Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Kejibeling (Strobilanthes crispus) merupakan salah satu tanaman herbal yang telah lama digunakan untuk mengobati berbagai jenis penyakit seperti batu ginjal, batu empedu, diabetes, kolesterol, tumor, dan lain-lain. Salah satu kandungan pada daun kejibeling adalah asam fenolat. Pemodelan untuk ekstraksi asam fenolat dilakukan untuk menggambarkan fenomena yang terjadi selama proses ekstraksi. Model yang digunakan adalah model inti menyusut. Model memiliki 3 tahapan proses yaitu difusi internal, difusi eksternal dan reaksi. Simulasi matematis dilakukan pada ekstraksi asam fenolat dari daun kejibeling yang dilandaskan pada data eksperimen. Variasi yang digunakan untuk simulasi ini adalah variasi suhu yaitu 40, 50 dan 60oC serta variasi konsentrasi enzim yaitu 3%, 5% dan 7%. Dari pemodelan yang dilakukan telah didapatkan nilai konsentrasi asam fenolat awal (Cc), faktor pra-eksponensial (kd00), energi aktivasi (Ea) dan koefisien difusi liquid (Dl). Nilai parameter yang dihasilkan adalah nilai Cc sebesar 0,5 kmol/m3, nilai kd00 untuk suhu 40oC konsentrasi enzim 3%, 5%, 7% masing-masing sebesar 8,92E+03,  1,65E+04, 2.5E+04 m/d. Untuk suhu 50oC konsentrasi 3%, 5%, 7% masing-masing sebesar 4,25E+04, 7,65E+04, 1,2E+05 m/d dan untuk suhu 60oC konsentrasi enzim 3%, 5%,7% masing-masing sebesar 1,9E+06, 2,3E+06, 7,8E+06 m/d. Nilai energi aktivasi (Ea) sebesar 1,25E+07  J/kmol dan nilai Dl sebesar 8,3E-06 m2/d. ......Kejibeling (Strobilanthes crispus) is a herbal plant that has long been used to treat various types of diseases such as kidney stones, gallstones, diabetes, cholesterol, tumors, and others. One of the ingredients in kejibeling leaves is phenolic acid. Modeling for phenolic acid extraction was carried out to describe the phenomena that occur during the extraction process. The model used is the shrink core model. The model has 3 stages of the process, namely internal diffusion, external diffusion and reaction. Mathematical simulations were carried out on the extraction of phenolic acid from kejibeling leaves based on experimental data. The variations used for this simulation are temperature variations, namely 40, 50 and 60oC and variations in enzyme concentration, namely 3%, 5% and 7%. From the modeling carried out, the initial phenolic acid concentration (Cc), pre-exponential factor (kd00), activation energy (Ea) and liquid diffusion coefficient (Dl) were obtained. The resulting parameter values are Cc values of 0,5 kmol/m3, kd00 values for 40oC enzyme concentrations of 3%, 5%, 7% respectively 8,92E+03, 1,65E+04, 2,5E+04 m/s. For a temperature of 50oC a concentration of 3%, 5%, 7% was 4,25E+04, 7,65E+04, 1,2 x 105 m/s and for a temperature of 60oC an enzyme concentration of 3%, 5%, 7% was 1,9E+06, 2,3E+06, 7,8E+06 m/s. The activation energy value (Ea) is 1,25E+07 J/kmol and the Dl value is 8,36E-07 m2/s.

