Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Karbondioksida merupakan gas asam yang dapat menyebabkan korosi pada sistem perpipaan dan mengurangi nilai bakar (heating value) pada gas alam sehingga memerlukan penanganan untuk proses pemisahannya. Teknologi membran menjadi proses yang menjanjikan, terutama di industri minyak dan gas bumi. Salah satu metodenya adalah dengan proses absorpsi melalui kontaktor gas-cair. Penggunaan kolom absorpsi konvensinal untuk proses pemisahan CO2; cukup merugikan karena sering menimbulkan masalah dan tidak hemat tempat dan energi. Pembelajaran dan percobaan pada teknologi membran telah banyak dilakukan oleh para peneliti untuk mencapai kondisi yang paling efektif, efisien dan hemat tempat. Salah satunya adalah dengan menggunakan kontaktor membran serat berongga. Pada penelitian ini, pembelajaran dipusatkan pada evaluasi perpindahan massa dan hidrodinamika yang terjadi pada proses absorpsi CO2 oleh pelarut air dan larutan NaOH 0,01M dengan melihat pengaruh variasi jumlah serat sebanyak 10, 15 dan 20 serat membran polipropilen. Selain itu juga dilakukan variasi laju alir pelarut sebesar 100-350 L/jam di dalam modul. Modul berbentuk selongsong-tabung dengan umpan pelarut mengalir di sisi selongsong sedangkan gas CO2 murni mengalir di dalam serat dengan berlawanan arah. Efektifitas perpindahan massa yang dihasilkan jauh lebih tinggi dengan menggunakan NaOH. Fluks yang dihasilkan mencapai 5,45x10-3 mol/m2s, 121.458 kali lebih besar dibandingkan air yang hanya mencapai 4,49x10-8 mol/m2s. Peningkatan laju alir dapat meningkatkan koefisien perpindahan massa sehingga fluks yang dihasilkan lebih tinggi, namun peningkatan jumlah serat dapat menurunkan koefisien perpindahan massa akibat adanya faktor kekosongan dan geometri membran. Peningkatan laju alir menyebabkan perubahan tekanan meningkat, namun bilangan Reynolds juga meningkat sedangkan faktor friksi yang dihasilkan akan menurun. Selain itu, peningkatan jumlah serat akan meningkatkan perubahan tekanan akibat meningkatnya friksi pada dinding membran.

---

Carbon dioxide characterized as acid gas, causing corrosion on the piping system and reducing the heating value of natural gas. Membrane technology becomes a promising process of the CO2 removal especially in the oil and gas industry. One of the methods is absorption using a gas-liquid contactor. It is true that conventional process of absorption tower for CO2 removal has several problems regarding the process and also need a large of space and energy. Research and study of membrane technology have been done lately to achieve the best efficient, effective, and saving space and energy condition. Hollow fiber membrane contactor is the alternative choice regarding that needs. The research focused on the evaluation of mass transfer and hydrodynamic in the CO2 absorption process into water and NaOH dilute solution with vary the amount of polypropylene fiber (10, 15, 20 fibers). The flow rate also varied 100-350 liter/hour in the Shell and tube module. Liquid stream enter the Shell side from the bottom of module and gas stream made a counter current flow against the liquid. Mass transfer effectiveness of NaOH found higher than water. The flux reached 5.45x10-3 mol/m2s which is 121458 times higher than water?s flux which is 4. 9x10-8 mol/m2s. The high of liquid flow rate can succesfully increse the overall mass transfer coeficient. Otherwise, addition of fiber will reduce the overall mass transfer coefficient affected by void fraction and membrane geometry. In hydrodynamic, the addition of liquid flow rate results high pressure drop. However it will make the Reynolds number higher so that the friction factor can be low. Besides that, the addition of fiber can increase the pressure drop caused by the high friction on the membrane?s surface."

