Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Desorpsi oksigen menggunakan kontaktor membran serat berongga polivinil klorida dilakukan dalam penelitian ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi penggunaan kontaktor membran berdasarkan studi perpindahan massa dan hidrodinamika, serta menganalisis struktur morfologi membran PVC dan kesesuaiannya untuk desorpsi oksigen. Penelitian ini dilakukan dengan mengalirkan air pada selongsong, sedangkan udara vakum dalam serat, dengan memvariasikan laju alir air (1-5,25 liter/menit) dan jumlah serat (50, 60, 70 serat). Berdasarkan studi perpindahan massa diperoleh fluks oksigen sebesar 0,037 – 0,15 g/m2.h, koefisien perpindahan massa sebesar 1,118x10-6 m/s – 4,311x10-6 m/s, dengan korelasi Sh=(0,0015φ2-0,0319φ+0,338)Re(0,0014φ2-0,0499φ+1,086). Parameter performa perpindahan massa, kLa mencapai 0,00124 s-1 (tiga kali lebih besar dari kontaktor konvensional). Berdasarkan studi hidrodinamika, friksi terbesar mencapai 40 kali lebih besar dibandingkan friksi pipa halus, dengan korelasi f=(10,645φ2-216,1φ+1125,9)Re(-0,0086φ2+0,145φ-1,176). Berdasarkan uji FESEM, membran PVC memiliki struktur permukaan selimut yang kompak yang menghasilkan stabilitas mekanik dan ketahanan terhadap fouling yang baik serta memiliki banyak pori yang meminimalkan tahanan perpindahan massa.

---

Oxygen desorption with PVC hollow fiber membrane contactor is done in this research. The purpose of this research is to evaluate application of membrane contactor based on mass transfer and hydrodynamic study and to analyze structure of PVC membrane and its compatibility to desorp oxygen. This research applied by flowing water in shell side, while gas in lumen side is vacuumed by varying water flow rate (1-5.25 litre/min) and number of fibers (50, 60, 70 fibers). According to mass transfer study, oxygen flux achieved is 0,037 – 40,15 g/m2.h, mass transfer coefficient achieved is 1,118x10-6 m/s – 4,311x10-6 m/s, with correlation of Sh=(0.0015φ2-0.0319φ+0.338)Re(0.0014φ2-0.0499φ+1.086). Mass transfer performance’s parameter, kLa reaches 0.00124 s-1 (three times higher than conventional contactor). According to hydrodynamic study, the largest friction is 40 times higher than friction in smooth pipe, with correlation of f=(10.645φ2-216.1φ+1125.9)Re(-0.0086φ2+0.145φ-1.176). From FESEM test, PVC membrane has compact structure which leads to better mechanic stability and resistance toward fouling and high-pore structure which decreases mass transfer resistance."

"Desorpsi oksigen menggunakan kontaktor membran serat berongga polivinil klorida dilakukan dalam penelitian ini. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi penggunaan kontaktor membran berdasarkan studi perpindahan massa dan hidrodinamika, serta menganalisis struktur morfologi membran PVC dan kesesuaiannya untuk desorpsi oksigen. Penelitian ini dilakukan dengan mengalirkan air di dalam serat, sedangkan udara vakum dalam selongsong, dengan memvariasikan laju alir air (0,2 – 0,5 liter/menit) dan jumlah serat (50, 60, 70 serat). Berdasarkan studi perpindahan massa, diperoleh fluks oksigen sebesar 0,04 – 0,13 g/m2.h, koefisien perpindahan massa sebesar 1,3×10-6 – 3,8×10-6 m/s, dengan korelasi Sh=0,138Gr0,395. Parameter performa perpindahan massa, kLa mencapai 0,0012 s-1 (tiga kali lebih besar dari kontaktor konvensional. Berdasarkan studi hidrodinamika, faktor friksi mencapai 1,9 kali lebih tinggi dari faktor friksi pada pipa halus, dengan korelasi f=3,71Re0,028φ-0,9. Karakterisasi membran dengan FESEM menunjukkan struktur membran PVC mendukung operasi desorpsi oksigen karena struktur selimut yang kompak menghasilkan stabilitas mekanik dan ketahanan terhadap fouling yang baik sedangkan struktur tebal serat yang berongga meminimalkan tahanan perpindahan massa.

