Path: TopS2-ThesesChemical Engineering-FTI2017

OKSIDASI KATALITIK BENZENA MENGGUNAKAN KATALIS NANO-CuO/γ-Al2O3 DALAM REAKTOR UNGGUN TETAP: PEMODELAN, SIMULASI, DAN EKSPERIMEN

BENZENE CATALYTIC OXIDATION USING NANO-CuO/γ-Al2O3 CATALYST IN FIXED BED REACTOR: MODELING, SIMULATION, AND EXPERIMENT

Undergraduate Theses from JBPTITBPP / 2017-09-27 14:51:59
Oleh : RYAN ADRIAN RAHARDI (NIM: 23016042), S2 - Chemical Engineering
Dibuat : 2017-09-14, dengan 1 file

Keyword : Oksidasi Katalitik, Benzena, Kinetika, Katalis Tembaga, Pemodelan dan simulasi, Reaktor Aliran Bolak-Balik.




Benzena merupakan salah satu senyawa polutan di udara yang bersifat toksik, karsinogenik, dan umumnya dihasilkan dari industri petrokimia. Oksidasi katalitik merupakan metode yang paling baik dalam mengolah benzena. Penelitian ini melakukan pengembangan katalis nano berbasis tembaga oksida dan metode operasi reaktor aliran bolak-balik. Penelitian ini bertujuan untuk menguji kinerja katalis berbasis tembaga oksida yang telah dikembangkan, menentukan data kinetika dari katalis tersebut, dan melakukan pemodelan dan simulasi reaktor aliran bolak-balik.



Pengujian aktivitas dilakukan pada 9 variasi katalis nano-CuO/γ-Al2O3 dan katalis komersial dari Pabrik PTA. Percobaan dilakukan dengan waktu tinggal 0,24 s dengan konsentrasi benzena dalam umpan 5.000 ppm. Penentuan parameter kinetika oksidasi benzena dilakukan dengan memvariasikan waktu tinggal dan temperatur reaksi. Model persamaan kinetika yang digunakan adalah hukum pangkat. Simulasi reaktor aliran bolak-balik dilakukan dengan menggunakan one dimensional pseudohomogeneous model, baik untuk persamaan neraca massa maupun neraca energi, dengan menggunakan software FlexPDE V.06 pada switching time 10, 30, dan 60 menit.



Hasil pengujian aktivitas menunjukkan bahwa aktivitas katalis nano lebih rendah dibandingkan katalis komersial. Katalis komersial dapat mengonversi benzena 86% pada suhu 300oC sedangkan konversi katalis nano berkisaran 20-30%. Katalis komersial memiliki orde reaksi terhadap benzena 1,54 dan energi aktivasi sebesar 52 kJ/mol dengan tetapan arrhenius 2,1x106. Berdasarkan hasil simulasi, ST 60 menit gagal untuk menahan panas sedangkan ST 30 dan 10 menit berhasil menahan panas. Switching time 30 menit memiliki time lag yang lebih lama dari 10 menit. Simulasi menunjukkan bahwa sistem RABB mampu menjaga konversi dan temperatur walau terjadi gangguan perubahan konsentrasi umpan.

Deskripsi Alternatif :

Benzene is one of air pollutants which is classified as toxic, carcinogenic, and generally produced from the petrochemical industry. Catalytic oxidation is considered as the best method to convert benzene into unharmful substance. This research performed development of nano-based copper oxide catalysts and the operating methods of reverse flow reactor. This study aimed to investigate the performance of copper oxide catalysts that have been developed, to determine the kinetic parameters from the catalyst, and to do modeling and simulation of the reverse flow reactor.



Activity test was performed nine nano-CuO/γ-Al2O3 catalysts and one commercial catalyst from PTA industry. The experiment was performed with residence time of 0.24 s with 5,000 ppm benzene in air. The determination of benzene oxidation kinetic parameters was done by varying residence time and temperature. The kinetic equiation was based on power law model. The reverse flow operation simulation was conducted in one dimensional pseudohomogeneous model using FlexPDE V.06 software at switching time of 10, 30, and 60 minutes.



The results of the activity test showed that nano-catalyst’s activity was lower than the commercial catalyst. Commercial catalysts could convert benzene 86% at temperature of 300oC, while nano-catalyst’s benzene conversion was in the range of 20-30%. The commercial catalyst had a reaction order to benzene of 1.5 and activation energy of 52 kJ/mol with Arrhenius constant of 2.1x106. Based on the simulation results, ST 60 minutes failed to trap the heat while ST 30 and 10 minutes could manage to trap the heat. Thirty minute switching time had longer time lag than 10 minutes. The simulations showed that the reverse flow reactor system was capable of maintaining the conversion and temperature despite disturbance of inlet concentration

Copyrights : Copyright (c) 2001 by Perpustakaan Digital ITB. Verbatim copying and distribution of this entire article is permitted by author in any medium, provided this notice is preserved.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

PropertiNilai Properti
ID PublisherJBPTITBPP
OrganisasiS2 - Chemical Engineering
Nama KontakUPT Perpustakaan ITB
AlamatJl. Ganesha 10
KotaBandung
DaerahJawa Barat
NegaraIndonesia
Telepon62-22-2509118, 2500089
Fax62-22-2500089
E-mail Administratordigilib@lib.itb.ac.id
E-mail CKOinfo@lib.itb.ac.id

Print ...

Kontributor...

  • Pembimbing : Dr. Yogi Wibisono Budhi, Editor: Alice Diniarti

File PDF...