"Karbondioksida merupakan salah satu komponen yang terkandung dalam gas alam. Akan tetapi, keberadaannya dapat menyebabkan korosi pada sistem karena sifatnya yang asam serta korosif. Teknologi membran sebagai kontaktor telah dikembangkan sebagai alternatif dari penggunaan kolom konvensional dengan beberapa keuntungan yaitu menghindari masalah yang sering terjadi pada unit konvensional lainnya. Pada penelitian kali ini bertujuan untuk mengevaluasi perpindahan massa serta hidrodinamika dari penggunaan kontaktor membran serat berongga dalam absorpsi gas CO2 oleh air serta NaOH encer.Penelitian dilakukan menggunakan membran polipropilen dengan diameter membran 2 mm dan ukuran pori 2 μm yang berifat hidrofobik sebagai kontaktor antara air dan CO2. Temperatur serta pH pelarut yang keluar dari kontaktor membran diamati untuk mengevaluasi proses perpindahan massa yang terjadi. Sedangkan segi hidrodinamika dievaluasi dengan mengamati perubahan tekanan pelarut sebelum dan sesudah memasuki modul menggunakan manometer air.Dari hasil penelitian, untuk uji perpindahan massa secara keseluruhan laju alir yang semakin meningkat akan meningkatkan nilai koefisien perpindahan massa dan fluks. Untuk air nilai koefisien perpindahan massa dan fluks massa yang dapat dicapai ialah 3,42.10-7 m/det dan 1,39.10-9 mol/m2.det, sedangkan untuk NaOH ialah 0,00123 m/det dan 0,0019 mol/m2.det. Sedangkan dari segi hidrodinamika, peningkatan laju alir dan jumlah serat akan meningkatkan penurunan tekanan, sedangkan faktor friksi akan terus menurun.

---

In natural gas, carbondioxide is one of acid and corrosive gas that can caused corrosion in system. Recently, membrane gas-liquid contactor based process have developed to be an alternative in eliminating CO2 instead convensional column with nomerous advantages. The membrane contactors provide a very high interfacial area per unit volume, independent regulation of gas and liquid flows and are insensitive to module-orientation, which make them very effective in comparison with conventional equipment. In this study, mass transfer performance and hydrodinamic were evaluated in process absorption CO2 using water and NaOH 0,01 M dilute solution through hollow fiber membrane contactor.

The experiment was carried out in a hydrophobic polypropylene (PP) membrane with fibre diameter 2 mm and pore size 2 μm as a contactor between CO2 and water or NaOH. Temperature and pH outlet contactor were observed to evaluated mass transfer performance. Beside that,the pressure difference betwen inlet and outlet contactor was measured to evaluated hydrodinamic aspect.

The study shows that the increase of liquid flow hence mass transfer coefficient and CO2 flux. For water, mass transfer coefficient and CO2 flux could reach 3,42.10-7 m/s and 1,39x10-9 mol/m2.s, and for NaOH could reach 0,00123 m/s and 0,0019 mol/m2.s, orderly. In hydrodynamic aspect, the increasing of liquid flow and number of fibre hence pressure drop and decrease friction factor."