---

Oxygen desorption on water with PVC hollow fiber membrane contactor is done in this research. The purpose of this research is to evaluate application of membrane contactor based on mass transfer and hydrodynamic study and to analyze structure of PVC membrane and its compatibility to desorp oxygen. Water flows inside the fiber (lumen side) while gas in shell side is vacuumed. Process variables are number of fibers (50, 60, and 70) and water flow rate (0.2 – 0.5 L/min). According to mass transfer study, oxygen flux is in range of 0,04 – 0,13 g/m2.h, mass transfer coefficient is in range of 1,3×10-6 – 3,8×10-6 m/s, while empirical correlation is Sh=0,138Gr0,395. Mass transfer performance’s parameter, kLa reaches 0.0012 s-1, three times higher than in conventional contactor. According to hydrodynamic study, friction factor is to be 1.9 times higher than friction factor inside smooth pipe, with correlation of f=3,71Re0,028φ- 0,9. Membran characterization using FESEM shows structure of PVC membrane is appropriate to conduct oxygen desorption process because its low-pored shell structure produces high resistance toward fouling while its sponged-like structure between two shells decreases mass transfer resistance in membrane."

"ABSTRAKUpaya menurunkan kadar DO adalah hal yang penting dalam industri seperti diketahui oksigen punya efek oksidatif dan korosif terhadap bahan-bahan lain. Penggunaan : packing tower, mixer settler, chemical additive, & membran merupakan upaya-upaya yang sudah dilakukan selama ini dan yang menjadi unggulan ialah membran karena biaya investasi dan operasional yang lebih rendah, mudah dikombinasikan, mudah di scale-up, operasi kontinu, ramah lingkungan dan save-spacing. Luas permukaan kontak per volume dan pada prosesnya kemungkinan terjadinya foaming dan flooding kecil sebab kontak antar fasa yang minimum menjadi kelebihan performa dibanding metode konvensional. Dari berbagai jenis modul membran, modul membran serat berongga (hollow fiber membrane contactor) adalah modul yang paling banyak digunakan dalam desorpsi oksigen terlarut dari air. Membran yang digunakan adalah membran polipropilen hidrofobik dengan diameter : 0,2 cm. Transfer oksigen terlarut terjadi tiga tahap yaitu: transfer oksigen terlarut dalam air, difusi oksigen terlarut melalui membran, dan difusi oksigen terlarut ke dalam aliran udara gas penyapu. Penelitian ini akan berfokus pada performa pengurangan kadar oksigen dari air pada modul yang sudah dibuat pada 30-40-50 jumlah serat. Performa modul kontaktor diindikasikan dengan parameter nilai bilangan Sherwood dan properti hidrodinamika yang terjadi. Korelasi nilai bilangan Sherwood terhadap faktor geometri dan sifat aliran terlihat pada persamaan perpindahan massa yang mana juga menjadi model persamaan.Dari hasil eksperimen, dihasilkan koefisien perpindahan massa sebesar 0,0022- 0,0066 cm/s dan nilai ini berbanding lurus dengan kenaikan fraksi kepadatan membran pada laju alir linier yang sama. Korelasi perpindahan massa yang terbentuk: Sh ? (0.0106 ? ?1.4169 )(Re0.99 ) dan properti hidrodinamika (penurunan tekanan) yang terjadi menunjukkan perpindahan massa terjadi di daerah laminer. Studi hidrodinamika juga menunjukkan faktor friksi aliran lebih besar 9,5 - 10,7 kali dibanding faktor friksi literatur.

