Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Dalam makalah ini dilakukan pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap non-isotermal, non-adibatik untuk reaksi reformasi uap air. Model yang digunakan berupa model heterogen dua dimensi dengan arah aksial dan radial. Faktor-faktor hidrodinamika yang ada pada reaktor dipertimbangkan, demikian juga perpindahan massa dan energi antar fasa, serta reaksi permukaan. Model heterogen ini membedakan kedua fasa pada reaktor, yaitu fasa gas dan fasa padat berupa partikel katalis. Pola aliran fasa gas dimodelkan dengan menggunakan konsep dispersi radial. Mekanisme reaksi yang digunakan mengacu pada korelasi kinetika yang dikemukakan oleh Akers dan Camp dengan melibatkan proses adsorpsi, desorpsi, dan reaksi permukaan. Model yang telah dikembangkan dibagi dalam dua sistem, yaitu skala reaktor dan skala pelet katalis. Penyelesaian persarnaan skala pelet katalis dilakukan dengan metode kolokasi ortogonal enam titik. Sedangkan persamaan-persamaan diferensial parsial orde dua skala reaktor diselesaikan dengan menggunakan dua metode, yaitu metode Runge-Kutta orde empat untuk penyelesaian arah aksial dan metode beda hingga (finite difference) untuk penyelesaian arah radial. Hasil secara menyeluruh menunjukkan bahwa proses reformasi uap air dapat digambarkan dengan baik melalui model heterogen tersebut. Model yang kemudian disimulasikan tersebut menghasilkan profil konsentrasi dan temperatur di dalam partikel katalis, serta profil konsentrasi dan temperatur pada arah aksial dan radial di reaktor, yang rnenggambarkan kinerja reaktor. Dari hasil perhitungan, diperoleh bahwa konversi dan yield reaktan (CH4) pada arah aksial dan radial naik dengan naiknya temperatur, dan tekanan yang menurun. Kenaikan konversi dan yield juga dipengaruhi oleh ukuran parlikel katalis, dimana semakin kecil ukuran diameter partikel katalis maka konversi dan yield semakin naik."

"Makalah ini membahas tentang pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap (fixed bed reacror) heterogen nonisotemlal nonadiabatik dua dimensi pada keadaan tunak (steady srare). Model heterogen ini membedakan kedua fasa yang terlibat yaitu fasa gas dan fasa padatan, untuk masing-masing pada skala reaktor dai! skala partikel katalis. Pola aliran fasa gas di skala reaktor dimodelkan dengan menggunakan konsep dispersi aksial dan radial. Untuk skala partikel diperhitungkan faletor difusi dengan menggunakan pendekatan difusi efektif, dimana bersama-sama dengan suku reaksi membentuk model untuk skala partikel katalis. Reaksi yang dipilih sebagai contoh reaksi adalah reaksi reformasi kukus (steam rdorming) dengan kinetika yang dikembangkan oleh Froment dan Xu. Data- data hasil pengembangan Froment dan Xu tersebut digunakan sebagai data validasi model. Penyelesaian skala realctor untuk arah aksial dan radial dilakukan masing-masing dengan menggunakan metode kolokasi ortogonal delapan titik seperti yang dikembangkan oleh Finlayson. Persamaan aljabar dalam bentuk matriks yang diperoleh kemudian diselesaikan dengan menggunakan metode Newton-Raphson. Unruk skala partikel katalis juga digunakan metode kolokasi ortogonal delapan titik untuk geometri sferis. Persamaan-persamaan skala reaktor dan skala partikel tersebut diselesaikan secara serentak (simultan) sampai tingkat konvergensi yang diinginkan. Dari hasil simulasi, reaktor unggun tetap dengan kinetika Froment dan Xu dapat dimodelkan dengan baik melalui model heterogen dua dimensi tersebut. Hasil yang didapatkan berupa profil konsentrasi dan temperatur di skala partikel dan skala reakton Variasi berbagai parameter dilakukan untuk mengetahui perilaku model tersebut pada berbagai kondisi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa baik konversi CH4 maupun H20 meningkat dengan naiknya temperatur umpan sedangkan peningkatan tekanan umpan menyebabkan konversi keduanya menurun. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa meningkatnya rasio umpan H2O/CH4 menyebabkan konversi CH4 meningkat sedangkan konversi H20 menurun."

