Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Saat ini, dunia sedang mengalami krisis energi dan lingkungan akibat menipisnya cadangan bahan bakar fosil dan polutan yang dihasilkan pembakaran bahan bakar fosil. Oleh karena itu diperlukan energi alternatif dari bahan terbarukan. Biodiesel dari minyak sawit sangat potensial dikembangkan di Indonesia. Namun selama ini proses sintesis biodiesel cukup rumit dan mahal karena memerlukan reaktor berpengaduk dan pemanas. Suhu reaksi yang digunakan mendekati titik didih metanol sehingga rawan terjadinya penguapan reaktan metanol. Reaktor jet bubble column ini dikembangkan untuk membuat proses sintesis biodiesel menjadi lebih sederhana. Reaktor ini tidak memerlukan pengaduk karena adanya pengadukan otomatis akibat arus eddy yang timbul dalam reaktor. Selain itu, suhu operasi reaksi berlangsung dalam keadaan ambient sehingga tidak memerlukan pemanas dan menghilangkan risiko kehilangan metanol akibat penguapan. Reaksi dilakukan dalam variasi rasio mol metanol minyak 6:1 hingga 3:1 dan variasi penggunaan katalis dan tanpa katalis. Hasil reaksi katalitik memberikan keadaan optimal setelah reaksi berlangsung 30 menit pada rasio mol 6:1 dengan yield biodiesel sebesar 85%. Sedangkan hasil reaksi non-katalitik memberikan hasil optimal pada rasio mol 6:1 setelah reaksi berlangsung selama 50 menit dengan yield biodiesel sebesar 73%.

---

Today, the world is experiencing an energy and environmental crisis as a consequence of fossil fuel reserve depletion and pollutants produced by combustion of fossil fuels. Therefore, we need alternative energy from renewable materials. In Indonesia, biodiesel that produced from palm oil is very potential to be developed. However, the biodiesel synthesis process is quite complicated and expensive because it requires stirred reactor and heating. Furthermore, reaction temperature that is used in commercial process is very close to the boiling point of methanol, so the evaporation of methanol is very likely to occur.

Jet bubble column reactor was developed to make a much simpler biodiesel synthesis process. This reactor doesn't need a mixer because of the automatic mixing that is caused by eddy currents that arise inside it. In addition, the reaction takes place in ambient operating temperature, thus ths reactor doesn't require heating and the risk of loss of methanol due to evaporation can be eliminated. In this research, the reaction was carried out with ratio variations of methanol to oil from 6:1 to 3:1 and variation of catalyst and without catalyst.

The experiment shows that catalytic reactions provide optimal result after the reaction lasted for 30 minutes at a ratio of 6:1 at a yield of 85% biodiesel. Meanwhile, the non-catalytic reaction provides optimal result in 6:1 ratio after the reaction lasted for 50 minutes at a yield of 73% biodiesel."

"Biodiesel merupakan bahan bakar pembakaran yang bersih yang dihasilkan dari minyak nabati, atau lemak hewan. Biodiesel diproduksi dengan trans-esterifikasi minyak dengan alkohol rantai pendek. Reaksi trans-esterifikasi mengubah trigliserida menjadi alkil ester asam lemak, dengan adanya alkohol, seperti metanol, dan katalis, dengan gliserol sebagai produk samping. Reaktor kolom pancaran ini dirancang untuk mengatasi masalah dalam reaksi sintesis biodiesel, salah satunya adalah pencampuran 2 reaktan dengan perbedaan viskositas yang besar, yaitu minyak kelapa sawit yang kental dengan metanol yang encer. Dalam studi ini, salah satu variabel bebas adalah rasio mol metanol dan minyak kelapa sawit dengan variasi 3,75:1, 4,5:1, 5,25:1 dan 6:1. Variabel bebas lainnya adalah jenis jet, yaitu circular nozzle dan notched nozzle. Hasil tertinggi dari yield biodiesel yang dihasilkan pada rasio mol 6:1 sebesar 96,83% pada notched nozzle. Sedangkan untuk rasio mol 6:1 pada circular nozzle menghasilkan yield biodiesel sebesar 75,06%. Dengan menggunakan notched nozzle pada rasio mol 5,25:1, konversi lebih besar dibandingkan dengan circular nozzle pada rasio 6:1, yaitu 81,01%. Oleh karena itu, dengan menggunakan notched nozzle pada kolom pancaran dapat menghemat biaya pemisahan metanol di industri, dimana metanol lebih konvensional digunakan untuk menghasilkan konversi yang tinggi.