---

ABSTRACT

As dissolved oxygen has oxidizing and corroding character if placed next to other material, effort to decrease the dissolved oxygen concentration is a crucial role especially in industry. Until now utilization of packing tower, mixer settler, chemical additive, & membrane are the common way to reach decreased dissolved oxygen number. But membrane has some strong point compared to others, such as: lower cost, easy to scale-up, continuous operation, environmental friendly, & save spacing. Technical advantages of using membrane are its surface area per volume much higher than conventional method and lower opportunity to have flooding and foaming problems because minimum interface contact during process. Holow fiber membrane contactor is the most popular membrane module used in dissolved oxygen problem area. The membrane which is used have diameter of 0,2 cm. Three steps of mass oxygen transfer are : oxygen transfer in the water, dissolved oxygen diffusion into membrane pore, and diffusion of the oxygen to introduced sweeping gas. This research wills focused on dissolved oxygen removal performance using membrane module that have 30, 40, & 50 fibers inside. The performance of the module indicated by Sherwood number and hydrodynamic properties that occur during experiment. And equation model of the module will be developed as it affected by geometry factor of the module and type of the water flow.

As the result, mass transfer coefficient calculated output are 0,0022-0,0066 cm/s and this value are proportional to increase in geometry factor number in equal linear flow rate. Mass transfer corelation that developed is Sh ? (0.0106 ? ?1.4169 )(Re0.99 ) , and the result of dropped pressure during experiment show that mass transfer occur in laminar flow. Further, the hydrodynamic study result show that friction factor of the experiment flow 9,5-10,7 times higher than literature friction factor."

"Pemisahan oksigen terlarut dari dalam air sangat diperlukan untuk beberapa industri khususnya industri pembangkit tenaga listrik, semikonduktor dan industri obat dan makanan. Proses pemisahan secara konvensional telah dibuktikan memiliki banyak kekurangan sehingga proses perpindahan massa yang terjadi tidak dapat optimal. Proses pemisahan alternatif untuk desorpsi oksigen terlarut adalah dengan menggunakan kontaktor membran serat berlubang. Kontaktor membran memberikan luas permukaan perpindahan massa yang lebih besar daripada kolom konvensional dan memiliki keunggulan karena tidak terdapatnya kontak antar fasa sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya foaming dan flooding. Luas permukaan membran adalah faktor yang penting di dalam penggunaan modul kontaktor membran serat berongga ini; luas permukaan membran yang besar memberikan luas permukaan kontak antar fasa yang besar sehingga proses perpindahan massa semakin baik. Penggunaan luas permukaan membran yang besar melibatkan lebih banyak jumlah serat membran yang digunakan, sehingga hal ini dapat menyebabkan perbedaan tekanan dalam selongsong modul yang tinggi dan biaya pemompaan fasa cair menjadi besar sekali. Terdapat kondisi optimum pada system membran kontaktor ini, yaitu saat jumlah biaya pemompaan fasa cair dan biaya membran untuk sejumlah perpindahan massa tertentu pada jenis diameter serat yang sama adalah yang paling rendah. Setiap variasi diameter serat membran, diameter selongsong modul dan debit air memiliki jumlah serat tertentu yang harus digunakan. Jumlah serat ini meningkat dengan bertambah besarnya diameter selongsong dan debit air untuk diameter serat membran yang sama. Penggunaan diameter serat membran yang lebih besar menurunkan jumlah serat yang digunakan dalam selongsong yang sama. Jumlah serat terhitung sebelumnya akan digunakan untuk menghitung biaya pemompaan dan biaya membran yang akan digunakan dalam uji sensitivitas untuk penentuan kondisi optimum modul. Kondisi optimum modul direpresentasikan dalam diameter selongsong tertentu yang besarnya bertambah seiring dengan penggunaan diameter serat membran yang semakin besar. Penggunaan diameter selongsong modul yang optimum ini diharapkan dapat mengurangi biaya operasi desorpsi oksigen terlarut dari dalam air.