"Gas alam Indonesia umumnya mengandung kontaminan uap air, N2, CO2, dan H2S, dengan kadar CO2 dan uap air relatif lebih besar dibandingkan N2 dan H2S, contohnya gas alam Natuna memiliki kandungan CO2 sekitar 70% (berbeda dengan minyak dan gas negara-negara Timur Tengah yang cenderung lebih tinggi kandungan H2S-nya). Selama ini, cara konvensional menyerap CO2 adalah dengan menggunakan kolom absorber-regenerator. Sehingga untuk gas alam yang kandungan CO2nya cukup tinggi meningkatkan biaya untuk proses penghilangan CO2nya. Teknologi membran juga telah diterapkan untuk pemisahan ini.Proses membran menggunakan perbedaan konsentrasi sebagai tenaga penggerak (driving force) untuk memisahkan CO2 dari gas alam. Pemisahan CO2 dari gas alam dengan menggunakan membran telah banyak dikembangkan karena prosesnya yang sederhana, mudah, ramah lingkungan, serta konsumsi energi dan biaya operasional yang rendah. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi efektivitas kontaktor membran serat berongga sebagai kontaktor proses penyerapan CO2 dari campuran gas CH4-CO2 dan campuran gas N2-CO2 dengan menggunakan air dari aspek perpindahan massa dan hidrodinamika.Penelitian ini menggunakan dua macam membran polipropilen yang berbeda. Yang pertama, membran yang diproduksi oleh Hoechst Celanese bertipe Celgard X-20 yang berdiameter 0,2 cm dan memiliki pori-pori sebesar 0,1 _m dengan menggunakan modul berdiameter 1,6 cm. dan jumlah serat bervariasi dari 12, 15 dan 18. Sementara yang lainnya adalah membran AKZO yang berdiameter 0,27 cm dan memiliki poripori sebesar 0,2 _m dengan menggunakan modul berdiameter 1,9 cm dan jumlah serat bervariasi dari 10, 15 dan 20.Berdasarkan penelitian koefisien perpindahan massa yang diperoleh berkisar dari 1,15 x 10-5 m/s hingga 9,02 x 10-7 m/s. Dari hasil penelitian, didapat bahwa pada proses absorbsi CO2 ke dalam air menggunakan kontaktor membran serat berongga, koefisien perpindahan massa meningkat seiring dengan meningkatnya laju alir dan menurun dengan meningkatnya jumlah serat dalam dimensi modul yang sama. Koefisien perpindahan massa yang terjadi lebih besar jika menggunakan gas campuran CH4-CO2 dibandingkan gas campuran N2-CO2. Sementara itu dari hasil uji hidrodinamika didapat bahwa dengan meningkatnya jumlah serat dan kecepatan aliran, penurunan tekanan yang terjadi semakin besar. Namun, faktor friksi semakin kecil seiring dengan meningkatnya jumlah serat dan kecepatan aliran.

---

Indonesia's natural gas generally contain with water vaporation, N2, CO2, and H2S, with the amount of CO2 and water vaporation relatively higher than the amount of N2 and H2S, as in Natuna's natural gas has the amount of CO2 around 70% (different with the Middle East's oil and gas that more likely to has higher H2S). Up to today, the conventional way to absorb CO2 is by using absorber-regenerator coloum. So that, for the natural gas that has quite high amount of CO2 resulted in big cost of the CO2 elimination process. However, membrane technology is already implemented in this kind of elimination process. Membrane is a blocker between two phase that give selective pathway, so that a particular molecule be able to penetrate the pathway while the other molecule unable to penetrate.

Membrane processing uses the concentration gap as a driving force to separate CO2 from the natural gas. This membrane technique has been widely developed due to its many advantages, such as its simple process, easy, enviromental friendly, and low operational budget with a small number of energy consuming. This research was doing process that contacting CO2-CH4 and CO2-N2 with water by using hollow fiber membrane contactor, varies in many amount of fiber and flow rate of water. Measurement of pH and water temperature and measurement of delta pressure differences in water flow are used in this research.

This research was using two type polypropylene membrane.First, membrane that is produced by Hoechst Celanese bertipe Celgard X-20 with diameter of 0.2 cm and has pore diameter of 0.1 _m. Second, AKZO membrane with diameter of 0.27 cm and has pore diameter of 0.2 _m. This research, flow rate of water varied in 100 lph (liter per hour), 150 lph, 200 lph, 250 lph, 300 lph dan 350 lph.

Based on research, mass transport coefficient is around 1.151 x 10-5 m/s to 9.020 x 10-7 m/s. The result showed that the mass transport is quite high, mass transport coefficient increased inline with flow rate of water and decrease as the amount of fiber was rising up. Moreover, mass transport coefficient was higher by using CH4-CO2 than by using N2-CO2. The hydrodinamics test showed that increasing number of fiber and flow rate resulted in decresing number of delta pressure rate However, the friction factor was shrinking inline with the increasing number of fiber and flow rate."

