Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Kontaktor membran adalah suatu perangkat yang memungkinkan perpindahan massa sistem gas/cair tanpa dispersi satu fasa pada fasa lainnya. Hal ini dapat dilakukan dengan mengalirkan fluida pada sisi yang berlawanan dari membran mikropori, seperti pada kontaktor membran serat berongga (hollow fiber membrane contactors, HFMC). Dengan pengontrolan perbedaan tekanan yang baik antar fluida, suatu fluida akan tetap diam di dalam pori membran sehingga permukaan kontak antar fluida tetap berada pada ""mulut"" setiap pori membran. Pendekatan ini memberikan berbagai keuntungan penting bagi HFMC jika dibandingkan dengan kontaktor konvensional yang dispersif, seperti tidak terjadi emuisi, tidak terjadi flooding (pada rasio laju alir gas terhadap cair sangat besar), tidak terjadi unloading (pada rasio laju alir gas terhadap cair sangat kecil), tidak diperlukan perbedaan densitas antar fluida, luas permukaan kontak yang besar dan diketahui jumlahnya serta cenderung konstan (berapapun rasio laju alir gas terhadap cair) selama pengoperasian. Pada HFMC, aliran fluida cair melalui membran cenderung laminer, sehingga karakteristik hidrodinamikanya dapat diteliti dengan baik. Hal ini juga memungkinkan perhitungan yang cukup akurat dari koefisien perpindahan massa dari membran. Kedua hal di atas inilah yang akan dievaluasi pada skripsi ini. Pemisahan atau penambahan gas terlarut dari atau ke dalam air atau larutan cair juga dapat menggunakan HFMC. Penambahan (absorpsi) kadar oksigen terlarut ke dalam air dengan menggunakan udara (sebagai sumber gas oksigen) dipilih sebagai model sistem penelitian kali ini untuk mengetahui efektivitas perpindahan massa (dilihat dari koefisien perpindahan massa) dan karakteristik hidrodinamika air dalam HFMC. Hal ini cukup penting agar dapat diaplikasikan secara komersial. Dilihat dari model sistem yang dipilih cukup penting mengingat kandungan oksigen yang besar di dalam air terkadang sangat dibutuhkan dalam pengaplikasiannya sehari-hari seperti sebagai air minum,air permukaan, air di rumah sakit ataupun industri. Studi yang dilakukan adalah studi pengaruh jumlah serat terhadap perpindahan massa dan hidrodinamika. Proses penelitian dilakukan dengan mengkontakkan udara dengan air melalui kontaktor membran serat berongga dengan variasi jumlah serat dan laju alir air. Pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran kadar oksigen terlarut, temperatur air setiap 30 detik sampai kadar oksigen terlarutnya sekitar 4 ppm dan penurunan tekanan pada tiap laju alir dan tiap modul embran. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, perpindahan massa yang terjadi yang dinyatakan dengan fluks perpindahan 02 ke dalam air mampu mencapai sekitar 6,4 gram untuk setiap meter persegi area membran per jam dengan penggunaan fraksi kepadatan modul 0,03456 pada nilai Re sekitar 4200. Koefisien perpindahan massa lapisan film fasa liquid yang terjadi mampu mencapai 0,034 cm/s. Semakin banyak jumlah serat dalam dimensi selongsong modul yang sama (fraksi kepadatan modul (?) semakin besar), maka koefisien perpindahan massa yang terjadi semakin kecil, sedangkan untuk jumlah serat yang sama dalam suatu modul (pada ? yang sama) semakin besar laju alir air, koefisien perpindahan massa yang terjadi semakin meningkat. Dari korelasi bilangan Sherwood terhadap bilangan Reynolds yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa perpindahan massa 02 dari udara ke dalam air terjadi di daerah laminer, dengan korelasinya Sh = (- 1992,9 ? + 170,22) Re 0,2523 dan Sh = (- 270,53 ? + 23,108) Re0,2523 Sc0,2533 dengan batasan nilai Reynolds pada 900 < Re < 4250 dan 0,03456 ? ? ? 0,06912 seperti yang dilakukan pada penelitian ini. Sementara itu, dari aspek hidrodinamika semakin banyak jumlah serat dan semakin tinggi kecepatan aliran, penurunan tekanan yang terjadi juga semakin besar. Tetapi, faktor friksi semakin kecil seiring dengan meningkatnya jumlah serat dan kecepatan aliran. Faktor friksi modul yang terjadi lebih besar daripada faktor friksi literatur yang dihitung dengan menggunakan persamaan untuk pipa halus.