---

Dissolved oxygen desorption from water is needed in a few industries especially in the steam power generator plant, semiconductor and food and drugs industries. Conventional separation processes have been proved to be un-efficient so that the mass transfer process can not be optimal. Alternative separation process for dissolved oxygen removal is the application of hollow fiber membrane contactor. Membrane contactor gives higher surface area for mass transfer than conventional column and has the advantage of not having dispersed phases so that the possibility of foaming and flooding to be happened can be reduced. The membrane surface area is an important factor in using hollow fiber membrane contactor; large surface area gives large area for phases to be contacted therefore the separation process is better. The use of large membrane surface area include the use of many number of fibers, so it can cause high pressure drop along the module shell which lead to high pumping cost. There is an optimum condition in this membrane contactor system. This condition is defined as a condition at which the total cost for pumping and membrane for a specified mass transfer reach the lowest point for a given fiber diameter. Every variation of membrane fiber diameter, module diameter and water flowrate has a certain number of fiber to be used. This number of fiber is increased with the increase of module diameter and so with water flowrate for a certain membrane fiber diameter. The use of wider fiber diameter decrease the number of fiber used in the same module. The previous calculated number of fiber will be used to calculate the pumping cost and the membrane cost which are used in a sensitivity test to determine the module optimum condition. The module optimum condition is representated as a specific optimum value of module diameter which value will increase as the use of membrane fiber diameter is increased. By using this optimum modul diameter, a decreased operation cost for dissolved oxygen removal from water can be obtained."

"Kontaktor membran serat berongga menawarkan solusi yang superior untuk pemisahan amonia karena dapat melakukan pemisahan amonia dari air limbah dalam waktu singkat bahkan dengan masukkan energi yang rendah serta menghemat tempat. Penelitian ini menggunakan membran dengan serat berjumlah 16 dengan variasi laju alir umpan 3 Lpm, 4 Lpm, dan 5 Lpm serta variasi pH absorber 2, 1, dan 0,7. Dapat terlihat semakin tinggi laju alir dan semakin asam pH maka penyisihan akan berlangsung semakin baik.

---

Hollow fiber membrane contactors offer a superior solution for the separation of ammonia because it can perform the separation of ammonia frow wastewater in a short time even with low energy enter and save space. This study uses membranes with fiber number 16 with variation of feed flow (3 Lpm, 4 Lpm, and 5 Lpm) and absorber pH (2, 1, and 0,7). It can be seen that the separation will better in hidh feed flow and acid pH."

"Pada penelitian ini dilakukan pemisahan ammonia terlarut dalam air melalui kontaktor membran serat berongga yang dinilai bisa memberikan efisiensi yang lebih jika dibandingkan pengolahan secara konvensional dengan proses menara absorpsi. Jenis membran serat berongga yang digunakan adalah polipropilena yang bersifat hidrofobik sedangkan larutan penyerap yang digunakan adalah asam sulfat. Penelitian ini mempelajari koefisien perpindahan massa dan sifat hidrodinamika air dengan variasi 10, 15, dan 20 serat serta variasi laju alir 3, 4, dan 5 Lpm. Untuk studi perpindahan massa, hasil penelitian menunjukan bahwa semakin besar jumlah serat membran dan laju alir akan meningkatkan koefisien perpindahan massa. Sementara itu untuk studi hidrodinamika, peningkatan jumlah serat membran dan laju alir akan memperbesar friksi sehingga penurunan tekanan juga akan semakin besar. Efisiensi pemisahan tertinggi diperoleh pada kondisi variasi serat 20 dan laju alir 5 Lpm dengan nilai 63,45%.

---

This research conducted removal of dissolved ammonia from aqueous solution through hollow fiber membrane contactor. This process gives more efficiency than conventional process using an absorption column. Polypropylene is a kind of hollow fiber membrane that used in this research. It has a hydrophobic characteristic, whereas sulfuric acid is an absorbent. This research studied about mass transfer coefficient and hydrodynamics properties of water by variation of 10, 15, and 20 fibers, also 3, 4, and 5 Lpm of flow rates. For mass transfer study, results showed that the increasing of flow rate and number of fiber membrane will increase the mass transfer coefficient. While for Hydrodynamic study, the increasing number of fiber membrane and flow rate will increase a friction with the result that increasing a pressure drop. A great efficiency achieves as high as 63.45 % at 20 fibers and 5 Lpm flow rate variation process."

