Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Sebagai salah satu sumber energi terbarukan generasi ke-tiga, mikroalga dapat menjadi alternatif solusi krisis energi nasional. Dalam skala industri, pembuatan fotobioreaktor kolom gelembung untuk kultivasi mikroalga sangat sulit dan cukup mahal. Oleh karena itu, pada penelitian ini fotobioreaktor akan dimodelkan dan disimulasikan untuk menurunkan risiko kegagalan scale-up. Dalam penelitian ini, fotobioreaktor pencahayaan dalam untuk kultivasi mikroalga Nannochloropsis salina dimodelkan secara 2 dimensi aksisimetri yang mencakup neraca massa fasa cair dan fasa gas, serta pemodelan intensitas cahaya pada fotobioreaktor. Model telah divalidasi dengan data penelitian dari jurnal Pegallapati dan Nirmalakhandan (2012) selama 16 hari. Proses validasi dengan laju alir 800 mL/min dan konsentrasi gas CO2 masuk 0.5%, 1%, dan 2% berturut-turut memberikan persen deviasi rata-rata sebesar 5%, 12%, dan 4%. Hasil simulasi menunjukkan adanya pertumbuhan alga di dalam reaktor yang ditandai dengan kenaikan konsentrasi mikroalga, yakni dari 0.08 g/L pada hari pertama hingga 0.51 g/L pada hari ke 16. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pertumbuhan mikroalga didalam fotobioreaktor dipengaruhi oleh konsentrasi CO2 terlarut, intensitas cahaya, konsentrasi nutrisi, dan suhu. Model yang valid kemudian disimulasikan dengan berbagai parameter, yang mencakup konsentrasi CO2, intensitas cahaya, suhu, tekanan, laju alir gas, konsentrasi nutrisi, perubahan tinggi, diameter, dan lebar sparger udara ......As one source of third generation renewable energy, microalgae can be an alternative solution to the national energy crisis. In the industry, the manufacturing of a bubble column photobioreactor for cultivation is very difficult and quite expensive. Therefore, in this study photobioreactor will be modeled to reduce the risk of failure to scale-up. An internal illuminated photobioreactor is modeled in two dimensiona asymmetry which also includes mass balance in both liquid phase and gas phase, as well as the light intensity model inside the photobioreactor. The model has been validated with research data from Pegallapati and Nirmalakhandan (2012) for 16 days of cultivation. The validation with 800 mL/min gas flow rate and the ratio of incoming CO2 gas 0.5%, 1% and 2% respectively have a percent of average deviation of 5%, 12%, and 4%. The simulation results showed the growth of algae in the reactor is marked by microalgae concentration, which is 0.08 g/L on the first day and become 0.51 g / L on the day 16. The distribution of dissolved CO2 rise rapidly during the first day until the concentration reached 0.775 mol / m3 and tended to decrease up to day 10 and returned an increase of up to 16 days. The microalgae growth is affected by the concentration of dissolved CO2, light intensity, the concentration of nutrients, and temperature. Then the valid model is simulated with some variety of parameters, which include CO2 concentration, light intensity, temperature, gas pressure, gas flow rate, nutrients concentration, the change in height, diameter, and the width of the air sparger

Abstrak :
Kurangnya stabilitas oksidasi biodiesel menyebabkan banyak kendala dalam pemanfaatannya. Untuk mengatasi hal ini, stabilitas oksidasi biodiesel perlu ditingkatkan melalui proses hidrogenasi parsial yang dapat dilakukan dalam reaktor multifasa. Reaktor Slurry Bubble Column, salah satu jenis reaktor multifasa, yang telah banyak digunakan dalam proses hydrotreating, berpotensi untuk menyelenggarakan proses ini dalam sistem kontinyu. Akan tetapi, belum ada penelitian yang mempelajari penggunaan reaktor Slurry Bubble Column untuk mengubah biodiesel menjadi H-FAME melalui proses hidrogenasi parsial. Oleh karena itu, tujuan penelitian adalah untuk mengembangkan model matematis reaktor Slurry Bubble Column 2 dimensi axis-symmetric untuk proses hidrogenasi parsial. Model yang akan dibangun didasarkan pada persamaan kontinuitas untuk transport massa dan transport energi dengan modifikasi koefisien dispersi, juga penurunan tekanan dan distribusi katalis di sepanjang sumbu reaktor dan disimulasikan pada COMSOL MultiPhysic 5.4. Dalam