---

Biodiesel is a clean-burning fuel produced from vegetable oils, or animal fats. Biodiesel is produced by trans-esterification of oils with short-chain alcohols. The trans-esterification reaction consists of transforming triglycerides into fatty acid alkyl esters, in the presence of an alcohol, such as methanol, and a catalyst, with glycerol as a byproduct. A jet column reactor was designed to overcome problems in biodiesel synthesis reaction, one of which is mixing of 2 reactants of large viscosity difference, i.e. viscous of CPO and dilute methanol.

In this study, one of the free variables is the mole ratio of methanol to CPO which variation is 3.75:1; 4.5:1; 5.25:1 and 6:1. The other free variable is jet types, i.e. circular and notched nozzles. The highest yield of biodiesel produced at mole ratio 6 to 1 was reported to yield is 96.83% in notched nozzle. While to the mole ratio 6 to 1 on a circular nozzle produce yield of biodiesel is 75.06 %. By using notched nozzle at mole ratio 5.25 to 1, conversion is greater compared to that of a circular nozzle ratio 6 to 1, i.e. 81.01 %. Therefore, by using notched nozzle on jet columns can save the cost separation of methanol in industry, in which more methanol conventionally is used to produce high conversion."

"Kebutuhan energi di Indonesia setiap tahun semakin meningkat. Pembuatan biodiesel merupakan salah satu cara mengatasi hal tersebut. Dengan jet column ini, reaksi antara dua jenis fluida dapat ditingkatkan tanpa harus menaikkan suhu reaksi dengan menciptakan kondisi di mana fluida satu dapat terdispersi dengan cepat ke dalam fluida lain. Jet column akan dapat menghasilkan reaksi lebih merata dari pada penggunaan tangki berpengaduk, hal ini dikarenakan tangki berpengaduk hanya akan menghasilkan turbulensi di sekitar blade saja. Sedangkan jet column akan dapat menghasilkan turbulensi di seluruh tangki. Tabbed nozzle menghasilkan konversi tertinggi pada rasio 5,25:1 dengan nilai 77,72% pada menit ke 45, dan circular nozzle menghasilkan konversi tertinggi dengan rasio 6:1 dengan nilai 77,44%. Untuk yield tabbed nozzle terbaik pada rasio 5,25:1 sebesar 57,5% pada menit 45 dan circular nozzle sebesar 54,87%.

---

Energy needs in Indonesia is increasing every year. The production of biodiesel is a way to overcome it. With jet column, the reaction between two types of fluid can be increased without rising the temperature of the reaction by creating conditions in which a fluid can be dispersed quickly into another fluid. Jet column will be able to produce a reaction that more evenly distributed than the use of a stirred tank, because stirred tank can only generate turbulence around the blade but the jet column can produce turbulence throughout the tank. Tabbed nozzle produce the highest conversion ratio of 5.25 : 1 with a value of 78.76 % at 45th minute, and the circular nozzle produces the highest conversion ratio of 6 : 1 with a value of 77.44 %. The best yield is achieved by tabbed nozzle at a ratio of 5.25 : 1 at 57.5 % on 45 minutes and 54.87 % by the circular nozzle."

"Kolom pancaran dirancang dengan menggunakan nozzle yang dapat mempercepat pencampuran ke arah reaksi. V-major notch nozzle memiliki geometri puncak dan palung yang memberikan axial-switch pada turbulensi yang dihasilkan. Penelitian ini bertujuan meningkatkan konversi dan yield biodiesel pada rasio mol metanol/trigliserida yang lebih rendah pada reaksi katalitik. Variabel penelitian ini yaitu rasio mol trigliserida/ metanol (1:3,75, 1:4,5, 1:5,25, dan 1:6,0). Konversi trigliserida tertinggi yang dihasilkan v-major notch nozzle pada rasio mol 1:6,0 dalam waktu reaksi 45 menit sebesar 78,76% dan dalam waktu reaksi 60 menit sebesar 77,72%. Sementara konversi trigliserida tertinggi yang dihasilkan circular nozzle pada rasio mol 1:6,0 dalam waktu reaksi 60 menit sebesar 77,44%. Yield biodiesel tertinggi yang dihasilkan v-major notch nozzle pada rasio mol 1:4,5 dalam waktu reaksi 45 menit sebesar 57,50% dan dalam waktu reaksi 60 menit pada rasio 1:6,0 sebesar 47,93%. Yield biodiesel tertinggi yang dihasilkan circular nozzle pada rasio mol 1:6,0 dalam waktu reaksi 45 menit sebesar 54,87%.