"Dalam skripsi ini dilakukan pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap non-isotemal, non-adibalik untuk reaksi reformasi uap air dengan model heterogen dua dimensi (arah aksial dan radial) dengan mempertimbangkan faktor-faktor hidrodinamika yang ada pada reaktor juga perpindahan massa dan energi antar fasa (fasa ruah dan fasa partikel katalis), serta reaksi pennukaan. Mekanisme reaksi mengacu pada korelasi kinetika yang dikemukakan oleh Akers dan Camp. Model yang telah dikembangkan dibagi dalam dua sistem, yaitu skala reaktor dan skala pelet katalis. Penyelesaian persamaan skala partikel katalis dilakukan dengan metode kolokasi ortogonal enam titik. Sedangkan persamaan-persamaan diferensial parsial orde dua skala reaktor diselesalkan dcngan menggunakan metode beda hingga (finite difference) dengan formula central finite difference unluk penyelesaian arah radial, dan backward finite difference untuk arah aksial. Dari hasil simulasi diperoleh bahwa unluk reaksi reformasi uap air, kenaikan temperatur Fluida masuk reaktor dari 673 K menjadi 823 K akan menaikkan harga konversi 10,8 % dari harga awal. Sebaliknya kenaikan tekanan fluida masuk reaktor dari 26 bar menjadi 32 bar akan menurunkan konversi sebesar 4,2 %. Jika dihubungkan dengan dimensi reaklor, maka pada harga konversi yang kecil, kenaikan harga yield yang besar hanya membutuhkan pertambahan volume reaktor yang kecil. Sebaliknya pada harga konversi yang besar, maka kenaikan harga konvcrsi yang kecil akan membutuhkan pcrtambahan volume reaktor yang besar. Dengan mengubah mol CH4 umpan maka pertambahan jumlah rasio umpan H2OCH4 dari 2 hingga 4 akan mengubah konvcrsi CH4 dari 0,634 menjadi 0,713. Perubahan ukuran diameter kalalis dari 0,002 m menjadi 0,02 m akan menurunkan konversi total sebesar 57,3 % dari konversi mula-mula."

"Carbon nanotube (CNT) adalah bentuk baru dari karbon murni yang memiliki banyak kegunaan. Perengkahan metana adalah salah satu proses untuk sintesis hidrogen dan CNT yang memiliki kelebihan tidak menghasilkan karbon monoksida dan karbon dioksida. Sebelum memproduksi CNT dan hidrogen berbasis reaksi dekomposisi katalitik metana dengan skala pabrik, diperlukan simulasi dan pemodelan dari hasil eksperimen reaktor lab. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan model matematika tak berdimensi reaktor unggun tetap yang valid dan menganalisis pengaruh dari variasi kondisi operasi terhadap konversi metana. Metode untuk penelitian adalah mengembangkan model persamaan-persamaan matematika berdasarkan neraca massa, momentum, dan energi. Persamaan-persamaan tersebut kemudian di-running pada perangkat lunak COMSOL Multiphysics® versi 4.4. Konversi metana pada waktu reaksi 315 menit adalah 97,1% dan yield karbon yang didapatkan setelah 315 menit adalah 1,12 g karbon/g katalis. Kenaikan pada tekanan umpan, laju alir umpan, dan fraksi mol hidrogen akan memperkecil konversi metana. Kenaikan temperatur dinding reaktor dan panjang reaktor akan memperbesar konversi metana.

---

Carbon Nanotube (CNT) is a new form of pure carbon that have a lot of usefulness. Methane cracking is one of process for the synthesis of hydrogen and CNT which have advantage to not produce carbon monoxide and carbon dioxide. Before producing CNT and hydrogen base on the reaction of methane catalytic decomposition in plant scale, it is needed to done simulation and modelling from result of lab reactor experiment.

Purpose of this research is to get valid dimensionless model of fixed bed reactor and to analyze the variation effect of operation condition to methane conversion. Method for this research is develop model of mathematic equations based on mass, momentum, and energy balance. Software COMSOL Multiphysics® version 4.4 then used to running the equations.

Methane conversion at 315 minutes reaction time is 97.1% and carbon yield obtained after 315 minutes reaction time is 1.12 g carbon/g catalyst. Increasing feed pressure, velocity, and hydrogen mole fraction will decrease methane conversion. Increase of reactor wall temperature and reactor length will increase methane conversion."

"Green diesel adalah bahan bakar diesel alternatif yang dibuat dari hydrotreating trigliserida yang memiliki alkana rantai lurus C15-C18. Penelitian ini difokuskan pada studi kinetika reaktor trickle-bed untuk memproduksi green diesel melalui reaksi hydrotreating trigliserida, yang diwakili oleh triolein, dengan katalis NiMo/Al2O3. Model yang dibuat adalah model reaktor trickle-bed 2D axisymmetric dengan mempertimbangkan perpindahan massa di fasa gas, cair, dan padatan katalis. Model disimulasikan dengan COMSOL Multiphysics 5.4 dengan menyesuaikan hasil simulasi dengan data eksperimen. Reaktor yang dimodelkan berisi katalis berbentuk bola dengan ukuran 1 mm. Reaktor akan memiliki ukuran diameter 2,01 cm dan panjang 24 cm. Kondisi operasi reaktor akan memiliki suhu umpan 290-330 oC, tekanan 10 dan 15 bar. Nilai faktor pra-eksponensial untuk reaksi hydrotreating trigliserida, reaksi maju isomerisasi C18 (k10), reaksi mundur isomerisasi C18 (k11), reaksi cracking C17 (k12), dan reaksi cracking C18 (k13) berturut-turut adalah 2,9 x 10-37 1/detik, 3,45 x 1028 1/detik, 6,67 x 10-3 1/detik, dan 1,24 x 10-52 1/detik. Energi aktivasi yang didapatkan untuk k10, k11, k12, dan k13 berturut-turut adalah –340,3 kJ/mol, 340,3 kJ/mol, 17,1 kJ/mol, dan –515,3 kJ/mol. Hasil simulasi dan hasil laboratorium mendekati garis linier pada grafik paritas, menunjukkan bahwa hasil simulasi sudah sesuai dengan hasil laboratorium.