"Kontaktor membran serat berongga dapat menutupi kerugian yang terjadi pada metode konvensional. Terdapat dua jenis konfigurasi aliran dari membran kontaktor serat berongga ini. Konfigurasi 1 ketika pelarut dialirkan ke bagian tube and gas di bagian shell, sedangkan konfigurasi 2 sebaliknya. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis efektivitas antara dua konfigurasi tersebut dengan menggunakan larutan Triethanolamine 10% berat sebagai pelarut dan membran PVC. Hasil penelitian ini menyatakan bahwa konfigurasi 1 menghasilkan kinerja yang lebih baik dalam menyerap CO2 dibandingkan dengan konfigurasi 2. Penggunaan Triethanolamine sebagai pelarut menunjukkan kinerja yang kurang optimal, ditunjukkan dengan persentase CO2 yang terserap sekitar 1.98%.

---

The hollow fiber membrane contactor overcomes the disadvantages of the conventional method. There are two flow patterns: Case 1 operation where the liquid flows in tube and gas in shell. The case 2 operation where the liquid flows at shell side and gas at tube side. This study is conducted to analyze the effectiveness between both patterns using 10% weight of Triethanolamine as the solvent and PVC membrane. The result of this study: the case 1 provides more effective CO2 absorption performance rather than case 2. The use of triethanolamine shows suboptimal performance, because the maximum CO2 absorbed was 1.98%."

"Proses pengurangan karbon dioksida pada gas alam dengan menggunakan membran serat berlubang sebagai kontaktor gas-cair mulai diperhitungkan karena menjanjikan proses yang lebih ekonomis. Hal ini disebabkan karena pemisahan berlangsung pada suhu ruang, energi yang dibutuhkan relatif kecil karena pada prosesnya tidak memerlukan aditif. Penggunaan kontaktor membran juga menyebabkan fasa cair dan gas/uap terpisah secara fisik, di sisi lain molekul karbon dioksida diharapkan dapat melewati membran menuju fasa gas sehingga konsentrasi karbon dioksida pada umpan berkurang. Pada tugas akhir ini, akan, dibahas mengenai membran kontaktor serat berlubang serta evaluasi hidrodinamika dan perpindahan massa proses absorpsi karbon dioksida ke dalam natrium hidroksida menggunakan membran kontaktor serat berlubang dengan melihat pengaruh dari jumlah serat di dalam modul. Penelitian kali ini menggunakan membran polipropilen sebagai membran kontaktor, dikarenakan memiliki sifat yang sangat hidrofob. Sedangkan pada fasa gas digunakan gas karbon dioksida mumi, dikarenakan untuk mengurangi tahanan pada fasa gas. Terjadi absorpsi secara kimia pada penelitian ini, sehingga tahanan pada fasa cair dapat diabaikan. Dari hasil penelitian, dapat terlihat bahwa semakin banyakjumlah serat yang digunakan di dalam modul membran serat berlubang, maka koefisien perpindahan massa yang terjadi akan semakin kecil, dikarenakan tahanan pada membran yang semakin besar. Hal ini kurang diinginkan, tetapi kapasitas perpindahan massanya, yang didefinisikan sebagai koefisien perpindahan massa dikali dengan luas permukaan membran, akan semakin besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kelebihan membran yang memiliki luas kontak yang besar lebih besar jika dibandingkan kekurangannya, yaitu adanya tahanan membran."

"Dalam rentang 20 tahun terakhir, berbagai penelitian menyebutkan bahwa kontaktor membran serat berongga dapat menjadi kontaktor gas-cair yang menjanjikan di tengah berbagai kendala pada kontaktor kolom konvensional. Namun, kualitas produk yang belum maksimal menuntut penelitian lanjut akan pelarut yang lebih kuat menyerap CO2. Untuk itu, penelitian ini mengevaluasi pelarut campuran Monoethanolamine dan Diethanolamine sebagai pelarut baru dalam percobaan absorpsi gas CO2 murni. Membran yang digunakan terbuat dari PVC dengan diameter luar 0,0015 m dan diameter dalam 0,0013 m. Hasil penelitian menyebutkan konsentrasi terbaik adalah 6%MEA+4%DEA (persen berat) dengan nilai kapasitas penyerapan sebesar 1,66 cm3/s dan dengan jumlah serat 40, pelarut ini mampu menyerap CO2 hingga 85,57%.