penelitian ini, digunakan model kasus dasar reaktor kolom berbentuk silinder vertikal dua dimensi. Reaktor ini beroperasi pada 500 kPa, suhu saluran masuk 150 ° C. Umpan terdiri dari metil linoleat murni yang mewakili biodiesel dan hidrogen murni. Kecepatan gas masuk adalah 0,02 m/s, dan kecepatan cairan masuk adalah 0,00025 m/s. Hasil simulasi menunjukkan bahwa konversi metil-linoleat adalah 76,98%, hasil H-FAME adalah 54,8% berat, dengan kemurnian 54,45% berat. ......Biodiesel`s lacks of oxidation stability presents many constraints in its utilization. To enhance this property, biodiesel needs to be upgraded through partial hydrogenation process which can be carried out in a multiphase reactor. Slurry bubble column, a type of multiphase reactor, which has been widely used in hydro-treating process, has potential to perform this process in a continuous system. However, no previous studies had shown the usage of slurry bubble column for upgrading biodiesel to H-FAME via partial hydrogenation process. Therefore, this study purpose was to develop a two-dimensional axis-symmetric reactor model for this process. The model was based on equation of continuity on mass transport and energy transport with dispersion coefficient, also pressure drop and catalyst distribution along the reactor axis and simulated on COMSOL MultiPhysic 5.4. In this study, a base case model, two-dimensional, axis-symmetry, vertical cylinder-shape slurry bubble column reactor was used. This reactor operated in 500 kPa, inlet temperature of 150 °C. The feed consisted of pure methyl-linoleate as biodiesel representation and pure hydrogen. The inlet gas velocity was 0.02 m/s, and the inlet liquid velocity was 0.00025 m/s. Simulation results show that the conversion of methyl-linoleate was 76,98%, H-FAME yield was 54.8% wt, with 54.45% wt purity. Keywords: Biodiesel, Partial Hydrogenation, H-FAME, Slurry Bubble Column Reactor, dispersion model, COMSOL, multiphase, Methyl Linoleate.

Abstrak :
Limbah pewarna adalah limbah cair yang banyak ditemukan di industri tekstil dan tergolong berbahaya karena dapat mengakibatkan penyakit kulit dan menyebabkan ketidakseimbangan ekosistem air. AOP/Advanced Oxidation Process adalah teknik degradasi limbah dengan proses oksidasi tingkat lanjut melalui pembentukan radikal hidroksil bull;OH. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja teknik ozonasi tunggal dan AOP O3/UV/H2O2 dalam mendegradasi limbah salah satu pewarna tekstil, yaitu remazol blue. Kondisi operasi terbaik diperoleh dengan laju alir cair 0,25 L/menit, laju alir udara total 10 L/menit Qg1 = 4 L/menit dan Qg2 = 6 L/menit, dan pH 11. Degradasi limbah pewarna mencapai 99,70 pada teknik ozonasi tunggal dan 99,99 pada teknik AOP, dimana penambahan UV dan H2O2 dapat meningkatkan produksi OH radikal hingga 4,6 kali lipat sehingga persentase degradasi remazol blue lebih tinggi. Nilai COD pada teknik AOP berhasil turun menjadi 30,88 mg/L dan pada teknik ozonasi tunggal menjadi 12 mg/L, dimana kedua teknik telah memenuhi baku mutu berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 5 Tahun 2014. ......Dye waste is a liquid waste found in many textile industries and classified as dangerous because it can cause skin diseases and imbalance of water ecosystems. AOP Advanced Oxidation Process is a waste degradation technique with oxidation process through the formation of hydroxyl radical bull OH. This study aims to evaluate the performance of a single ozonation technique and AOP O3 UV H2O2 in degrading one of the textile dye wastes, remazol blue. The best operating conditions were obtained with a liquid flow rate of 0.25 L min, a total airflow rate of 10 L min Qg1 4 L min and Qg2 6 L min, and pH 11. Dye degradation achieved in single ozonation technique is 99,70 and 99,99 in AOP technique, where the addition of UV and H2O2 can increase radical hydroxyl production up to 4.6 times so that the percentage of remazol blue degradation is higher. The value of COD in AOP has decreased to 30.88 mg L while in a single ozonation has decreased to 12 mg L, both of which are already met the government quality standard under Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No.5 Tahun 2014.