---

Jet column is designed using nozzle that can accelerate mixing towards reaction. V-major notch nozzle has peaks and throughs around the nozzle lips. This study purpose is to increase conversion and yield of biodiesel in lower mole ratio of methanol/CPO on catalytic reaction. This study variables are mole ratio of triglyceridesmethanol (1:3,75, 1:4,5, 1:5,25, and 1:6,0). The triglycerides highest conversion produced by v-major notch nozzle at 1:6,0 mole ratio (45 minutes reaction) was 78,76% and (60 minutes reaction) 77,72%. The triglycerides highest conversion produced by v-major notch nozzle at 1:6,0 mole ratio (60 minutes reaction) was 77,44%. The Highest yield of biodiesel in v-major notch nozzle was 57,50% (45 minutes reaction and mole ratio 1:4,5) and 47,93% (60 minutes reaction and mole ratio 1:6,0). The highest yield of biodiesel at mole ratio 1:6,0 and 60 minutes reaction was 54.87%."

"Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif diesel yang bersifat dapat diperbaharui, bersifat ramah lingkungan karena mudah terurai secara biologis, tidak beracun, dan memiliki emisi yang rendah. Umumnya reaksi transesterifikasi dilakukan dengan mereaksikan palm oil PO dan metanol. Minyak kelapa sawit dan metanol tidak saling larut satu sama lain dan metanol merupakan cairan terdispersi dalam cairan palm oil. Penelitian ini mengusulkan pemanfaatan jet column dengan tabbed nozzle sebagai pembentuk jet sehingga terbentuk daerah dengan gradient kecepatan terjadi di sepanjang interface antara jet fluida yang berkecapatan tinggi yang bersifat turbulen dan fluida yang non turbulen di sepanjang reaktor. Untuk mengurangi ekses volume metanol sebagai reaktan, penelitian ini mengusulkan reaksi transesterifikasi dalam jet column dengan rasio mol minimum 6. Dengan semakin banyaknya palm oil, maka fraksi fasa cair yang dapat saling larut semakin tinggi, yang akan membuat kinetika reaksi transesterifikasi semakin tinggi. Hal inilah yang menjadi dasar penggunaan metanol dengan rasio minimum 6. Nozzle yang digunakan untuk menciptakan jet yang bersifat turbulen adalah tabbed nozzle dan circular nozzle sebagai nosel pembanding karena disainnya yang sangat sederhana. Yield metil ester yang dihasilkan dari penggunaan circular nozzle adalah berada pada rentang 93 hingga 96 , sedangkan yield metil ester yang menggunakan tabbed nozzle adalah sebesar 90 hingga 95.

---

Biodiesel is a diesel alternative fuel that is renewable, environmentally friendly because its degradability, non toxic, low emission. Transesterification reaction is performed by reacting palm oil and methanol. Both of the reactant are immiscible each other and methanol is the dispersed liquid in liquid of palm oil. This experiment proposes the use of jet column with tabbed nozzle as the jet maker that produces high velocity gradient which exist along the interface between turbulent jet high velocity fluid and non turbulent fluid along the reactor.

To diminish volume of excess methanol as a reactant, this experiment proposes conducting transesterification reaction in a jet column with minimal mole ratio is 6. By increasing the amount of palm oil, the liquid phase fraction that can dissolve each other is increasing too. Therefore, the reaction kinetics of transesterification is expected to be higher too. This is the basis for the use of methanol with a minimum ratio of 6. The nozzle used to create a turbulent jet is tabbed nozzle and circular nozzle as a comparator nozzle because of its simple design. The yield of methyl ester resulting from the use of circular nozzle is in the range of 93 to 96 , while the yield of methyl ester using tabbed nozzle is 90 to 95 ."

