Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan menerapkan metode computational fluid dynamics dalam scale-up reaktor batch berpengaduk dengan studi kasus proses penghilangan getah minyak sawit mentah. Dalam scale-up tersebut, kesebangunan geometri reaktor tidak bisa dipenuhi. Koefisien perpindahan massa volumetrik kca dijadikan parameter kesamaan. Koefisien perpindahan massa yang diperoleh dari pengukuran laboratorium dikorelasikan dalam bentuk bilangan Sherwood sebagai fungsi bilangan Reynolds butir dan bilangan Schmidt dengan bentuk persamaan Shd = 0,02576 Red0,673Sc0.431. Luas bidang antarfasa diturunkan dari hasil simulasi menggunakan model mixture, setelah divalidasi dengan persamaan empiris. Sebagai acuan, digunakan kondisi operasi skala laboratorium 500 rpm dan 80 C dengan nilai kca sebesar 5,551x10-6 s-1. Simulasi reaktor skala besar dilakukan dengan variasi jenis impeller radial dan aksial , serta kecepatan putar 40, 75, 93, 141, dan 500 rpm . Dengan variasi tersebut, tidak diperoleh kesamaan nilai kca. Dari ekstrapolasi tren linear kca vs rpm, diperkirakan kriteria kesamaan diperoleh pada kecepatan 16,07 rpm. Namun, simulasi pada kecepatan tersebut tidak memberikan nilai yang diperkirakan. Penyebabnya gravitasi menjadi lebih dominan terhadap medan aliran sehingga dispersi tidak merata dan nilai kca terlalu kecil. Diperlukan studi lebih lanjut mengenai parameter geometri reaktor yang menghasilkan dispersi merata, sehingga dicapai kriteria kesamaan dalam scale-up reaktor.

---

ABSTRACT
This research aims to implement computational fluid dynamics for scale up of stirred batch reactor with case study of CPO degumming process. Reactor geometric similarity cannot be maintained while scale up. Volumetric mass transfer coefficient kca becomes similarity criteria. Mass transfer coefficient from laboratory data is correlated in Sherwood number as the function of drop Reynolds number and Schmidt number with the form Shd 0.02576 Red0,673Sc0.431. Interfacial area is derived from simulation using mixture model, by validating to empirical correlation. Laboratory scale reactor operating condition of 500 rpm, 80 C with kca of 5.551x10 6 s 1 is set as reference. Simulation of large scale reactor is run by varying the impeller type radial and axial and speed 40, 75, 93, 141, and 500 rpm . However, by those variations, kca similarity cannot be achieved. By extrapolating the linear trend between kca vs rpm, similarity is expected at 16.07 rpm. However, simulation doesn rsquo t confirm that. This is due to gravitational effect become more dominant and the equal dispersion is not obtained so that the kca is too low. It needs further investigation of the reactor geometries that will produce equal dispersion, so that similarity criteria of scale up can be achieved.

Abstrak :
ABSTRAK
Salah satu penggunaan kolom gelembung yang umum adalah untuk kultivasi mikroalga sebagai salah satu bahan baku biofuel. Parameter utama desain kolom gelembung adalah koefisien perpindahan massa volumetrik atau kLa. Nilai kLadipengaruhi berbagai faktor, dan tingginya nilai perpindahan massa karbon dioksida bersifat kritis terhadap kultivasi mikroalga. Pada penelitian ini dilakukan studi koefisien perpindahan massa volumetrik gas oksigen yang kemudian diformulasikan menjadi kLakarbon dioksida, karena tidak tersedianya alat yang dapat mengukur konsentrasi karbon dioksida terlarut. Pengukuran kLa ini dilakukan dengan menggunakan metode pengukuran dinamik fisika, yaitu dengan menggunakan alat berupa probe yang dapat mengukur oksigen terlarut dalam kolom. Studi ini dilakukan pada kolom gelembung berbentuk anular, di mana sebelumnya belum pernah dilakukan studi kLa dalam bentuk ini secara ekstensif. Studi yang dilakukan pada penelitian ini adalah analisis pengaruh kecepatan superfisial dan ketinggian air terhadap koefisien perpindahan massa. Hasil yang didapatkan adalah nilai kLa mengalami peningkatan seiring dengan kenaikan kecepatan superfisial dan pengurangan ketinggian air. Didapatkan nilai kLa karbon dioksida yang optimal pada penelitian ini adalah 0,47702 menit-1 yang didapatkan dari variasi kecepatan superfisial 0,0012 m/s dan ketinggian air 15 cm.

---

ABSTRACT
One of the main uses of bubble column is microalgae cultivation for biofuel production. The main design parameter for a bubble column is the volumetric mass transfer coefficient or kLa. There are several factors affecting kLa, whereas the high value of carbon dioxide mass transfer to microalgae is critical. This study conducts measurement of oxygen mass transfer which then later formulated to kLa of carbon dioxide, due to the unavailabilty of the tools to measure dissolved carbon dioxide concentration. This measurement of kLa is done by using a dynamic physical method via an oxygen probe which measures dissolved oxygen in the column. The study is conducted in an annular bubble column, where previously there were no extensive studies done in bubble column of this particular geometry. The study done in this research is the analysis of superficial velocity and water height effect to the mass transfer phenomenon. The results of this study are that higher superficial velocity and lower water height yields a higher value of carbon dioxide kLa. The optimum value of kLa in this study is 0,47702 min 1 which resulted from the superficial velocity of 0.0012 m s and water height of 15 cm.