---

For recent 20 years, several researches stated that hollow fiber membrane contactor has been very promising to be gas-liquid contactor for CO2 absorption. But in some applications and researches, the result found that this contactor still have a problem: low quality product which correspondence to the unsatisfied solvent. This research was aimed to evaluate the performance of mix amine (MEA and DEA) as solvent to absorb pure CO2 through PVC hollow fiber membrane. The inner and outer diameters were 0.0015 m and 0.0013 m respectively. The result showed that the best composition for solvent was 6%MEA + 4%DEA (%wt) with the value of kLA was 1,66 cm3/s. By using 40 fibers, this solvent could absorb 85.57% CO2."

"Kontaktor membran serat berongga digunakan untuk mengabsorpsi gas CO2 murni. Bahan membran yang digunakan adalah polipropilen dan pelarut yang digunakan merupakan pelarut campuran senyawa amina (MEA/DEA) dan dibandingkan pelarut tunggal DEA. Penelitian ini menganalisis efektivitas perpindahan massa dengan menghitung nilai koefisien perpindahan massa (kL), fluks, dan korelasi perpindahan massa pada variasi laju alir pelarut 200,250,300,350,400 ml/menit dan jumlah serat 20,30,40. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa pelarut campuran MEA/DEA lebih efektif menyerap gas CO2 dibandingkan pelarut tunggal DEA pada laju alir 400 ml/menit dan jumlah serat 40 dengan nilai kL, fluks dan sebesar 0.00244 cm/s dengan persentasi CO2 yang terabsorpsi sebesar 93%.

---

Hollow fiber membrane contactor was used for the absorption of pure carbon dioxide. The membranes applied were made of PVC and the absorbents included aqueous solution of mixed amine (MEA/DEA) that would be compared with single amine absorbent. This research detemined the mass transfer efficiency with determining mass tranfer coefficient, flux and mass transfer correlation under different absorbent flow rate 200,250,300,350,400 cc/minutes and number of fiber 20,30,40. The results showed that the mixed amine absorbent was more effective in doing absorption than the single amine under the flow rate absorbent 400 cc/minutes and number of fiber 40 with the value kL 0.00244 cm/s with percentage of CO2 absorped 93%."

"Penyerapan gas CO2 memiliki peran yang vital dalam industri gas alam. Teknologi alternatif untuk proses penyerapan CO2 ialah kontaktor membran serat berongga. Teknologi kontaktor membran ini dapat mengatasi kelemahan yang dimiliki kolom konvensional. Namun dalam prakteknya kontaktor membran masih memiliki kekurangan seperti permasalahan pembasahan membran oleh pelarut. Oleh karena itu penelitian ini akan menguji pengaruh laju alir pelarut dan jumlah serat membran dalam kinerja penyerapan gas CO2 murni melalui kontaktor membran serat berongga dengan bahan material membran bersifat superhidrofobik. Pelarut yang digunakan dalam penelitian ini adalah larutan DEA 5% volum. Variabel bebas yang digunakan pada penelitian ini ialah laju pelarut dan jumlah serat membran. Laju pelarut yang digunakan antara 100-500 cm3/menit, sedangkan jumlah serat membran 2000, 4000 dan 6000. Setiap percobaan dilakukan pada laju gas CO2 sebesar 240 cm3/menit. Parameter kinerja perpindahan massa yang dihasilkan pada penelitian ini yaitu efisiensi penyerapan 56%, laju CO2 terabsorpsi 9x10-2 mmol/s, koefisien perpindahan massa 6x10-4 cm/s, fluks CO2 1,85x--5 mmol/cm2.s, serta acid loading 9,5x10-2.

