Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Proses pemisahan dengan membran mempunyai keunggulan dari sisi sosial, ekonomi, teknis dan lingkungan, karena biaya yang dibutuhkan relatif lebih murah, tidak menimbulkan pencemaran lingkungan dan tidak memerlukan ruang instalasi yang besar. Metode ini dapat menjadi pilihan pada perolehan hidrogen dari purge gas pada pabrik ammonia. Salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk proses perolehan hidrogen dengan menggunakan membran adalah dengan memanfaatkan membran metal komposit, seperti membran Keramik/Nikel. Membran jenis ini mempunyai beberapa kelebihan dibanding membran polimer organik, terutama dalam kestabilan termal dan kimiawinya sehingga pada pengoperasiannya mempunyai daya tahan yang sangat baik terhadap temperatur tinggi. Penelitian ini mengkaji penggunaan membran metal komposit Keramik/Nikel pada proses pemisahan campuran gas H2 atau hidrokarbon dan N2. Sintesis lapisan aktif nikel pada penyangga keramik dilakukan dengan metode presipitasi dengan urea dan metode impregnasi, yang dilanjutkan dengan mereduksi oksida nikel menjadi logamnya di dalam reaktor pereduksi. Membran Keramik/Nikel yang dihasilkan, diuji kinerjanya dengan menentukan permeabilitas gas H2 dan N2 dan selektivitas pemisahan gas H2 dan N2 untuk kondisi ideal pada tekanan operasi umpan 4 - 9 bar dan suhu ruang. Selain itu ditentukan pula selektivitasnya pada kondisi aktual untuk memisahkan campuran gas H2/N2 dengan komposisi 71.794% H2 dan 28.206% N2 serta karakteristiknya terhadap beberapa parameter (tekanan dan fraksi umpan yang permeat). Pengujian dilakukan pada sel permeasi yang dirancang berdasarkan standar ASTM 1434-82. Untuk menguji keberhasilan proses deposisi (pelapisan) logam, dilakukan karakterisasi membran, yaitu dengan AAS dan SEM. Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan permeabilitas dan selektivitas pada membran keramik/nikel dibandingkan dengan membran keramik tanpa lapisan nikel, untuk kedua jenis metode pelapisan. Kenaikan tekanan umpan menyebabkan penurunan harga selektivitas pada membran keramik/nikel yang dilapis dengan metode presipitasi, sedangkan pada membran hasil pelapisan dengan metode impregnasi selektivitasnya berfluktuasi. Nilai selektivitas ideal tertinggi untuk membran keramik dicapai pada tekanan 4 bar, yaitu sebesar 2.706. Membran keramik/nikel yang dilapis dengan metode presipitasi nilai selektivitas tertingginya adalah 4.23, dan juga dicapai pada tekanan 4 bar. Sedangkan membran keramik/nikel yang dilapis dengan metode impregnasi memiliki selektivitas tertinggi sebesar 4,09 yang dicapai pada tekanan 6 bar. Selektivitas aktual pada kedua jenis membran akan menurun apabila fraksi umpan yang permeat (stage cut) dinaikkan, dan penurunnya akan lebih tajam pada tekanan yang lebih tinggi. Selektivitas aktual terbaik pada membran keramik, yaitu sebesar 1.689 dicapai pada tekanan 4 bar dengan stage cut sebesar 0.0995, sedangkan untuk membran keramik/nikel hasil pelapisan dengan presipitasi selektivitas aktual terbaiknya sebesar 3.043, juga pada tekanan 4 bar, dan dengan stage cut sebesar 0.0858. Membran keramik/nikel hasil pelapisan dengan impregnasi memiliki selektivitas aktual terbaik sebesar 2,833, pada tekanan 4 bar, dengan stage cut sebesar 0,1004. Hasil karakterisasi AAS menunjukkan bahwa persentase loading logam nikel yang dicapai untuk membran keramik/nikel hasil pelapisan dengan metode presipitasi adalah 0,0220% sedangkan untuk metode impregnasi sebesar 0,0233%.