Abstrak :
Mikroalga sangat potensial untuk dijadikan sebagai bahan baku berbagai produk komersil, namun terkendala dalam efisiensi produksi biomassa. Hal tersebut dapat ditingkatkan dengan mempelajari pencampuran di dalam fotobioreaktor melalui teknologi computational fluid dynamic (CFD). Dalam penelitian ini, fotobioreaktor pencahayaan dalam untuk kultivasi mikroalga dimodelkan secara 3 dimensi yang mencakup neraca momentum, neraca massa fasa cair dan fasa gas. Model divalidasi dengan data penelitian dari jurnal Pegallapati dan Nirmalakhandan (2012) untuk simulasi selama 8 hari dengan pengaturan parameter μmax dan kd. Parameter μmax dan kd yang digunakan dalam model adalah sebesar 1,2 hari-1 dan 0,6 hari-1, dengan persen error hasil simulasi paling rendah 6,30% dan paling tinggi 38,64%. Hasil simulasi menunjukkan bahwa konsentrasi alga terus meningkat hingga 25,9 mol/m3 pada hari kedelapan, tidak berbeda jauh dengan hasil eksperimen sebesar 28,37 mol/m3. Profil konsentrasi alga cenderung untuk menyebar merata, menunjukkan adanya pencampuran di dalam reaktor. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa konsentrasi CO2 terlarut berkisar di angka -1 x 10-4 mol/m3 dan 1 x 10-4 mol/m3 pada 4 hari pertama serta di angka -1 x 10-17 mol/m3 dan 1 x 10-16 mol/m3 di 4 hari selanjutnya, menunjukkan adanya kenaikan kemampuan fiksasi CO2. Persebaran konsentrasi CO2 terlarut cenderung mengikuti perpindahan massa CO2 dari fasa gas ke fasa cair. ......Microalgae have many potential as raw material for several commercial products, but still lacking in biomass production efficiency. The efficiency can be increased by studying mixing phenomena in photobioreactor using computational fluid dynamics (CFD) technology. In this research, an internally-illuminated bubble column photobioreactor is modeled in 3 dimensions which consist of momentum balance and mass balance in gas and liquid phase. The model is validated using experimental data from Pegallapati and Nirmalakhandan (2012) for eight days of cultivation with an adjustment in μmax and kd value. The model is using μmax value of 1.2 d-1 and kd value of 0.6 day-1 which has an error percentage of 6.30% at the lowest and 38.64% at the highest compared to the experimental data. Simulation shows that algae concentration increases everyday and reaching the value of 25.9 mol/m3 in the eighth day, compared to 28.37 mol/m3 algae in the experiment. The algae concentration has a tendency to spread evenly throughout the reactor, showing that there is mixing in the reactor. Simulation also shows that dissolved CO2 concentration value is ranging from -1 x 10-4 mol/m3 to 1 x 10-4 mol/m3 in the first four days, while its value is ranging from -1 x 10-17 mol/m3 to 1 x 10-16 mol/m3 in the next four days, showing increase in CO2 fixation ability. Dissolved CO2’s concentration spreading tends to follow the spreading of CO2 mass transfer from gas phase to liquid phase.