Abstrak :
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan model reaktor unggun diam 2D yang valid untuk sintesis dimetil eter melalui dehidrasi metanol, mendapatkan parameter kinetika melalui studi kinetik, serta mendapatkan pengaruh parameter proses dan geometri terhadap kinerja reaktor melalui studi sensitivitas. Metode penelitian ini terdiri dari penentuan geometri, penentuan model matematis, simulasi, dan analisis dan pembahasan Model matematis dikembangkan melalui persamaan neraca massa (celah unggun dan katalis), neraca momentum, dan neraca energi. Pada studi kinetik, reaktor dimodelkan berbentuk silinder dengan diameter 24 mm dan tinggi 600 mm. Hasil dari studi kinetik menghasilkan nilai energi aktivasi reaksi dehidrasi metanol sebesar 50,4 kJ/mol, nilai faktor eksponensial sebesar 1782 mol.m.s/kg2, nilai panas adsorpsi air sebesar -31,17 kJ/mol dan panas adsorpsi metanol sebesar -1,73 kJ/mol. Pada studi sensitivitas, reaktor memiliki dimensi 5 cm dan tinggi 3 m. Hasil dari studi sensitivitas penelitian ini menunjukan bahwa konversi metanol dan yield DME terbaik yang dihasilkan berada saat temperatur umpan 563 K, tekanan umpan 7,5 bar, laju alir gas 24 ml/h, panjang reaktor 5 m, dan diameter reaktor 5 cm. ......This study aimed to obtain a valid 2D stationary bed reactor model for the synthesis of dimethyl ether through methanol dehydration, obtain kinetic parameters through kinetic studies, and obtain the effect of process and geometry parameters on reactor performance through sensitivity studies. This research method consists of the determination of geometry, the determination of mathematical models, simulations, and analysis and discussion. Mathematical models are developed through mass balance equations (bed gap and catalyst), momentum balance, and energy balance. In the kinetic study, the reactor is modeled as a cylinder with a diameter of 24 mm and a height of 600 mm. The results of the kinetic study resulted in the activation energy value of the methanol dehydration reaction of 50.4 kJ/mol, the value of the exponential factor of 1782 mol.ms/kg2, the heat value of water adsorption of -31.17 kJ/mol and the heat of adsorption of methanol of -1, 73 kJ/mol. In the sensitivity study, the reactor has dimensions of 5 cm and a height of 3 m. The results of the sensitivity study of this study showed that the best methanol conversion and DME yields were at a feed temperature of 563 K, a feed pressure of 7.5 bar, a gas flow rate of 24 ml/h, a reactor length of 5 m, and a reactor diameter of 5 cm.

Abstrak :
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan model matematis yang valid untuk ekstraktor unggun diam untuk proses ekstraksi asam lemak dari ampas kopi, serta mendapatkan parameter kinetika ekstraksi asam lemak dari ampas kopi, dan mendapatkan pengaruh variabel proses terhadap kinerja ekstraktor. Metode ekstraksi senyawa asam lemak menggunakan metode ekstraksi fluida superkritis (EFS) dengan fluida superkritis CO2. Dalam penelitian ini, proses EFS akan dipelajari dengan menggunakan model inti menyusut, dan perhitungan model terkait neraca massa proses ekstraksi dilakukan secara numeris metode implisit Crank-Nicolson dengan program MATLAB R2020b. Estimasi parameter-parameter proses ekstraksi asam lemak dari ampas kopi dengan fluida CO2 superkritis telah berhasil dilakukan. Nilai konsentrasi awal solut dalam padatan adalah 130 mol/m3. Parameter-parameter nilai koefisien difusivitas efektif solute dalam pelarut, koefisien perpindahan massa solute dalam fluida-padat, dan nilai konsentrasi jenuh masing-masing dapat diperoleh pada masing-masing kondisi yaitu 20 MPa, 313 K, 20 MPa, 313 K, 20 MPa, 333 K, 30 MPa, 313 K, 30 MPa, 333 K, 40 MPa, 313 K, 40 MPa, 333 K, dan 50 MPa, 313 K. Nilai rata-rata deviasi relatif mutlak (AARD) yang didapat setelah membandingkan hasil simulasi dengan data eksperimen rata-rata adalah 6.951% dari seluruh kondisi operasi, sehingga menandakan model ini dapat mensimulasikan proses ekstraksi asam lemak dari ampas kopi menggunakan fluida superkritis dengan baik. ......The purpose of this experiment is to obtain a valid mathematical model for fixed bed extractor extraction process of fatty acid from spent coffee grounds, obtaining fatty acid extraction kinetic parameters from spent coffee grounds, and obtaining the effect of process variables on extractor performance. Supercritical fluid extraction (SFE) method with CO2 supercritical fluid is used as the extraction method to extract the fatty acid compounds from spent coffee grounds. In this research, study of SFE process will use the shrinking core model and calculations related to mass balances of the extraction process will be carried out numerically by Crank-Nicolson implicit method using MATLAB R2020b program. Process parameters estimation of fatty acid supercritical fluid extraction from spent coffee grounds had been carried out successfully. Initial in solid solute concentration is 130 mol/m3. Extraction parameters, which are effective diffusivity coefficient, solute in solid-fluid mass transfer coefficient, and saturated concentration are obtained for each operating condition, 20 MPa, 313 K, 20 MPa, 333 K, 30 MPa, 313 K, 30 MPa, 333 K, 40 MPa, 313 K, 40 MPa, 333 K, and 50 MPa, 313 K. Comparison of reference experimental data with simulation from this experiment resulted on an average of 6.951 % of the absolute average relative deviation (AARD) value from all operational conditions, which shows that the model can be used to simulate fatty acid supercritical fluid extraction from spent coffee grounds well with a small amount of error.

