Perpustakaan Digital ITB

Emisi CO? dari pembakaran bahan bakar fosil merupakan kontributor utama pemanasan global, sehingga penangkapan CO? post-combustion menjadi penting. Adsorpsi dengan padatan berpori dipilih karena kebutuhan energi regenerasi yang rendah dan toleransi suhu yang luas, sedangkan Rotating Packed Bed (RPB) berbentuk Spinning Basket Adsorber (SBA) diusulkan sebagai kontaktor intensif. Penelitian ini melakukan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) dan pemodelan perpindahan massa pada RPB dan fixed-bed untuk adsorpsi CO?. Geometri tiga dimensi dibangun di SOLIDWORKS® dan disimulasikan di ANSYS WORKBENCH® menggunakan unggun teresolusi partikel, model turbulensi k-? realizable, pendekatan Multiple Reference Frame (MRF), dan skema SIMPLE; homogenitas pencampuran dinilai melalui koefisien variasi usia rerata (CoVage) yang diselesaikan sebagai User-Defined Scalar. Simulasi mencakup variasi konfigurasi geometri, laju alir, laju putar, dan diameter partikel, kemudian dilanjutkan dengan analisis hambatan perpindahan massa eksternal–internal serta prediksi kurva breakthrough untuk tujuh adsorben dari literatur. Konfigurasi tanpa propeller, ber-shell rendah, ber-baffle, dan ber-basket terbuka memberikan pencampuran terbaik (CoVage 0,25–0,30) dengan kecepatan interstisial rata-rata unggun 0,0190–0,0283 m/s. Kecepatan relatif gas–padat pada RPB dikendalikan oleh laju putar (R² = 0,999) dan hampir tidak dipengaruhi laju alir, sedangkan pada fixed-bed berbanding lurus dengan laju alir; RPB baru mengungguli fixed-bed pada laju putar di atas 312,4 rpm untuk laju alir 400 mL/menit. Hambatan film eksternal dapat diabaikan (next > 0,987; kriteria Mears < 0,022) dan hambatan internal baru membatasi pada pelet berukuran besar. Kurva breakthrough fixed-bed memperlihatkan front tajam (PFR), sedangkan RPB melebar (CSTR).