Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKPenelitian ini bertujuan untuk melakukan studi kinetika reaksi reformasi CH41CO2 menggunakan katalis Ni/A1203, dengan pendekatan analisis kinetika makro ('hukum pangkat sederhana' dan `hukum pangkat kompleks') dan analisis kinetika mikro (kinetika mekanistis). Hasil studi kinetika makro menunjukkan bahwa model kinetika `hukum pangkat kompleks' dapat memperbaiki model kinetika `hukum pangkat sederhana' yang selama ini dipakai pada reaksi reformasi CO2/CH4. Pada studi kinetika mikro, model kinetika yang terbaik adalah model yang diturunkan dari mekanisme khemisorpsi, dengan tahap penentu laju reaksinya adalah reaksi permukaan yang disertai dengan disosiasi CO2.Secara umum, model kinetika makro lebih akurat di dalam memprediksi data, terutama jika kondisi operasinya berada pada rentang kondisi percobaan kinetika. Akan tetapi informasi kinetika yang diberikan oleh model kinetika makro tidak selengkap model kinetika mikro. Model kinetika `hukum pangkat sederhana' hanya berlaku pada rentang kondisi percobaan kinetika saja, sedangkan model `hukum pangkat kompleks' dan model kinetika mikro (khemisorpsi) dapat dipakai pada rentang kondisi operasi yang lebih luas.Untuk semua model kinetika, energi aktivasi yang diperoleh ternyata lebih rendah dari pada entalpi reaksi. Hal ini menunjukkan bahwa pengaruh tahanan difusi masih ada, atau kondisi isotermal tidak terpenuhi.

---

ABSTRACT

Macrokinetic and microkinetic models of reforming reaction of methane with carbon dioxide over Ni/A1203 catalyst have been studied. The macrokinetic study showed that a complex power law model performs better than a simple power law model, which is usually used on the reaction. As a result of the microkinetic analysis, a model which derived from the chemisorption mechanism showed the model fits to the experimental data. The rate-limiting step in the kinetic model was a surface reaction between the adsorbed reactants with dissociation of CO2.

In general, the macrokinetic model was better than the microkinetic model especially in the range of kinetic experimental conditions. However, the kinetic information of the microkinetic model was more complete. The simple power law is valid only in the range of experimental conditions, but the complex power law and the microkinetic model could be applicable in the wide ranging conditions.

For all of the kinetic models, the activation energy were less than the enthalpy of reaction, probably as a consequence of diffusional limitations or nonisothermal operation."

"Penelitian reaksi oksidasi jelaga dari gas buang kendaraan bermotor dengan Cu/AI,O, tanpa dan dengan penambahan spinel untuk katalitik konverter kendaraan bermesin diesel telah dilakukan. Hasil Penelitian itu menunjukkan penggunaan spinel dapat mencegah terjadinya peracunan katalis oleh sulfur, penggunaan spinel dapat menurunkan suhu aktif katalis dan sahu optimum reaksi pada 400°C. Spinel ZnFe,o, menyebabkan katalis Cu/AIO, paling aktif pada suhu yang sama dan oleh karena itu penggunaan spinel ini perlu dilakukan penelitian lebih lanjut Pada penilitian ini dilakukan uji akrivitas katalis tersebut selama 4 jam untuk mengetahui life time katalis, studi kinetika untuk mendapatkan persamaan laju reaksi oksidasi jelaga dengan katalis Cu,ZnFe,O/AIO 1 yang berlangsung pada rentang kondisi operasi tertentu, dan mendesign prototype katalitik konverter untuk kandaraan bermesin diesel. Hasil uji aktivitas dengan peogaruh gas SO, menunjukkan bahwa aktivitas katalis Cu/Al20, dalam mengoksidasi jelaga lebih rendah dibandingkan katalis Cu/AI,O, berspinel ZnFe20, karena Cu/AIO3 rentan teracuni sulfur. Katalis Cu/Al2O3 berpinel ZnfeO4 pada kondisi operasi penelitian mampu bertahan selama 17,5 jam dalarn mengoksidasi jelaga. Sebelum pengambilan data untuk percobaan kinetika. terlebih dahulu dilakukan percobaan pendahuluan untuk memperoleh daerah kinetika dimana pengaruh oleh difusi internal dapat diabaikan, yaitu pada diameter yang lebih kecil."