"Kolom pancaran didesain dengan menggunakan nosel yang dapat mempercepat pencampuran ke arah reaksi. Tabbed nozzle mempunyai dua arah pancaran, ke arah tengah dan samping, sehingga gradien kecepatannya tinggi terhadap lingkungan sekitarnya. Tujuan penelitian ini untuk meningkatkan konversi dan yield biodiesel pada rasio mol metanol/CPO yang lebih rendah pada reaksi katalitik. Variabel penelitian ini yaitu rasio mol metanol/CPO (3,75:1, 4,5:1, 5,25:1, dan 6:1). Konversi CPO dan yield tertinggi dihasilkan tabbed nozzle pada rasio mol 6:1 dalam waktu reaksi 60 menit sebesar 87,82% dan 96,64 %. Pada circular nozzle menghasilkan yield sekitar 75,06% yang lebih kecil dari tabbed nozzle pada rasio mol 5,25:1, yaitu 88,43%.

---

Jet column designed using nozzle that can accelerate mixing towards reaction. Tabbed nozzle has two jet directions, toward the middle and sides, so that have high velocity gradients against surroundings. This study is to increase conversion and yield of biodiesel in lower mole ratio of methanol/CPO on catalytic reaction.

This study variables are mole ratio of methanol/CPO (3,75:1, 4,5:1, 5,25:1, and 6:1). The highest CPO conversion and yield produced by tabbed nozzle at 6:1 mole ratio (60 minutes reaction) was 87.82% and 96.64%. Yield in circular nozzle is 75.06% that is smaller than tabbed nozzle at mole ratio 5,25:1, which is 88.43%."

"ABSTRAKReaktor kolom pancaran didesain untuk mengatasi permasalahan pada reaksisintesis biodiesel, salah satunya adalah pencampuran antara CPO yang viskos danmetanol yang tidak viskos. Proses mixing pembuatan biodiesel diamati denganmetode Planar Laser Induced Fluorescence (PLIF) Variabel penelitian terbagidua yaitu kecepatan jet (5, 8, 11 m/s) dan rasio mol metanol dan minyak (6:1, 5:1,dan 4:1). Penggunaan elliptic jet bertujuan untuk memperbesar daerah penetrasialiran dari jet yang akan meningkatkan perpindahan massa. Hasil penelitianhidrodinamika menunjukkan proses pencampuran terjadi dalam waktu yangsingkat (<1 menit) untuk mencapai homogen. Pada reaksi sintesis biodiesel, yieldyang dihasilkan pada reaksi nonkatalitik selama 60 menit untuk tiap rasio 4:1,5:1, dan 6:1 yaitu 68,1 %; 73 %; dan 76.7 %. Sedangkan penggunaan katalis KOHmenghasilkan yield sebesar 90,83 %. Mixing merupakan tahap awal dari suatureaksi yang membantu reaktan mengalami kontak satu sama lain sebelummengarah kepada reaksi.

---

AbstractJet Column Reactor has been designed to overcome problems in biodieselsynthesis reaction, one of which is mixing of viscous CPO and dilute methanol.The mixing process of making biodiesel is observed by Planar Laser InducedFluorescence method (PLIF). Variables on this research were jet velocity (5, 8, 11m / s) and mole ratio of methanol to CPO (6:1, 5:1, and 4:1). The use of elliptic jetaims to increase the penetration of the jet stream that would increase the masstransfer. Flow visualization showed that mixing process lasts in a short time (<1minute) to achieve homogeneous mixture. Meanwhile in biodiesel synthesis, yieldof biodisel reaction for each ratio of 4:1, 5:1, and 6:1 are 68.1%, 73%, and 76.7%during 60 minutes. On the other hand the use of KOH catalyst produce yields of90.83 %. Mixing is an early stage of a reaction that helps the reactants contacteach other before initiating the reaction."