Abstrak :
Hidrogen adalah sumber energi paling “bersih”, yang hanya menghasilkan air ketika dibakar. Akan tetapi, metode produksi hidrogen saat ini masih menghasilkan COx sebagai hasil samping. Studi menunjukkan bahwa produksi hidrogen dari pirolisis metana menghasilkan hampir tidak ada emisi COx, yang membuatnya dianggap sebagai teknologi penghubung untuk produksi hidrogen ramah lingkungan, sampai metode yang lebih “bersih” menggunakan sumber daya terbarukan matang. Namun, metode ini memiliki kelemahan yang mengharuskan operasi dalam suhu dan tekanan yang sangat tinggi. Riset untuk mengoptimalkan dan mengintensifkan teknologi ini tengah dikembangkan, termasuk dengan menggunakan katalis logam cair dalam reaktor bubble column yang diintegrasikan dengan membran. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mereproduksi secara matematis proses tersebut dalam MATLAB, untuk melihat apakah dalam penurunan suhu dan tekanan operasi, reaktor bubble column membrane dapat menghasilkan 100 kta hidrogen dan mencapai 95% konversi metana secara keseluruhan, dalam waktu tinggal 5 detik. Analisis sensitivitas juga dilakukan dengan mengubah beberapa parameter untuk menentukan kondisi operasi yang paling optimal. Ditemukan bahwa reaksi dapat mencapai konversi 95% selama 5 detik pada 1.021,35oC dan 30 bar, dengan katalis Ni0.27Bi0.73dalam reaktor berdiameter 2,05 meter setinggi 10,06 meter yang terdiri dari 25066 tabung membran palladium setebal 100 mikron......Hydrogen is the cleanest source of energy which only produces water when combusted. However, its current method of production (steam reforming) still emits COx as by-product. Studies show that hydrogen production from methane pyrolysis produces almost no COx emission, which makes it be considered as the bridging technology to cleaner hydrogen production until the cleaner methods using renewable resources mature. However, it has a drawback of having to be operated in very elevated temperature and pressure. There have been several developments being studied to optimise and intensify this technology, including by utilising molten metal catalyst in membrane-integrated bubble column reactor. The purpose of this study is to mathematically reproduce the process in MATLAB, to see if, in reduced operating temperature and pressure, bubble column membrane reactor can produce 100 kta of hydrogen production and achieve 95% overall methane conversion, within residence time of 5 seconds. Sensitivity analysis is also conducted by altering several parameters to determine the most optimum operating conditions. It is found that the reaction can reach 95% conversion in 5 seconds at 1021.35oC and 30-bar, with Ni0.27Bi0.73catalyst in 10.06-meter tall and 2.05-meter diameter reactor that is comprised of 25066 tubes of 100-micron thick palladium membrane.

Abstrak :
ABSTRAK
Reaktor slurry bubble column untuk memproduksi green fuelmelalui hydrocracking minyak nabati dengan katalis Ni-W/SiO2-Al2O3 disimulasikan di dalam penelitian ini dengan tujuan untuk mendapatkan model reaktor dan kondisi operasi optimum. Reaktor slurry bubble column dua dimensi aksisimetri dengan diameter 2,68 m dan tinggi 7,14 m dimodelkan dengan mempertimbangkan perpindahan massa dan panas. Fasa gas dan cair mangalir ke atas, menahan, dan mengagitasi partikel katalis berbentuk bola dengan diameter 100 m di dalam reaktor. Reaktor beroperasi pada tekanan 80 bar dan temperatur 420 C. Trigliserida sebanyak 5 w/w di dalam dodekana diumpankan sebagai fasa cair, dan hidrogen sebanyak 105,5 mol hidrogen/trigliserida diumpankan sebagai fasa gas. Kecepatan gas masuk adalah 0,01 m/s. Pemodelan dan simulasi pada penilitian ini juga mempertimbangkan penurunan tekanan dan distribusi konsentrasi katalis di dalam reaktor. Hasil simulasi kasus dasar menunjukkan konversi trigliserida sebesar 99,26, yield produk sebesar 40,68, dan kemurnian produk sebesar 45,55. Beberapa variasi parameter proses dilakukan untuk melihat pengaruhnya terhadap kinerja reaktor, sehingga kondisi optimum untuk memproduksi green fuel, yaitu diesel, kerosin, dan nafta, didapatkan.