"Dekomposisi katalitik metana adalah salah satu alternatif untuk memproduksi hidrogen dan nanokarbon bermutu dan bernilai ekonomi tinggi secara simultan. Persamaan kinetika yang akurat dalam merepresentasikan reaksi dekomposisi katalitik metana diperlukan dalam pemodelan kinetika, desain reaktor, dan scale-up reaktor, maka dilakukan penelitian kinetika reaksi dekomposisi katalitik metana menggunakan reaktor katalis Ni/Cu/Al2O3 terstruktur model parallel flat plate. Penelitian diawali dengan memformulasikan beberapa model persamaan kinetika dengan pendekatan analisis kinetika mikro (adsorpsi isotermis). Masing-masing model persamaan kinetika kemudian diuji dengan data kinetika yang diperoleh secara eksperimental. Data kinetika eksperimental diambil dengan variasi temperature dari 650 _C sampai 750 _C pada tekanan amosferik. Hasil pengujian model persamaan kinetika dengan data kinetika menunjukkan bahwa model kinetika yang memiliki keakuratan tertinggi dalam merepresentasikan kondisi reaksi dekomposisi katalitik metana adalah model persamaan kinetika dengan adsorpsi sebagai tahap pembatas laju reaksi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk reaksi dekomposisi katalitik metana menggunakan katalis Ni/Cu/Al2O3, energi aktivasi yang diperoleh adalah sebesar 15 kJ/mol dan faktor frekuensi sebesar 115 x 106. Hasil penelitian juga menunjukkan terjadinya deaktivasi katalis akibat deposit karbon pada permukaan katalis sehingga ditentukan pula model persamaan kinetika yang melibatkan deaktivasi katalis dengan persamaan laju deaktivasi orde nol.

---

Methane Catalytic Decomposition is one of the alternatives to produce qualified and expensive hydrogen and nanocarbon simultaneously. An accurate kinetic equation in representing methane catalytic decomposition reaction is needed in kinetic modelling, reactor design, and reactor scale up. Thus, A research on methane catalytic decomposition reaction using structured Ni/Cu/Al2O3 catalytic reactor with parallel flat plate model is conducted.

The research was initiated by formulating several kinetics equation model using micro kinetic analysis approach (isotermic adsorption). Each model then tested using kinetic data acquired from the experiment. The kinetic experimental data was varied in temperature range from 650 _C to 750 _C on atmospheric pressure.

The result shows that kinetic model which has the highest accuracy in representing methane catalytic decomposition reaction condition is the kinetic equation model with adsorption as the rate limiting step.

The results also shows that methane catalytic decomposition reaction using Ni/Cu/Al2O3 catalyst, the energy activation acquired is 15 kJ/mol and 115 x 106 frequency factor.

The result also shows catalyst deactivation due to carbon deposit on the catalyst surface, therefore, catalyst deactivation is involved in kinetic equation model with zero order decay rate law."