"Di Indonesia, ammonia sudah dikenal luas sebagai bahan baku yang merupakan komoditas yang penting dalam perindustrian. Namun, di lain pihak ammonia juga merupakan salah satu polutan yang berbahaya. Beberapa cara yang telah dilakukan untuk mengolah limbah. Namun, cara-cara tersebut memiliki keterbatasan dan kekurangan, sehingga dibutuhkan cara alternatif yang dapat memberi hasil yang lebih efektif dan dengan biaya yang lebih murah. Salah satu metode pengolahan limbah ammonia adalah melalui kontaktor membran serat berongga. Pada penelitian kali ini, akan meninjau pengaruh temperatur dari air limbah terhadap efisiensi penyisihan ammonia, larutan penyerap yang digunakan adalah larutan penyerap dari sumber mata air panas Ciater. Data konsentrasi ammonia yang diambil tiap 30 menit selama 2 jam proses, pada beberapa variasi temperatur akan digunakan untuk mencari koefisien perpindahan massa. Dari penelitian ini didapatkan data penurunan konsentrasi ammonia yang besar seiring dengan kenaikan suhu umpan. Efisiensi tertinggi sebesar 71% dicapai pada suhu umpan 50° C.

---

In Indonesia, ammonia is well known as a raw material which is an important commodity in the industry. However, on the other hand ammonia is also one of the dangerous pollutant. Some ways that have been done to treat waste. However, these methods have limitations and shortcomings, so we need alternative ways to provide more effective results and with a cheaper cost. One method of waste ammonia is through the hollow fiber membrane contactors.

In this research, will review the effect of wastewater temperature on ammonia removal efficiency, absorbent solution used was the absorbent solution from the hot springs Ciater. Ammonia concentration data taken every 30 minutes for 2 hour process, at some temperature variation will be used to find the mass transfer coefficient. From this study, a large decrease in ammonia concentration along with the increase in feed temperature. The highest efficiency of 71% achieved at a feed temperature of 50° C."

"Kontaktor berbasis membran memiliki banyak keunggulan sebagai media kontak antara fasa cair dan cair, seperti luas permukaan kontak yang besar, kemudahan dalam scale-up dan pengkombinasian dengan proses lain, ramah lingkungan, serta efisien ruang. Salah satu aplikasi kontaktor membran adalah proses pemisahan amonia dari air limbah pada industri pupuk dan besi baja. Penelitian ini bertujuan mengetahui efektivitas kontaktor membran serat berongga dalam memisahkan amonia terlarut dari dalam air limbah menggunakan cairan penyerap sumber air alami dari Ciater. Variabel penelitian yang diterapkan adalah variasi pH absorben 2, 1 dan 0,7 serta variasi laju sirkulasi limbah 5, 4 dan 3,5 Lpm. Hasil evaluasi kontaktor membran menunjukkan bahwa koefisien perpindahan massa berbanding terbalik dengan nilai pH, namun berbanding lurus dengan laju sirkulasi limbah.

---

Membrane based contactor has many advantages as a medium for liquid and liquid phase contact, such as larger surface area, easiness in scale-up and combining with other process, environmentally friendly and space efficient. One of the applications for membrane contactor is ammonia removal from waste water in fertilizer and steel industries.

This study aims to determine the effectiveness of hollow fiber membrane contactor in removing dissolved ammonia from waste water using natural water source from Ciater as absorbent. Variables applied are absorbent's pH variation of 2, 1 and 0.7 and variations in wastewater circulation flow rate of 5, 4 and 3.5 Lpm.

Evaluation results show that mass transfer coefficient is proportional to wastewater circulation flow rate, but inversely proportional to value of pH."

"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%."