Abstrak :
Studi pemisahan gas CO2 dari CH4 penting dilakukan untuk meminimalisir efek negatif dari gas CO2 yang terkandung pada gas alam. Salah satu teknologi pemisahan yang banyak digunakan untuk pemisahan gas CO2 adalah teknologi membran. Tujuan dari penelitian ini adalah modifikasi membran CA menjadi fixed carrier membrane (FCM) dengan penambahan polietilen glikol (PEG) dan polietilen glikol metil eter akrilat (PEGMEA) sebagai zat aktif membran untuk meningkatkan permeabilitas gas CO2 pada membran. Produksi membran CA-PEGMEA dilakukan dengan proses mixing yang dilanjutkan dengan pemberian iradiasi sinar gamma secara simultan agar terjadi kopolimerisasi cangkok antara CA dan PEGMEA. Penambahan metilen bisakrilamida (MBA) pada studi awal dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap sifat mekanik membran dan permeabilitas gas pada membran. Membran kemudian dikarakterisasi untuk mengetahui derajat kopolimerisasi (DC), perubahan struktur kimia (FTIR dan NMR), morfologi (SEM dan AFM), struktur kristal (XRD), serta kestabilan mekanik (UTM) dan termalnya (DSC). Metode Uji kinerja membran kemudian dilakukan terhadap gas murni CO2, gas murni CH4 dan gas campuran biner CO2 dan CH4. Uji karakterisasi DC menunjukkan bahwa nilai DC tertinggi terdapat pada membran CA-PEGMEA1(5), CA-PEGMEA3(15) dan CA-PEGMEA5(10). Hasil uji NMR menunjukkan adanya PEGMEA yang tercangkok pada polimer CA. Pada uji AFM ditunjukkan bahwa nilai kekasaran membran meningkat pada membran CA-PEGMEA dengan dosis iradiasi 5 kGy. Hasil analisis struktur kristal membuktikan kemungkinan bahwa PEG berinteraksi secara ikatan hidrogen dengan CA pada matriks polimer. Hasil uji kestabilan termal dan mekanik menunjukkan bahwa keberadaan MBA meningkatkan kestabilan termal dan mekanik, sedangkan pengaruh PEGMEA cenderung menurunkannya. Studi kinerja membran menunjukkan bahwa permeabilitas gas CO2 pada membran meningkat dengan adanya PEGMEA (dari 364 ke 679 barrer) yang tercangkok secara iradiasi pada membran, sedangkan pengaruh MBA justru menurunkan permeabilitas membran jika dibandingkan dengan membran CA-PEG tanpa MBA. Selektifitas ideal CO2/CH4 juga meningkat pada membran termodifikasi PEGMEA (dari 11 ke 48). Sementara itu hasil uji pemisahan gas binner CO2/CH4 menunjukkan bahwa fraksi mol CH4 pada retentate tertinggi didapatkan pada membran CA-PEGMEA1(5) dengan tekanan 40 Psi, yaitu 0,87. ......It is essential to study the separation of CO2 from CH4 to minimize the adverse effects of CO2 in natural gas. Membrane technology is one of the most widely used separation technologies for CO2 gas separation. This study aimed to modify the CA membrane to become a fixed carrier membrane (FCM) with the addition of polyethylene glycol (PEG) and polyethylene glycol methyl ether acrylate (PEGMEA) as active membrane agents to increase the permeability of CO2 gas in the membrane. Production of CA-PEGMEA membranes was done by a mixing process followed by simultaneous gamma-ray irradiation so that graft copolymerization occurs between CA and PEGMEA. The addition of methylene bisacrylamide (MBA) in the initial study was carried out to determine the effect on the membrane's mechanical properties and gas permeability. The membranes were then characterized to determine the degree of copolymerization (DC), changes in chemical structure (FTIR and NMR), morphology (SEM and AFM), crystal structure (XRD), and mechanical stability (UTM), and thermal (DSC). Methods The membrane performance test was then carried out on CO2 pure gas, CH4 pure gas, and a binary mixture of CO2 and CH4 gases. The DC characterization test showed that the highest DC values were found in CA-PEGMEA1(5), CA-PEGMEA3(15), and CA-PEGMEA5(10) membranes. The NMR test results confirmed the presence of PEGMEA grafted onto the CA polymer. The AFM test showed that the value of membrane roughness increased on the CA-PEGMEA membrane with an irradiation dose of 5 kGy. The results of the crystal structure analysis prove the possibility that PEG interacts by hydrogen bonding with CA in the polymer matrix. The results of the thermal and mechanical stability tests show that the presence of MBA increases the thermal and mechanical stability, the influence of PEGMEA tends to decrease it. Membrane performance studies showed that the CO2 gas permeability of the membrane increased in the presence of PEGMEA (from 364 to 679 barrer) grafted irradiated onto the membrane, while the effect of MBA decreased membrane permeability when compared to CA-PEG membranes without MBA. The ideal selectivity of CO2/CH4 also increased in PEGMEA-modified membranes (from 11 to 48). Meanwhile, the CO2/CH4 binary gas separation test results showed that the mole fraction of CH4 in the highest retentate was found in the CA-PEGMEA1(5) membrane with a pressure of 40 Psi, i.e., 0.87.