"Produksi karbon nanotube yang memiliki nilai komersil sekaligus hidrogen sebagai bahan bakar ramah lingkungan dapat dilakukan melalui reaksi dekomposisi katalitik metana. Untuk memproduksinya pada skala komersil dibutuhkan studi kinetika untuk memperoleh parameter kinetika reaksi yang berguna untuk keperluan perancangan reaktor. Pada penelitian ini, dilakukan preparasi katalis Ni/Cu/Al yang dilapiskan pada substrat katalis gauze. Percobaan pendahuluan dilakukan untuk memperoleh daerah kinetika yang tidak dipengaruhi oleh fenomena perpindahan massa dan panas, dengan memvariasikan laju alir pada rentang 15-23 ml/menit pada suhu 650oC. Uji kinetika reaksi pada tekanan 1 atm dan variasi suhu 650-750oC dilakukan untuk memperoleh data kinetika. Data kinetika lalu diuji dengan model kinetika mikro yang diturunkan dari mekanisme reaksi permukaan katalis. Model kinetika yang paling sesuai menunjukkan tahap penentu laju reaksi dekomposisi metana. Hasil penelitian uji kinetika menunjukkan bahwa tahap penentu laju reaksi dekomposisi metana adalah tahap reaksi permukaan dimana terjadi pelepasan 1 molekul H dari molekul metana yang teradsorpsi pada inti aktif katalis. Energi aktivasi yang diperoleh sebesar 19,3 kJ/mol. Deaktivasi katalis terjadi pada reaksi sehingga diperlukan suatu faktor koreksi terhadap persamaan laju reaksi.

---

Production of carbon nanotubes which has high commercial values together with hydrogen as green energy can be done by catalytic decomposition of methane. Producing hydrogen and carbon nanotubes into commercial scale needs a kinetic study in order to get the kinetic reaction parameters which is useful for design of reactor. In this research, preparation of gauze wire as substrat of Ni/Cu/Al catalyst was done by coating the Ni/Cu/Al catalysts to the wire.

Initial experiment has been done to obtain the kinetics area which is not controlled by mass and heat transfer, by making variation of the flowrate in the range of 15-23 ml/minutes at the temperatur of 650oC. Kinetics evaluation was done at the pressure of 1 atm and the temperatur range of 650-750oC to obtain kinetics data. This data next will be evaluated by the model of micro kinetics that has been formulated by reaction mechanism of the surface of catalysts. The best kinetic model that fits with the data means that the reaction is the rate limiting step of methane decomposition.

The result of kinetic study shows that the rate limiting step is the surface reaction when a molecule of hydrogen released from the methane which is adsorbed in active site of catalysts. The activation energy obtained is 19,3 kJ/mol. Catalysts deactivation occurs in this reaction, so that it is necessary to make a correction of the rate laws."

"Kebutuhan akan bensin mendorongg dilakukannya penelitian untuk menemukan sumber daya Iain sebagai bensin alternatif. Minyak kelapa sawit yang dimiliki Indonesia secara melimpah dapat dijadikan sumber bahan bakar bensin dengan melakukan reaksi perengkahan untuk didapatkan struktur molekul yang lebih kecil dan memiliki karakterislik yang menyerupai bensin.Reaksi perengkahan katalistik terhadap minyak kelapa sawil dilakukan dengan mengadaptasi prinsip FCCU (Fluidized Catalytic Cracking Unit) yang dapat memecahkan rantai hidrokarbon panjang menjadi fraksi yang lebih pendek. Reaksi perengkahan katalistik ini dilakukan dengan kehadiran kalalis asam alumina. Dalam penelilian ini digunakan katalis alumina JRC (Japan Reference Catalys)-ALO-3 dan JRC-ALO-6. Reaksi dilakukan pada reaktor batch sederhana.Untuk mengetahui terjadinya perengkahan dilakukan analisis berat molekul dengan metode kenaikan titik didih, viskositas dengan menggunakan viskometer Ostwald.Bilangan oktana dengan metode ASTM D-976 termodifikasi dan analisa perubahan struktur molekul dengan menggunakan metode FTIR.Kondisi operasi optimum umuk merengkahkan minyak kelapa sawit adalah pada komposisi katalis-minyak 1:1O0, waktu reaksi 15 menit dan suhu reaksi 150℃.Reaksi perengkahan tersebut dapat menurunkan berat molekul menjadi 597 gr/mol dari 849 gr/mol dengan struktur molekul dimana ramai lurus senyawa menjadi lebih pendek dari senyawa awalnya. Senyawa produk ini juga memiliki bilangan oktana yang jauh lebih tinggi daripada bensin yang banyak digunakan saal ini, yaitu 111.2.Namun dari segi viskositas, senyawa ini masih lebih besar daripada bensin premium."