"Penelitian ini dimaksudkan untuk mempelajari hidrodinamika dan kinetika absorpsi CO2 dalam suatu kolom gelembung pancaran (jet bubble column). Proses ini dilakukan secara sinambun g dalam loncatan pancaran cairan kolom bergelembung pancaran. Udara dan air diumpankan dari atas kolom dan diikuti terjadinya proses penggelembungan yang berbentuk seperti awan. Proses penggelembungan ini terjadi adanya akibat dari tekanan air yang berkecepatan pancaran bertumbukan dengan air stagnan yang berada dalam kolom. Proses tumbukan tersebut akan mengakibatkan masuknya udara pada celah ? celah permukaan pada kedua cairan, dan udara akan terperangkap didalam cairan. Proses tumbukan ini juga akan menimbulkan arus pusaran (eddy current) yang terjadi didalam kolom downcomer dan dapat sebagai energi pencampuran. Diameter gelembung semakin kecil akan mengakibatkan luas area permukaan sentuhan semakin besar. Variabel yang dipelajari meliputi variabel desain dan variabel proses. Variabel desain meliputi diameter kolom dan diameter downcomer yang telah ditetapkan. Sedangkan variabel proses meliputi laju alir volumetrik cairan, diameter nozzle, dan jarak pipa downcomer yang tercelup. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menggambarkan pengaruh kecepatan pancaran cairan dengan berbagai diameter nozzle terhadap laju gas entrainment dan holdup gas didalam kolom absorpsi. Disamping hasil uji kinetika absorpsi diharapkan dapat dapat memenuhi formulasi pseudo first order reaction.

---

The phenomenon of plunging jet gas-liquid contact occurs quite often in nature, it's momentum carries small air bubbles with it into the reactor medium. The momentum of the liquid stream can be sufficient to carry small bubbles completely to the bottom of the vessel. A stream of liquid falling toward a level surface of that liquid will pull the surrounding air along with it. It will indent the surface of the liquid to form a trumpet-like shape. If the velocity of the stream is high enough, air bubbles will be pulled down, i.e. entrained into the liquid. This happens for two main reasons: air that is trapped between the edge of the falling stream and the trumpet-shaped surface profile and is carried below the surface. This study investigates the potential of a vertical liquid plunging jet for a pollutant contained gas absorption technique. The absorber consists of liquid jet and gas bubble dispersed phase. The effects of operating variables such as liquid flowrate, nozzle diameter, separator pressure, etc. on gas entrainment and holdup were investigated. The mass transfer of the system is governed by the hydrodynamics of the system. Therefore a clear and precise understanding of the above is necessary : to characterize liquid and gas flow within the system, 2. Variation in velocity of the jet with the use of different nozzle diameters and flow rates, 3. Relationship between the liquid and entrained airflow rate, 4. Gas entrainment rate and gas void fraction."

"Biodiesel merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang berpotensi untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil. Biodiesel dibuat dengan minyak kelapa sawit dengan menggunakan reaktor berpengaduk dan katalis basa melalui reaksi transesterifikasi. Reaksi transesterifikasi memiliki hambatan perpindahan massa akibat perbedaan viskositas antara alkohol dan minyak kelapa sawit di awal reaksi, sehingga membutuhkan waktu reaksi yang lebih lama. Reaktor jet column digunakan untuk mengatasi permasalahan perpindahan massa dengan memanfaatkan pencampuran antara fluida turbulen dan non-turbulen yang menghasilkan fenomena entrainment. Reaksi menggunakan nozzle rectangular dan sirkular. Yield biodiesel dengan menggunakan circular nozzle adalah 94.91 dan 92.00 untuk rectangular nozzle. Waktu mulainya asimptotik yield untuk reaksi transesterifikasi dengan reaktor jet column adalah 60 menit. Rasio mol yang lebih dari 6:1 tidak menunjukkan hasil yang signifikan dalam peningkatan yield.

---

Biodiesel is a potential renewable energy resource which can be used to reduce dependencies on fossil fuel. Biodiesel produced by transesterification reaction in a stirred tank with base catalyst. Transesterification has an issue on mass transfer resistance due to significant viscosity difference, which resulted longer reaction time. Jet

Column reactor used to reduce mass transfer resistance by utilizing turbulent mixing of turbulent and non turbulent fluid which resulted entrainment, a small scale mixing phenomena. Transesterification reaction used rectangular and circular nozzle. Circular nozzle yields 94.91 of biodiesel while rectangular nozzle yields 92.00 of biodiesel. Asymptotic reaction time for transesterification in a jet column reactor is 60 minutes. While molar ratios more than 6 1 aren rsquo t resulting significant effect on biodiesel yield."

