Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan teknologi dengan sistem reaksi reformasi kering metana (DRM) dalam menghasilkan gas sintetis sangat menarik untuk dikembangkan, hal ini didorong oleh kebutuhan untuk memanfaatkan karbon dioksida dalam gas alam. Reaksi katalitik karbon dioksida dengan metana dalam kondisi tertentu akan menghasilkan gas sintesis. Produk dengan nisbah hidrogen terhadap karbon monoksida mendekati dua ini cocok untuk memproduksi dimetil eter, asam asetat, dan alkohol melalui sintesis okso-alkohol. Namun, reformasi metana kering adalah reaksi reversibel dan endotermik, yang membutuhkan sejumlah besar energi. Selain itu, DRM membutuhkan suhu operasi yang tinggi untuk mencapai konversi kesetimbangan maksimum. Oleh karena itu, penyelidikan tentang pengaruh operasi dinamis pada aktivitas katalis selama DRM dipelajari dalam makalah ini. Dalam studi ini, model reaktor pseudo-homogen satu dimensi isotermal dikembangkan dan divalidasi terhadap data dari literatur. Model kinetik Langmuir Hinshelwood dari literatur referensi digunakan untuk melengkapi model. Model disimulasikan dengan bantuan software FlexPDE Professional Version 6.51 dalam keadaan tunak dan keadaan tidak tunak. Hasil dari simulasi kondisi tunak digunakan sebagai kasus dasar dan dibandingkan dengan simulasi kondisi tidak tunak. Pada kondisi tunak, konversi CH4 dan CO2 yang diperoleh dari simulasi numerik masing-masing adalah 71,72% dan 82,47%, dengan rendemen H2 dan CO sama dengan 1,325 dan 1,540. Modulasi umpan dan pemasukan umpan reguler diperkenalkan untuk simulasi keadaan tak tunak. Beberapa variasi modulasi umpan dengan waktu peralihan (ST) antara 0,05 dan 4,00 detik dan amplitudo konsentrasi (?) antara 1,25 dan 1,75 disimulasikan. Pada nisbah umpan CH4:CO2 1:1, modulasi umpan CH4 pada ST 0,25 dan 1,5 detik melampaui konversi kondisi tunak CO2 menjadi 83,24% , H2 yang dihasilkan menjadi 1,348, dan CO menjadi 1,559. Konversi CH4 selama kondisi tunak untuk nisbah umpan CH4:CO2 1:2, menunjukkan peningkatan konversi CH4 yang signifikan menjadi 91,33%, namun menurunkan konversi CO2 menjadi 63,20% dan nisbah H2/CO menjadi 0,68. Modulasi umpan CH4 untuk nisbah umpan CH4:CO2 1:2 tidak menunjukkan perubahan yang signifikan pada variabel respon dibandingkan dengan kondisi tunaknya. Modulasi umpan CO2 meningkatkan konversi CH4 menjadi 72% dan rendemen H2 menjadi 1,571. Masuknya umpan reguler H2O dengan TC antara 0,2 iv dan 2 detik pada konstanta 1 disimulasikan. Hal ini menunjukkan pada TC 0,2 detik, konversi CH4 meningkat menjadi 75,51%, dan nisbah H2/CO menjadi 1,011 namun, konversi CO2 menurun menjadi 76,38%. Pengenalan 100% N2 dengan TC 2 dan 3 detik meningkatkan konversi CH4 dan CO2 masing-masing menjadi 72,86 dan 83,44%. H2O intermiten reguler dengan TC 2 dan 3 detik meningkatkan konversi CH4 menjadi 76,53% sekaligus menurunkan konversi CO2 menjadi 69,27%. Selain itu, nisbah H2/CO naik menjadi 1,10.