Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

Pengaruh Rasio Jumlah Resin terhadap Air pada Adsorpsi Gas Karbon Dioksida Menggunakan Resin Komersial Anies Mutiari; Aswati Mindaryani
Jurnal Teknologi Bahan dan Barang Teknik Vol 4, No 1 (2014)
Publisher : Center for Material and Technical Product

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (222.265 KB) | DOI: 10.37209/jtbbt.v4i1.41

Abstract

Biogas is one of the most promising source of alternative energy, but there is still a problem regarding the reduction of combustion heat due to the level of impurities, i.e. carbondioxide (CO2), which is around 25-45%. One of the most feasible way to reduce the concentration of carbondioxide is adsorption. In this research, adsorption was done using strong base anion exchanger resin, by using Purolite Resin and Dowex Marathon A Resin. Adsorption using this method was done by diluting CO2 in water, where the reaction of forming HCO3- will occur. These HCO3- ions will be adsorbed on the resin surface by means of ion exchange, and the solid-liquid equilibrium was approached by Langmuir method. To increase the solubility of CO2 in water, low temperature variations were used in this research. The amount of resin were also varied in order to understand the optimum composition, the variations of resin to water ratio were 1:3, 1:4 and 1:6. The result shows that the concentration of H2CO3 and HCO3- formed gradually increases over time, yet the concentration of CO2 did not show the same pattern; it decreases until a particular time, and then increases until it approaches its initial concentration due to the effects of system equilibrium. The reaction and adsorption time is also counted as the function of resin-water ratio. Biogas merupakan salah satu sumber energi alternatif yang sangat menjanjikan, namun permasalahan yang sering muncul ialah berkurangnya panas pembakaran akibat kadar impurities berupa karbondioksida (CO2) yang masih cukup besar, yaitu sekitar 25-45%. Salah satu cara yang cukup baik dan ekonomis untuk mengurangi kadar karbondioksida yaitu dengan cara adsorpsi. Metode adsorpsi dalam penelitian ini menggunakan adsorben berupa Strong Base Anion Exchange Resin dengan jenis Resin komersial Purolite dan Dowex Marathon A. Metode adsorpsi ini menggunakan mekanisme pelarutan gas CO2kedalam air, sehingga akan terjadi reaksi pembentukan ion HCO3-. Ion HCO3-ini akan diserap pada permukaan  resin melalui mekanisme pertukaran ion dengan metode pendekatan kesetimbangan padat cair Langmuir. Untuk meningkatkan kelarutan CO2didalam air maka pada penelitian ini dilakukan variasi resin yang digunakan, yaitu 1:3, 1:4 dan 1:6 dengan tujuan untuk mencari komposisi dengan jumlah resin yang optimum dan ekonomis. Dari hasil percobaan dapat dilihat bahwa pola H2CO3dan HCO3- yang terbentuk selalu meningkat setiap waktu, namun pola konsentrasi CO2 yang teramati menunjukkan penurunan sampai waktu tertentu dan meningkat lagi sampai konsentrasi awalnya akibat kesetimbangan sistem. Selain itu, laju reaksi dan adsorpsi di permukaan resin juga terhitung sebagai fungsi rasio resin terhadap air.
Pemodelan Matematis Adsorpsi CO2 dengan Strong Base Anion Exchange Resin sebagai Adsorben untuk Purifikasi Biogas Anies Mutiari; Wiratni Wiratni; Aswati Mindaryani
Jurnal Teknologi Bahan dan Barang Teknik Vol 5, No 1 (2015)
Publisher : Center for Material and Technical Product

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (256.148 KB) | DOI: 10.37209/jtbbt.v5i1.54

Abstract

Biogas purification processes are widely conducted to remove CO2 content and enhance CH4 content. High content of CH4 will increase the performance of biogas significantly. Mathematical modelling in adsorption processes were derived from the two fim theory. The gas phase, liquid phase and solid phase were reviwed. Mathematical modelling was derived from the rate processes and equilibrium experiment in chemical adsorption of CO2 by ion exchange mechanism in a packed column. Mathematical modelling was purposed to get the coefficients value which was needed to scale up the processes or to design the process equipment. The rate processes coefficients value sought from the simulation was volumetric mass transfer coefficient of CO2 in the liquid phase (kLa), volumetric mass transfer coefficient of CO2 in the gas phase (kGa) and the reaction rate coefficients(k1 and k2).   The Sum of Squares Error (SSE) value of rate proceses parameters kGa, kLa, k1 and k2 were 0.0431 in average. The model predictions value of kGa and kLa were compared to the theoretical value and the error were 18.79% and 7.29%, respectively.Pemurnian biogas telah banyak dilakukan untuk menghilangkan kadar CO2 dan meningkatkan kandungan CH4 yang terkandung di dalamnya. Kandungan CH4 yang tinggi akan memberikan unjuk kerja yang lebih baik. Model  matematis proses adsorpsi CO2 disusun berdasarkan teori lapisan film antar fasa, dimana pada proses yang ditinjau terdapat tiga fase yaitu gas, cair dan padat. Model matematis dari data eksperimental  kecepatan dan kesetimbangan proses adsorpsi CO2 melalui mekanisme pertukaran ion di suatu kolom adsorpsi telah dibuat. Model ini dibuat untuk mencari konstanta yang dapat dipergunakan pada proses scale up data laboratorium ke skala pilot plant. Parameter proses kecepatan yang dicari nilainya adalah koefisien transfer massa massa volumetris CO2 pada fase cair (kLa), koefisien transfer massa volumetris CO2 pada fasegas (kGa) dan tetapan laju reaksi (k1 dan k2). Pada hasil penelitian ini ditunjukkan bahwa nilai parameter yang diperoleh sesuai hasil fitting data dengan model matematis yang digunakan, yaitu model transfer massa pada lapisan film antar fase secara seri: adalah kGa, kla, k1 dan k2 dengan nilai Sum of Squares Error (SSE) rata-rata 0,0431. Perbandingan nilai kGa hasil simulasi dan teoritisnya memberikan kesalahan rata-rata 18,79%. Perbandingan nilai kLa hasil simulasi dan teoritis memberikan kesalahan rata-rata 7,92%.