Abstrak :
Sebagian besar bioetanol di Indonesia diproduksi dari tanaman pangan yang menimbulkan persaingan dengan industri pangan, menyebabkan tidak stabilnya harga bioetanol dan impor bahan baku. Salah satu alternatif produksi bioetanol adalah melalui fermentasi gas sintetis dengan Clostridium ragsdalei. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan parameter kinetika reaksi dan perpindahan massa reaksi fermentasi, juga pengaruh variasi kondisi terhadap reaksi. Dilakukan pembuatan model reaktor unggun trickle menggunakan COMSOL Multiphysics®. Didapatkan parameter kinetika reaksi sebagai berikut: vmax,CO 70,797 mmol/g.h, vmax,H2 20,101 mmol/g.h, Ks,CO 0,171 mmol/L, Ks,H2 1,284 mmol/L, KI,EtOH 217 mmol/L, KI,HAc 962 mmol/L, KI,CO 0,136 mmol/L, YX,CO 3,925 g/mol, YX,H2 0,245 g/mol, vAcrmax,CO 26,748 mmol/g.h, vAcrmax,H2 2,652 mmol/g.h, KAcrsCO 388 mmol/L, KAcrsH2 464 mmol/L, dan kd 0,362 1/h. Parameter kinetika memiliki rentang AARD 7,443 sampai 39,454% dibandingkan data eksperimen. Kemudian didapatkan koefisien perpindahan massa gas-cair keseluruhan (kGL­a) untuk gas H2 43,860 sampai 115,750, untuk gas CO 13,082 sampai 35,487, dan untuk gas CO2 13,108 sampai 35,571. Didapat nilai optimal dari berbagai variasi sebagai berikut: laju alir cairan 500 ml/menit dan laju alir gas 4,6 ml/menit, konsentrasi awal bakteri 0,4 OD660, dan komposisi gas sintetis 100% gas CO mampu memproduksi bioetanol sebesar 214,260 mol/m3 dan asam asetat sebesar 143,130 mol/m3. ..... Majority of bioethanol in Indonesia is produced from food crops which creates competition with food industry, instability to bioethanol prices and increase of raw materials import. One alternative for bioethanol production is through fermentation of synthetic gas with Clostridium ragsdalei. This research aims to obtain kinetic parameters, mass transfer parameters, and analyze the effect of system conditions to reaction. This research was conducted through modelling of trickle bed reactor using COMSOL Multiphysics®. The estimated values ​​for the kinetics parameters are: vmax,CO 70,797 mmol/g.h, vmax,H2 20,101 mmol/g.h, Ks,CO 0,171 mmol/L, Ks,H2 1,284 mmol/L, KI,EtOH 217 mmol/L, KI,HAc 962 mmol/L, KI,CO 0,136 mmol/L, YX,CO 3,925 g/mol, YX,H2 0,245 g/mol, vAcrmax,CO 26,748 mmol/g.h, vAcrmax,H2 2,652 mmol/g.h, KAcrsCO 388 mmol/L, KAcrsH2 464 mmol/L, and kd 0,362 1/h with AARD 7.443 to 39.454%. The range of overall gas-liquid mass transfer coefficient (kGL­a) for H2 gas is 43.860 to 115.750, for CO gas 13.082 to 35.87, and for CO2 gas 13.108 to 35.571. The optimal parameter values ​​ are 500 ml/minute liquid flow rate, 4.6 ml/minute gas flow rate, 0.4 OD660 initial concentration of bacteria, and 100% CO synthetic gas which is capable of producing 214.260 mol/m3 of bioethanol and 143.130 mol/m3 of acetic acid.