Abstrak :
ABSTRAK
Model matematis satu dimensi dikernbangkan untuk mensimulasikan pengaruh parameter operasi (suhu reaktor, tekanan total sisi shell, laju alir metana dan rasio Ar/CI-1.1) terhadap konversi dan selektivitas dari reaktor membran perovskite (LaGa0_39Co0_60MgQ,|0O35). Reaktor membran diasumsikan bekerja pada kondisi adiabatis isotennal dengan tipe aliran plug. Reaksi yang diamati adalah oksidasi parsial metana menjadi gas sintetis dcngan katalis Ni.

Persamaan yang diperoleh merupakan persamaan diferensial biasa orde satu uuronomous yang saling terkait. Untuk menyelesaikan sekumpulan persamaan diferensial yang saling terkait ini digunakan metode Quasi Newton dimana matriks Jacobiannya dihimng secara numeris dengan pendekatan backward cliff/Ezrences. Untuk invers matri ks Jacobiannya sendiri digunakan metode dekomposisi LU.

Hasil simulasi menunjukkan bahwa produk reaksi pembakaran metana Iebih banyak dari produk reaksi oksidasi parsial. Produk reaksi oksidasi parsial yang diperoleh sedikit karena kesetimbangan bergeser ke arah realctan sehingga gas sintetis yang terbentuk kembali terurai. Nilai konversi metana yang kecil (26,6%) disebabkan karena jumlah metana yang bereaksi dibatasi oleh laju difusi oksigen dari sisi lube ke sisi shell. Kenaikan suhu reaktor meningkatkan konversi metana yang terbakar akibat naiknya laju difusi oksigen sesuai dengan kenaikan suhu reaktor. Penlnunan tekanan total sisi shell dari 1 atm ke 0,1 atm akan rncnaikkan konvcrsi metana sekitar 4%. Kenaikan konversi ini disebabkan lebih banyak metana yang bereaksi menjadi gas sintetis akibat kesetimbangan bergeser ke arah produk gas sintetis.

Kenaikan laju alir metana akan mendorong reaksi oksidasi parsial lebih banyak teljadi dikarenakan reaksi terjadi dalam kondisi kekurangan oksigen. Rasio Ar/CH4 yang semakin meningkat dari 0 ke 25 hanya menaikkan konversi metana 2,2% akibat pembentukan gas sintetis bertambah banyak.

---

Abstrak :
ABSTRAK
Gas buangan yang terdapat dalam industri proses kimia terkadang masih mengandung gas hidrogen dalam konsentrasi yang relatif besar. Sementara itu, harga gas alam yang merupakan bahan baku utama pembuatan hidrogen cenderung naik, oleh karena itu perlu dipertimbangkan suatu cara yang terbaik untuk mendapatkan kembali gas hidrogen yang terikat di dalam gas buangan tersebut. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan proses membran. Diantara berbagai jenis membran, jenis membran metal komposit memiliki kelebihan dibanding jenis membran lainnya. Diantaranya adalah bahwa jenis membran terscbut memiliki kctahanan thermal dan kimia serta selektivitas dan permeabilitas yang lebih tinggi.

Dalam penelitian ini digunakan membran keramik serta membran keramik/nikel untuk proses pemisahan campuran gas H2/N2. Pendeposisian logam nikel pada membran keramik dilakukan dengan menggunakan metode impregnasi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa permeabilitas ideal gas H2 dan N2 pada membran keramik relatif konstan terhadap perubahan tekanan. Sedangkan permeabilitas ideal dad kedua gas tersebut cenderung konstan untuk membran keramik/nikel.