"ABSTRAKSumber energi merupakan salah satu sektor penting dalam kehidupan, terutama dalam sektor bahan bakar. Oleh karena itu untuk mengatasi krisis bahan bakar diperlukan alternatif lain dari bahan terbarukan yaitu biodiesel. Penelitian ini memanfaatkan high shear (geseran fluida yang disebabkan gradien kecepatan yang tinggi) dalam campuran dengan menumbukkan jet fluida dari nosel secara vertikal ke campuran reaksi dalam kolom untuk memperkuat pengadukan campuran dan memperoleh konversi biodiesel yang tinggi. Pada penelitian ini akan di uji hidrodinamika untuk mengetahui velocity gradient. Proses ini direalisasikan dengan menggunakan reaktor kolom gelembung pancaran (jet bubble column reactor) dan komponen tambahan seperti laser, lensa plano konkaf dan glass beads untuk pengujian dengan metode particel image velocity (PIV). Dalam mensimulasi reaksi biodiesel fluida yang digunakan (campuran air dan gliserol) memiliki rasio mol setara dengan rasio mol metanol/CPO 6:1 hingga 4:1 dan kecepatan jet 3,7 m/s hingga 7,7 m/s. Pada penelitian ini, data yang diambil berupa video dan image calibrasi dengan menggunakan kamera high speed 800fps selama 5 detik dan kemudian diolah dengan menggunakan software Virtualdub (untuk memecah gambar), PIVView 1,7 (untuk menghitung kecepatan dan shear/velocity gradient) dan Tecplot (untuk mempresentasikan kontur kecepatan dan shear pada bidang pengambilan gambar). Hasil penelitian menunjukan jika kecepatan jet semakin diperbesar, shear semakin besar. Oleh karena itu pencampuran yang terjadi semakin besar (high mixing). Jika rasio mol makin diperbesar, shear semakin besar pula. Dari aspek hidrodinamika yang telah dilakukan, dapat dinyatakan bahwa shear berbanding lurus dengan koefisien perpindahan massa. Semakin tinggi koefisein perpindahan massa semakin tinggi pula perpindahan massa yang terjadi. Oleh karena itu shear yang terjadi semakin besar (high shears). Dari aspek hidrodinamika, fluida yang memberikan efek keteraturan, nilai shears yang baik di setiap kecepatan jet yang memberikan shear terbesar yaitu pada fluida yang memiliki rasio mol paling besar.

---

ABSTRACTEnergy source is one of the important sectors of life, especially in the fuel sector. Therefore, to solve the fuel crisis an alternative materials that renewable biodiesel is needed. This study utilizing high shear (shear fluid caused a high velocity gradient) in a mixture with a pound of fluid jet from nozzle vertically into the reaction mixture in the column to reinforce the stirring mixture and obtain a high conversion biodiesel. In this study will be tested to determine the hydrodynamic velocity gradient. This process is realized using a jet bubble column reactors and additional components such as lasers, plan concave lenses and glass beads for testing by the method particle image velocity (PIV). In reaction to simulate the fluid used biodiesel (a mixture of water and glycerol) has a mole ratio of the equivalent mole ratio of methanol/CPO 6:1 to 4:1 and the jet velocity 3.7 m/s to 7.7 m/s. In this study, data taken in the form of video and image calibration using the camera 800 fps high speed for 5 seconds and then processed using VirtualDub software (for split images), PIVView 1.7 (to calculate the velocity and shear / velocity gradient) and Tecplot (to present the contours of velocity and shear in the field of shooting). The results show increasingly magnified if the jet velocity, shear increases. Therefore it becomes high mixing. If the mole ratio increases, the shears increases also. From the aspect of hydrodynamics that has been done, it can be concluded that shear is directly proportional to the mass transfer coefficient. The higher the mass transfer coefficient the higher the mass transfer occurs. Therefore it becomes high shears. From the aspect of hydrodynamics, the fluid which gives the effect of regularity, Shears good value at each jet velocity that provide the greatest shear in the fluid that has a mole ratio of at most. "