujuan tersebut dan ditambahkan promotor La2O3, agar katalis tahan terhadap sulfur. CeO2 digunakan sebagai support dan Co sebagai inti aktif serta logam K berfungsi sebagai promotor untuk menurunkan suhu oksidasi. Preparasi katalis untuk catalytic converter dilakukan dengan metode preparasi CeO2 dan impregnasi inti aktif. Hasil preparasi katalis ini kemudian dikarakterisasi dengan FTLR dan BET. Pada penelitian ini dilakukan uji aktivitas katalis Co,K/CeO2 dan Co,K/CeO2 dengan penambahan promotor La2O3 terhadap reaksi oksidasi soot dengan memvariasikan kandungan sulfur yang terkandung pada soot. Uji ini dilakukan dengan variasi suhu; 100°C, 200°C, 300°C, 400°C dan 500°C. Hasil BET didapat luas permukaan support yang dihasilkan dari preparasi sebesar 17,5 m2/gr. Karakteristik dengan FTIR mengindikasikan adanya penambahan jumlah La2O3 dipermukaan katalis sehingga secara kualitatif menunjukkan keberhasilan proses impregnasi yang telah dilakukan. Uji aktivitas terhadap diesel soot menunjukkan katalis tanpa promotor La2O3 aktif terhadap soot dengan kandungan sulfur 0,5 % berat. Sedangkan katalis dengan adanya promotor La2O3 terbukti tahan atau resistan terhadap sulfur yang terdapat pada soot dengan kadar 1,5%-2,5% berat."

"Penelitian reaksi oksidasi jelaga dari gas buang kendaraan bermotor dengan Cu/AI,O, tanpa dan dengan penambahan spinel untuk katalitik konverter kendaraan bermesin diesel telah dilakukan. Hasil Penelitian itu menunjukkan penggunaan spinel dapat mencegah terjadinya peracunan katalis oleh sulfur, penggunaan spinel dapat menurunkan suhu aktif katalis dan sahu optimum reaksi pada 400°C. Spinel ZnFe,o, menyebabkan katalis Cu/AIO, paling aktif pada suhu yang sama dan oleh karena itu penggunaan spinel ini perlu dilakukan penelitian lebih lanjut Pada penilitian ini dilakukan uji akrivitas katalis tersebut selama 4 jam untuk mengetahui life time katalis, studi kinetika untuk mendapatkan persamaan laju reaksi oksidasi jelaga dengan katalis Cu,ZnFe,O/AIO 1 yang berlangsung pada rentang kondisi operasi tertentu, dan mendesign prototype katalitik konverter untuk kandaraan bermesin diesel. Hasil uji aktivitas dengan peogaruh gas SO, menunjukkan bahwa aktivitas katalis Cu/Al20, dalam mengoksidasi jelaga lebih rendah dibandingkan katalis Cu/AI,O, berspinel ZnFe20, karena Cu/AIO3 rentan teracuni sulfur. Katalis Cu/Al2O3 berpinel ZnfeO4 pada kondisi operasi penelitian mampu bertahan selama 17,5 jam dalarn mengoksidasi jelaga. Sebelum pengambilan data untuk percobaan kinetika. terlebih dahulu dilakukan percobaan pendahuluan untuk memperoleh daerah kinetika dimana pengaruh oleh difusi internal dapat diabaikan, yaitu pada diameter yang lebih kecil."

"Minyak solar Indonesia mengandung sulfur yang tinggi (0,5% berat). Senyawa sulfur sangat tidak diharapkan karena akan menyebabkan katalis pada katalitik konverter kendaraan diesel terdeaktivasi disamping dapat menimbulkan korosif pada mesin kendaraan. Keadaan ini menyebabkan katalitik konverter tidak dapat dipakai di Indonesia. Agar katalitik konverter dapat diterapkan di Indonesia maka diperlukan katalis yang mempunyai ketahanan terhadap sulfur. Spinnel Oksida CuSp1O, dapat melindungi katalis dengan menangkap senyawa sulfur dan mereaksikannya dengan karbon membentuk CO:. Disamping dapat berfungsi sebagai katalis oksidasi, spinnel oksida CuMn204 juga dapat mempercepat proses transporta.si oksigen kerlalam katalis. Dengan sifat lni maka katalis Cu/Al 203 yang diimpregnasi dengan CuMn,O, menjadi lebih taban terhadap sulfur, memiliki temperatur aktif katalis yang lebih rendah, dan mempunyai aktivitas yang lebih balk dibandingkan dengan katalis Cu/A!,03. Hasil uji ketahanan katalis terhadap sulfur menunjukkan katalis Cu,CuMn20-t/Al203 dengan loading inti aktif Cu sebesar 20% dan spinnel oksida CuMn20, sebesar 10%(CuSp10), 15%(CuSp15) dan 20o/o(CuSp20) tahan temadap sulfur. CuSp1O tahan sulfur hingga 5% berat, sedangkan katalis CuSp15 dan CuSp20 tahan terhadap sulfur hingga 10% berat. "