Kenaikan tekanan pada membran keramik menyebabkan penunman harga selektivitas ideal H2/N2. Sedangkan untuk membran keramik/nikel selektivitas ideal H2/N2 berfluktuasi terhadap perubahan tekanan Selektivitas ideal H2/N2; tertinggi untuk membran keramik terjadi pada tekanan 400 kPa yaitu sebesar 2,71 sedangkan untuk membran keramik/nike] tenjadi pada tekanan 600 kPa sebesar 4,09. Selektivitas aktual H2/N2 tertinggi untuk membran keramik diperoleh pada tekanan 400 kPa pada stage cut 0.1927 yaitu 1,744 sedangkan untuk membran keramik/nikel diperoleh pada tekanan 400 kPa pada stage cut 0.1004 yaitu sebesar 2.996.

---

Abstrak :
ABSTRAK
Microreaktor telah menjadi teknologi yang menjanjikan dalam bidang bioteknologi dan teknik kimia. Dalam penelitian ini dikembangkan konsep baru biokatalis membran mikroreaktor (BMM) untuk reaksi transesterifikasi secara kontinyu dengan memanfaatkan pori-pori membran sebagai mikroreaktor. Pori-pori membran yang dilapisi dengan enzim lipase dari Pseudomonas sp dengan cara adsorpsi sederhana dan dilanjutkan dengan filtrasi bertekanan. Suatu larutan lipase dibiarkan mengalir pada membran dan merembes melalui pori-pori dan molekul lipase molekul teradsorpsi pada dinding pori-pori bagian dalam. Membran yang terbuat dari mixed cellulose ester (MCE) dan polyetersulfone (PES) digunakan untuk studi immobilisasi lipase tetapi hanya PES membran digunakan sebagai mikroreaktor untuk studi transesterifikasi. Sifat katalitik biokatalis membran mikroreaktor (BMM) telah dipelajari dalam sintesis biodiesel melalui reaksi transesterifikasi triolein dengan metanol. Transesterifikasi dilakukan dengan melewatkan larutan triolein dan metanol melalui pori-pori membran yang telah dilapisi lipase. Konversi maksimum triolein dengan BMM sekitar 80% dengan waktu reaksi 20-30 menit. Sistem biokatalis membran mikroreaktor dengan lipase sebagai biokatalis menunjukkan aktivitas yang jauh lebih unggul dibandingkan dengan lipase bebas, yaitu 12-25 kali lipat. Tidak ada penurunan fluks dan aktivitas yang diamati selama 12 hari operasi terus-menerus. Biokatalis membran mikroreaktor memiliki potensi yang besar untuk diterapkan dalam proses transesterifikasi trigliserida pada produksi biodiesel komersial karena akan mengurangi limbah dalam skala besar dan memiliki waktu reaksi yang jauh lebih kecil.

---

ABSTRACT
Microreactors have become a promising technology in the biotechnology and chemical engineering field. In this study a new concept of biocatalytic membrane microreactor was developed for continuous transesterification reaction by utilizing membrane pores as a kind of microreactor. The membrane pores were coated with lipase from Pseudomonas sp by simple adsorption and continues with pressure driven filtration. A lipase solution was allowed permeating through the membrane and lipase molecule adsorbed on the inner wall of the membrane pores. Membranes made of mixed cellulose ester (MCE) and polyethersulfone (PES) were used for lipase immobilization studies but only PES membranes were used as microreactor for transesterification studies. The catalytic properties of biocatalytic membrane microreactor (BMM) have been studied in biodiesel synthesis through transesterification of triolein with methanol. Transesterification was carried out by passing solution of triolein and methanol through pores of the membrane. The maximum conversion of triolein with lipase-membrane microreactor was approximately 80% with reaction time 20-30 minutes. The biocatalytic membrane microreactor system with lipase as biocatalysts showed far superior activities compared to those of free lipase, i.e. 12-25 fold. No decrease in flux and activities were observed over a period of 12 days of continuous operation. These biocatalytic membrane microreactor is of great potential to be applied in the process of transesterification of triglycerides for commercial biodiesel production since it would reduce waste in large scale and has a much smaller reaction time.