---

ABSTRACT
A slurry bubble column reactor to produce green fuel through hydrocracking vegetable oil with Ni W SiO2 Al2O3catalyst was simulated in this research with objectives to obtain model of reactor and optimum operation condition. The two dimensional axis symmetric of a slurry bubble column reactor with diameter of 2.68 m and height of 7.14 m was modelled by considering mass and heat transfers. The gas and liquid phases flow upward, suspend, and agitate the spherical catalyst particles of 100 in diameter inside the reactor. The reactor operated under the pressure of 80 bar and the temperature of 420 C. Triglyceride of 5 w w in dodecane is fed as the liquid phase, and hydrogen of 105.5 mol hydrogen triglyceride is fed as the gas phase. The inlet gas velocity is 0.01 m s. Modelling and simulation in this research also considered pressure drop and loading catalyst distribution inside the reactor. Simulation results of base case show that the triglyceride conversion is 99.26, the product yield is 40.68 w w, and the product purity is 45.55 w w. Several variations of process parameters were performed to see the effect on the reactor performance, so optimum conditions for producing green fuel, such as diesel, kerosene, and naphtha, were obtained.

Abstrak :
Mikroalga merupakan salah satu bahan baku biofuel yang tengah dikembangkan di dunia dan memiliki potensi yang luas. Penggunaan mikroalga sebagai bahan baku alternatif didasari karena kemampuan alga yang dapat diperbarui di tengah menipisnya bahan bakar fosil dunia. Bahaya yang ditimbulkan dari gas emisi hasil pembakaran bahan bakar fosil terhadap lingkungan juga menjadi pertimbangan yang mendorong penggunaan bahan bakar nabati. Nannochloropsis sp. merupakan salah satu jenis dari mikroalga yang menghasilkan produk utama lipid. Namun, pemanfaatan mikroalga di Indonesia saat ini belum sepenuhnya dilakukan karena beberapa kekurangan, salah satunya adalah rendahnya yield biomassa yang dihasilkan oleh fotobioreaktor ketika digunakan pada skala industri. Asupan nutrisi merupakan salah satu faktor yang memengaruhi laju pertumbuhan biomassa mikroalga. Pada riset ini dilakukan perbandingan produksi biomassa dan kandungan lipid Nannochloropsis oculata yang dikultur dalam fotobioreaktor kolom gelembung dengan pencahayaan internal berskala pilot dengan tiga variasi komposisi medium Walne yang berbeda, yaitu dengan penambahan fosfat, pengurangan nitrat, dan kontrol. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komposisi medium yang optimum untuk laju pertumbuhan biomassa dan kandungan lipid Nannochloropsis oculata. Dari penelitian ini ditemukan bahwa variasi medium dengan penambahan fosfat menghasilkan produktivitas biomassa tertinggi yaitu 0,048 g/L. Sementara itu, kandungan lipid tertinggi terdapat pada variasi medium dengan pengurangan nitrat dengan persentase lipid sebesar 25,77 dari berat kering biomassanya. ......Microalgae is one of biofuel raw material which is being developed in the world and has wide potential. The application of microalgae as an alternative energy raw material is based on the ability of algae that can be reproduced in the middle of depletion of fossil fuels. Hazards from fossil fuel combustion on the environment are also a consideration that favoured the use of biofuels. Nannochloropsis sp. is a type of microalgae that produces lipid as its main product. However, the utilization of microalgae in Indonesia has not been executed due to some drawbacks, one of them is the low biomass yield produced by photobioreactors when used on an industrial scale. Nutritional intake is one of the factors that influence the growth rate of microalgae biomass. This research contains comparison of growth rate and lipid content of Nannochloropsis oculata that was cultivated in a pilot scale bubble column photobioreactor with internal illumination with three different Walne composition medium, which are phosphate addition, nitrate reduction, and control. The objective is to determine optimum phosphate and nitrate composition in Walne medium for growth rate and lipid content of Nannochloropsis oculata. On this research, medium with phosphate addition produce highest biomass, which is 0,048 g L. On the other hand, the highest lipid content was found in medium with nitrate reduction which contains 25,77 of lipid out of its biomass.