Abstrak :
Teknologi membran memiliki banyak keunggulan dalam separasi gas karbon dioksida dari gas bumi karena menggunakan energi yang lebih sedikit, bersifat compact, dan sedikit kebutuhan maintenance maupun inspection. Penelitian ini berfokus pada pengembangan film pendukung menggunakan selulosa asetat sebagai polimer dasar dan PEG (polyethylene glycol) sebagai zat carrier dan NN’-MBA (methylenebisacrylamide) sebagai crosslinker serta radiasi dengan sinar gamma sebagai pemicu terjadinya crosslink. Pengujian karakterisasi membran juga dilakukan dengan SEM (scanning electron micrograph) dan FTIR (Fourier transforms infrared). Performa membran berupa permeabilitas dan selektivitas juga akan diuji dengan menggunakan gas biner CO2/CH4. Penelitian menunjukkan bahwa membran dengan PEG memiliki selektivitas yang lebih tinggi jika dibandingkan membran tanpa PEG di samping memiliki permeabilitas yang juga cenderung lebih tinggi. Keberadaan NN’-MBA terlihat mempengaruhi morfologi permukaan membran dan meningkatkan performa membran yang dibuktikan dengan terjadinya plastisasi yang lebih lambat pada membran yang memiliki NN-MBA. Permeabilitas dan selektivitas terbaik terdapat pada membran CA PEG400 10 NN’-MBA 1% dengan tekanan operasi 50 psi. ......Membrane technology has many advantages in gas separation of carbon dioxide from natural gas because it uses less energy, is compact, and requires little maintenance or inspection. This research focuses on the development of supporting films using cellulose acetate as a basic polymer and PEG (polyethylene glycol) as a carrier substance and NN'-MBA (methylenebisacrylamide) as a crosslinker and radiation with gamma rays as a trigger for crosslinking. Membrane characterization tests were also carried out by SEM (scanning electron micrograph) and FTIR (Fourier transforms infrared). Membrane performance in the form of permeability and selectivity will also be tested using CO2/CH4 binary gas. Research shows that membranes with PEG have higher selectivity when compared to membranes without PEG, besides having a higher permeability. The presence of NN'-MBA seems to affect the morphology of the membrane surface and improves membrane performance as evidenced by the slower plasticization of membranes containing NN-MBA. The best permeability and selectivity is found in CA PEG400 10 NN'-MBA 1% membrane with operating pressure of 50 psi.

Abstrak :
Pengujian pemisahan gas dilakukan dengan menggunakan membran cair yang telah dimodifikasi dengan nanozeolit Na-Y. Membran cair yang digunakan adalah cairan higroskopik gliserol yang diimpregnasikan ke dalam membran hidrofilik berpori polyvinilidene fluoride (PVDF). Membran PVDF ini berfungsi sebagai support dari gliserol. Membran cair tersebut dimodifikasi dengan nanozeolit Na-Y dan dilakukan pengujian untuk aplikasi pemisahan gas. Nanozeolit yang digunakan disintesis dengan menggunakan metode seeding. Hasil nanozeolit yang terbentuk kemudian dikarakterisasi dengan menggunakan SEM-EDS, XRD, FTIR, BET, serta PSA. Pola XRD menunjukkan nanozeolit yang terbentuk memiliki struktur zeolit Y. Hasil karakterisasi dengan SEM-EDS menunjukkan kristal nanozeolit yang saling bertumpuk dengan struktur berbentuk kubus dengan rasio Si/Al 3,21. Berdasarkan hasil pengukuran dengan menggunakan PSA, didapatkan distribusi terbesar dari ukuran nanozeolit adalah 2 nm. Campuran gas yang digunakan untuk aplikasi pemisahan gas adalah campuran gas yang mengandung CO2, N2, serta O2 dengan rasio perbandingan volume 1:1:1. Pengujian pemisahan gas dilakukan pada suhu 250C dengan variasi tekanan 0,5 bar dan 1,5 bar. Variasi juga dilakukan pada jumlah nanozeolit (5%-20%) yang ditambahkan pada membran cair. Berdasarkan hasil percobaan, pemisahan gas CO2 paling baik terjadi pada tekanan 0,5 bar dengan 20% penambahan jumlah nanozeolit. ...... Examination of gas separation was carried out by using a Na-Y nanozeolite modified liquid membrane. Liquid of hygroscopic glycerol used as the liquid membrane was impregnated in a porous hydrophilic polyvinilidenen fluoride (PVDF) membrane. The PVDF membrane serves as a support of glycerol. The liquid membrane was modified by nanozeolite Na-Y examined for application of gas separation. Nanozeolite was synthesized by seeding method and then characterized by using SEM-EDS, XRD, FTIR, BET, and PSA. XRD patterns showed that nanozeolite structure was zeolite Y. SEM-EDS result showed that the crystal of nanozeolite grew over one another with cube-shaped structure and the Si/Al ratio is 3,21. Based on the PSA result, the biggest distribution size of nanozeolite obtained was 2 nm. A gas mixture that contains of CO2, N2, and O2 with volume ratio of 1:1:1 was used for gas separation. Examination of gas separation was carried out at 250C with various pressures of 0,5 bar and 1,5 bar. The number of nanozeolite in the liquid membrane was also varied (5%-20%). Based on experimental, the best separation of CO2 gas can be obtained with pressure of 0,5 bar and 20% the number of nanozeolite.