Kontaktor Membran Polipropilena Untuk Proses Absorpsi-Desorpsi CO2 Menggunakan Variasi Pelarut Amin Teraktivasi

Syahnur, Hafan Rofiq and Zaelana, Yusuf (2017) Kontaktor Membran Polipropilena Untuk Proses Absorpsi-Desorpsi CO2 Menggunakan Variasi Pelarut Amin Teraktivasi. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
2315105025-2315105028-Undergraduate-Theses.pdf
Restricted to Repository staff only

Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Teknologi kontaktor membran merupakan perkembangan metode pemisahan CO2 yang menggabungkan proses absorpsi gas dengan pelarut dan teknologi membrane sehingga pengaturan pola aliran dapat dilakukan untuk menghindari masalah operasional pada teknologi absorpsi konvensional. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh variasi jenis pelarut terhadap proses absorpsi dan desorpsi CO2 menggunakan kontaktor membran, mempelajari pengaruh parameter operasi laju alir gas umpan terhadap laju perpindahan massa CO2 (fluks absorpsi) dan efisiensi pemisahan absorpsi CO2, mempelajari pengaruh parameter operasi suhu pelarut terhadap laju perpindahan massa CO2 (fluks desorpsi) dan efisiensi pemisahan desorpsi CO2 serta mempelajari kinerja absorpsi-desorpsi kontaktor membran pada system kontinyu terhadap laju perpindahan massa CO2 dan efisiensi pemisahan CO2. Pada penelitian digunakan kontaktor membrane hollow fiber polipropilena (PP) dengan modul terpisah antara proses absorpsi dan desorpsi menggunakan variasi pelarut amin teraktivasi. Pada proses absorpsi, pelarut dialirkan pada bagian tube dengan laju alir tetap 100 ml/menitdan gas umpan (feed gas) dialirkan pada bagian shell membran dengan variasi laju alir 200-600 ml/menit, kemudian pelarut yang kaya akan CO2 dipanaskan dengan variasi suhu pelarut 30-70 oC dan masuk kedalam proses desorpsi dengan bantuan tekanan vakum sebesar 20 kPa. Konsentrasi gas CO2 yang masuk dalam sales gas dan konsentrasi gas CO2 di dalam pelarut dianalisa menggunakan titrasi chittic. Dari hasil penelitian pelarut terbaik yang menghasilkan fluks dan efisiensi pemisahan tertinggi adalah DEA teraktivasi, dimana untuk proses absorpsi pelarut terbaik adalah DEA-PZ dan untuk proses desorpsi adalah DEA-Arginin. Berdasarkan parameter operasinya, semakin besar laju alir gas umpan maka semakin tinggi fluks absorpsi dan berbanding terbalik dengan efisiensi pemisahan absorpsi CO2 yang semakin rendah menghasilkan nilai fluks tertinggi sebesar 36,19x10-4mol/m2.detik dan efisiensi pemisahan absorpsi CO2 tertinggi sebesar 97,55% dengan pelarut DEA-PZ. Sedangkan untuk proses desorpsi semakin tinggi suhu pelarut maka semakin tinggi fluks desorpsi dan efisiensi pemisahan desorpsi CO2 menghasilkan nilai fluks tertinggi sebesar 18,5x10-4mol/m2.detik dan efisiensi pemisahan desorpsi CO2 tertinggi sebesar77,48% dengan pelarut DEA-Arginin. Secara keseluruhan kinerja modul membrane menunjukkan performa fluks dan efisiensi pemisahan absorpsi CO2 terbaik pada 60 menit pertama dan mulai konstan untuk menit berikutnya. ================================================================= Membrane contactor technology is a development of CO2 removal method which combines gas absorption process through the solvent and membrane technology, it is conducted in order to set a pattern of flow rate to avoid operational problem in the conventional absorption technology. The research aims to study four things including the influence of solvent variation towards CO2 absorption and desorption process by utilizing membrane contactor, the influence of feed gas flow rate towards CO2 mass transfer (absorption flux) and separation efficiency of CO2 absorption, the influence of solvent temperature towards CO2 mass transfer (desorption flux) and separation efficiency of CO2 absorption, and the performance of absorption-desorption membrane contactor in the continuity system towards CO2 mass transfer and separation efficiency of CO2. The research employs polypropylene (PP) hollow fiber as membrane contactor with separated module of absorption and desorption process by using solvent variation of activated amine. On the absorption process, a solvent is flowing through the tube of membrane with a constant flow rate about 100 ml/minute while the feed gas is flowing through the shell of membrane with a flow rate about 200-600 ml/minute, whereat the CO2-rich solvent is heated on the temperature of 30-70 oC then entering desorption process which is assisted by vacuum pressure about 20 kPa. CO2 concentration in the gas of absorption membrane outlet (sales gas) and within the solvent are analysed by chittic titration. The result indicates that an activated DEA is the best solvent to create highest flux and separation efficiency. Besides, DEA-PZ has shown the best result as a solvent for absorption process while DEA-Arginine has shown the best result for the desorption process. According to the operation parameter, the higher the flow rate of feed gas is, the higher absorption flux will be, however, the CO2 absorption separation efficiency inversely suggests a different result which goes lower. Absorption process apparently produces the highest flux value about 36,19x10-4 mol/m2.second and the highest CO2 absorption separation efficiency about 97,55%. Meanwhile on the desorption process, the higher the solvent temperature is, the higher desorption flux and separation efficiency will be. It produces highest flux value about 18,5x10-4 mol/m2.second and the highest value of CO2 desorption separation efficiency about 77,48%. Overall, the performance of membrane module shows that the best performance for CO2 absorption flux and its separation efficiency happened over the first 60 minutes and become on a steady pace for the next time.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: kontaktor membran, absorpsi, desorpsi, amin teraktivasi, fluks, pemisahan CO2, membrane contactor, absorption, desorption, activated amine, flux, CO2 mass transfer, chittic titration
Subjects: T Technology > TP Chemical technology
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: Hafan Rofiq Syahnur
Date Deposited: 20 Nov 2017 07:17
Last Modified: 13 Dec 2017 03:27
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/44497

Actions (login required)

View Item View Item