---

Green diesel is an alternative diesel fuel made from hydrotreating triglycerides having straight chain alkanes C15-C18. This research is focused on the study of trickle-bed reactor kinetics to produce green diesel by hydrotreating triglycerides, represented by triolein, with NiMo/Al2O3 as catalyst. The model made is a 2D axisymmetric trickle-bed reactor model by considering mass transfer in the gas, liquid, and solid catalyst phases. The model was simulated with COMSOL Multiphysics 5.4 by adjusting the simulation results with experimental data. The modeled reactor contains a spherical catalyst with a size of 1 mm. The reactor will have a diameter of 2.01 cm and a length of 24 cm. The reactor operating conditions will have a feed temperature of 290-330 oC, pressures of 10 and 15 bar. The pre-exponential factor values for triglyceride hydrotreating reaction, forward C18 isomerization reaction (k10), C18 reverse isomerization reaction (k11), C17 cracking reaction (k12), and C18 cracking reaction (k13) were 2.9 x 10-37 1/sec, 3.45 x 1028 1/sec, 6.67 x 10-3 1/sec, and 1.24 x 10-52 1/sec , respectively. The activation energies obtained for k10, k11, k12, and k13 are –340.3 kJ/mol, 340.3 kJ/mol, 17.1 kJ/mol, and –515.3 kJ/mol, respectively. The simulation results and laboratory results are close to the linear line on the parity graph, indicating that the simulation results are in accordance with the laboratory results."

"Hidrogenasi katalitik CO2 menjadi CH3OH memiliki prospek yang cerah seiring dengan permintaan pasar yang tinggi. Metanol CH3OH dibutuhkan sebagai bahan baku di industri petrokimia untuk memproduksi formaldehida, klorometana, amina asetat dan juga sebagai alternatif energi baru yang ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan pengaruh katalis CuO/ZnO/Al2O3 dan pengaruh temperatur umpan dalam bentuk konversi CO2, selektivitas CH3OH, dan yield CH3OH. Preparasi katalis CuO/ZnO/Al2O3 dilakukan dengan metode kopresipitasi menghasilkan persentase rasio komposisi logam Cu-Zn-Al yaitu 66,7: 27,4: 4,29 dan luas permukaan katalis sebesar 98,3411 m2/g. Komposisi perbadingan gas umpan H2 : CO2 yaitu sebesar 3 : 1. Reaktor unggun tetap dengan diameter dalam 1,5 cm; panjang 19 cm bed katalis 5 cm, dan furnace 5 cm. Reaksi dilakukan pada tekanan 30 bar dan laju alir dijaga konstan. Variasi yang dilakukan dalam reaksi yaitu variasi temperatur umpan pada 220, 250, 280 oC. Didapatkan nilai konversi CO2 yang tertinggi terjadi pada saat temperatur umpan 250 oC dengan waktu reaksi hingga mencapai kondisi stabil yaitu selama 240 menit. Sehingga kondisi reaksi pada temperatur 250 oC dikatakan sebagai kondisi optimal dengan didapatkan nilai konversi CO2 sebesar 21,8, selektivitas CH3OH sebesar 82,76, dan yield CH3OH sebesar 18,04.

---

The catalytic hydrogenation of CO2 to CH3OH has a bright prospect along with high market demand. Methanol CH3OH is needed as raw material in the petrochemical industry to produce formaldehyde, chloromethane, amine acetate and also as an alternative new environmentally friendly energy. This study aims to obtain the effect of CuO ZnO Al2O3 catalyst and the influence of feed temperature in the form of CO2 conversion, CH3OH selectivity, and yield of CH3OH. Preparation of CuO ZnO Al2O3 catalysts by coprecipitation method resulted in percentage ratio of Cu Zn Al metal composition of 66,7 27,4 4,29 and catalyst surface area of catalyst 98,3411 m2 g. H2 CO2 gas ratio composition of 3 1. Fixed bed reactor with 1.5 cm inner diameter length of 19 cm bed catalyst 5 cm, and furnace 5 cm. The reaction is carried out at a pressure of 30 bar and the flow rate is kept constant. Variations made in the reaction are variation of feed temperature at 220, 250, 280 oC. The highest CO2 conversion value occurs when the 250 oC feed temperature with reaction time reaches a stable condition of 240 minutes. So that the reaction condition at 250 oC is said to be the optimal condition with a CO2 conversion value of 21.8, CH3OH selectivity of 82.76, and CH3OH yield of 18.04."

"Determination of thermal time constant of fuel pin during nuclear reactor shut down by using adiabatic model. A complex shut down process of nuclear depends on different parameters of fuel design and of reactor operation. In correlation to TIA and LOCA analyses of reactor core, the shut down process is charactirized by a time constant..."