Abstrak :
Teknologi membran untuk proses pemisahan dan pengayaan gas merupakan teknologi yang paling banyak digunakan karena alasan teknis dan ekonomis. Membran yang sering digunakan sampai saat ini adalah jenis membran polimer, namun membran ini memiliki keterbatasan antara lain; cepat rusak atau robek dan tidak tahan temperatur tinggi. Oleh karena itu, dicoba digunakan jenis membran lain yaitu membran keramik yang memiliki kestabilan thermal dan kimia lebih linggi dibandingkan dengan polimer. Pada penelitian ini digunakan membran keramik dengan bahan baku sebagai berikut; Feldspar 55%, Pasir Silika 6%, Clay 17%, Kaolin 13% Talc 5%, CaCO3 4% dan air 40% Bahan-bahan ini dicampur menghasilkan bubur atau slip kemudian dispray drying. Hasilnya yang berupa lempengan dihancurkan dan diayak. Hasil ayakan ini baru dikompaksi dengan tekanan yang divariasikan yaitu 200 kg/cm2, 250 kg/cm2 dan 300 kglcm2. Setelah itu disinter dengan temperatur 1155 ° C dengan waktu sinter 70 menit. Kemudian diamati pengaruh variasi tekanan kompaksi terhadap sifat fisik membran yaitu porositas, diameter pori, kekerasan, bending strength, slruktur mikro serla kinerja membran yaitu permeabilitas dart selelaivitas gas C02 dim N2. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa meningkatnya tekanan kompaksi cenderung menurunkan porositas dan diameter part. Pada tekanan kompaksi 200 kg/cm2 diperoleh porositas 0,03725% dan diameter pori 7,5046pm, pada tekanan kompaksi 250 kg/cm2 0,0184% dan 5,2437pm serla tekanan kompaksi 300 kg/cm2 0,00% dan 3,52798fun. Sedangkan kekerasan dan bending strengthnya mengalami kenaikan dengan bertambah besarnya tekanan kompaksi. Pada tekanan kompaksi 200 kg/cm2 diperoleh kekerasan dan bending strength sebesar 18 HRB dan 600,693 kg/cm2, lalu naik pada tekanan kompaksi 250 kg/cm2 yaitu 19 HRB dan 624,759 kg/cm2, sedangkan tekanan kompaksi 300 kg/cm2 diperoleh kekerasan dan bending strength terlinggi yaitu 21 HRB dan 681,228 kg/cm2. Sedangkan dari hasil visual foto struklur mikro dapat diamati bahwa penyebaran (distribusi) pori merata dengan bentuk pori bulat. Dan semakin besar tekanan kompaksinya maka jumlah pori - pori yang tersebar semakin sedikit dan ukuran diameter pori rata-ratanya juga mertgecil. Untuk permeabilitas CO2 terlihat lebih besar dibandingkan dengan gas N2. Namun semakin besar tekanan kompaksinya maka semakin menurun nilai permeabilitas gas baik C02 maupun N2. Hasil yang diperoleh adalah pada tekanan kompaksi 200 kg/cm2 permeabilitas C02 dan N2 yaitu 1,918.10-16 dan 8,767.10-17 m2/del Pa, pada tekanan kompaksi 250 kg/cm2 yaitu 1, 798.10-16 dan 4,46.10-17 m2/det Pa ,serta terendah yaitu pada tekanan kompaksi 300 kg/cm2 yaitu 1,365.10-16 dan 2,191.10-17 m2/det Pa. Dalam pengujian selektivitas, semakin besar tekanan kompaksi maka membran semakin selektif. Hal ini dapat dilihat dari selektivitas yang semakin besar. Pada tekanan kompaksi 200 kg/cm2 diperoleh selektivitas 2,18776, kemudian naik pada tekanan kompaksi 250 kg/cm2 yaitu 4.0301 dan terbesar pada tekanan kompaksi 300 kg/cm2 yaitu 6,221 7. Dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa membran keramik dengan komposisi seperti tersebut di atas, dengan kondisi tekanan kompaksi terbesar yaitu 300 kg/cm2 dan temperalur sinter 1155 ° C dan waktu sinter 70 menit dapat digunakan sebagai membran keramik. Tetapi tidak menutup kemungkinan, jika dilakukan perbaikan komposisi dan perbaikan perlakuan pembualan dapat dihasilkan membran yang lebih baik lagi.