"Katalitik konverter konvensional tidak dapat digunakan di Indonesia karena bahan bakar solar Indonesia mengandung sulfur dalam jumlah yang relatif besar. Sulfur dalam solar tersebut akan menyebabkan katalis mengalami deaktivasi. Keadaan tersebut mengakibatkan diperlukannya suatu pelindung bagi katalis agar dapat diterapkan pada katalitik konverter kendaraan mesin diesel. Spinel oksida ZnMn2O4 yang ditambahkan ke dalam inti katalis Cu/A1203 mampu melindungi katalis dari keracunan, karena spinel oksida ini memiliki aktivitas yang tinggi terhadap sulfur maka senyawa sulfur akan diadsorbsi lebih kuat oleh spinel dibandingkan adsorbsi oleh inti aktif Cu. Katalis Cu,ZnMn2O4/Al2O3 dipreparasi dengan metode impregnasi yang selanjutnya dikarakterisasi terhadap ikatan antara komponen penyusun katalis dan luas permukaannya. Selanjutnya katalis diuji keaktifannya dalam mengadsorbsi S02 dan dianalisis aktifitasnya dalam mengkonversi jelaga menjadi CO2 menggunakan Gas Chromathography. Dari hasil pengujian adsorbsi SO2, ditunjukkan bahwa penambahan spinel oksida ZnMn2O4 pada inti katalis Cu/A1203 akan meningkatkan laju adsorbsi awal sebesar dua kali laju adsorsbi Cu/A1203 tanpa spinel. Sedangkan untuk uji aktivitas diketahui bahwa penambahan spinel oksida akan menurunkan temperatur aktif katalis dan meningkatkan jumlah jelaga yang terkonversi. Dimana tingkat aktivitas katalis terbesar ditunjukkan secara berurut dengan CuSp15>CuSpl0>CuSp2O. Untuk memenuhi kebutuhan akan katalis yang tahan terhadap sulfur, memiliki temperatur aktif pada temperatur operasi mesin diesel dan kemampuan mengkonversi jelaga yang tinggi maka katalis Cu,ZnMn2O4/A1203 dengan loading spinel sebanyak 15 % sangat tepat digunakan sebagai katalis pada katalitik konverter kendaraan bermesin diesel di Indonesia."

"Catalytic Converter (CC) merupakan salah satu solusi bagi permasalahan polutan yang berasal dari gas buang kendaraan bermotor. Untuk kendaraan bermotor bermesin diesel, gas buangnya terutama mengandung partikulat berupa padatan karbon atau soot dan senyawa sulfur. Adanya senyawa sulfur pada bahan bakar mesin diesel produksi dalam negeri sebesr 0.5 % berat menyebabkan terjadinya deaktivasi katalis dan menurunkan kinerja catalytic converter. Untuk mengatasi hal ini, perlu dikembangkan teknologi catalytic converter untuk kendaraan bermesin diesel yang menggunakan katalis dengan reaktifitas tinggi terhadap soot dan tahan terhadap senyawa sulfur. Pada penelitian ini, preparasi katalis untuk CC dilakukan dengan metode impregnasi. Inti aktif katalis yang dipreparasi adalah logam CuO dengan alumina sebagai penyangga Logam CuO digunakan sebagai inti aktif karena aktif terhadap oksidasi karbon, sedangkan alumina digunakan sebagai penyangga karena memiliki luas permukaan yang besar. Hasil preparasi ini dikarakterisasi dengan FTIR, BET, dan AAS. Uji aktivitas katalis CuO/AI2O, dilakukan terhadap reaksi oksidasi karbon yang terdapat dalam soot bersulfur dengan menggunakan Temperat11r Program Oxidation (TPO) dengan udara tekan sebagai oksidator dan menggunakan Gas Chromatography sebagai alat analisa. Kondisi rill CC pada kendaraan diesel didekati dengan mencampurkan soot, yang dihasilkan dari pembakaran solar, dengan katalis pada reaktor. Kondisi operasi untuk uji aktivitas ini adalah pada temperatur I00 hingga 500 °C, laju alir 25 ml/menit dan berat katalis : berat soot = 50mg: 50 mg.Ketabanan katalis CuO/A!,03 terhadap sulfur diuji terhadap perubaban kandungan sulfur di soot dengan dua jenis sulfur yang berbeda, yaitu sulfur serbuk dan sulfur…"