---

The absorption of CO2 gas has a vital role in the natural gas industry. A promising alternative technology that overcome the disadvantages of conventional gas absorption is hollow fiber membrane contactor. However, in practice, contactor membrane still has problem such as wetting membrane by the solvent. Therefore this study evaluates the effect of solvent flow rate and the number of fibers in pure CO2 gas absorption performance through superhydrofobic hollow fiber membrane contactor using DEA 5%-volume as solvent. The abosrbent that we used in this research is diethanolamine (DEA) with the concentration 5 %-v. Independent variables in this research are solvent flow rate and the number of fibers. Solvent flow rate that we used between 100-500 cm3/minute, and for the amount of fibers are 2000, 4000 and 6000. Each of the experiments that conducted at the CO2 flow rate 240 cm3/minute. Results show that CO2 removal efficiency is 56%, while the rate of CO2 absorption is 9x10-2 mmol/s with overall mass transfer coefficient 6x10-4 cm/s, flux of CO2 absorption is 1.85x10-5 mmol/cm2.s and the acid loading is 9.5x10-2."

"Penelitian ini menggunakan TEA sebagai senyawa untuk menyerap CO2 melalui hollow fiber membran kontaktor. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kemampuan hollow fiber membran dalam menyerap CO2 menggunakan senyawa TEA melalui evaluasi perpindahan massa dan hidrodinamik. Pada penelitian ini, aliran gas CO2 mengalir di tube dan larutan TEA dengan laju alir yang bervariasi mengalir secara berlawanan di shell. Jumlah serat yang digunakan dalam percobaan adalah 50, 60 dan 70. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa kenaikan koefisien perpindahan massa, flux dan absorpsi CO2 terjadi seiring kenaikan laju alir pelarut TEA. Koefisien perpindahan massa tertinggi yang dapat dicapai dalam penelitian ini adalah 0.02797 cm/s dan absorpsi CO2 sebesar 2.477 x 10-6 mol/s. Pada hidrodinamik menunjukkan bahwa ΔP akan meningkat seiring dengan peningkatan laju alir air. Friksi yang terjadi di dalam kontaktor terjadi pada laju alir rendah sehingga friksi yang tinggi terjadi pada aliran rendah.

---

This study uses TEA solution to absorb CO2 from the gas flow through the hollow fiber membrane contactor. The aim of this study is to evaluate the hollow fiber membrane performance to absorb CO2 using TEA through mass transfer and hydrodynamic studies. During the experiments, CO2 gas feed flow through tube, while the TEA solvent flow countercurrent in shell side with various flow rates. The numbers of fibers in this study are 50, 60 and 70.

The result of this study show that the mass transfer coefficient, fluxes and CO2 absorption increase with an increase of solvent flow rates. Mass transfer coefficient can achieve 0.02797 cm/s and CO2 absorption 2.477 x 10-6 mole/s. hydrodynamic studies show that the liquid pressure drops in contactor increase with increasing liquid flow rate. The frictions in the contractor exist at lower velocities, and therefore, the value of the friction is higher at lower velocities."

"Dalam studi ini, efektivitas penyerapan CO2 menggunakan kontaktor membran serat berongga dievaluasi berdasarkan variasi laju alir gas, variasi laju alir pelarut, dan alokasi cairan. Pada studi ini digunakan kontaktor membrane yang terdiri dari 50 serat PVC dan pelarut Triethanolamine. Laju alir gas yang digunakan adalah 0.1, 0.15 dan 0.2 L/min, sedangkan laju pelarut yang digunakan adalah 200, 250, 300, 350, dan 400 mL/min. Kemampuan penyerapan paling baik adalah ketika laju alir pelarut sebesar 400 mL/min, laju alir gas sebesar 0.2 L/min dan mengalirkan pelarut di dalam fiber.

---

In this study, the effectiveness of CO2 absorption through hollow fiber membrane contactor is evaluated based on the gas flow rate variation, solvent flow rate variation, and fluid allocations. The present stud involves a membrane contactor with 50 PVC fibers and Triethanolamine as solvent. Gas flow rate used was 0.1, 0.15 L and 0.2 L / min, while the rate of solvent used is 200, 250, 300, 350, and 400 mL / min. The absorption is at its best when the solvent flow rate is 400 mL/min, when gas flow rate is 0.2 L/min and by flowing the solvent inside the fiber."