Perpustakaan Digital ITB

Pemisahan H2 dari campuran gas menggunakan membran paduan paladium (82%w) dan perak (18%w) dengan penyangga Al2O3 dapat meningkatkan fluks permeasi hidrogen. Masalah yang timbul dalam proses pemisahan menggunakan membran adalah penurunan perolehan H2 terhadap waktu dengan adanya gas-gas lain yang menutupi permukaan aktif membran. Peningkatan perolehan H2 dapat dilakukan dengan mengoperasikan proses pemisahan dengan kondisi dinamik. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan efek dari gas inhibitor N2 dan CO terhadap perolehan H2 menggunakan membran Pd82Ag18/Al2O3 pada kondisi tunak dan dinamik. Parameter yang diteliti adalah perolehan H2. Penelitian ini menggunakan membran Pd82Ag18 setebal 20,2 μm dan penyangga Al¬2O3 setebal 2 mm dengan dimensi diameter 7,5 mm dan panjang 75 mm. Umpan yang digunakan berupa kombinasi gas H2, N2, dan CO. Gas Ar digunakan sebagai gas penyeimbang pada umpan untuk menjaga waktu ruang gas konstan sedangkan gas penyapu berupa N2 digunakan untuk meningkatkan tenaga penggerak pada permeasi H2. Penelitian ini dioperasikan pada temperatur 350ºC dan tekanan atmosferik. Variasi yang digunakan pada kondisi tunak adalah komposisi gas umpan sedangkan variasi pada kondisi dinamik berupa laju alir H2 dengan waktu ubah 30, 60, dan 300 detik. Konstanta permeabilitas membran Pd82Ag18/Al2O3 pada penelitian ini sebesar 2,57x10-4 mol H2 m-1 jam-1 kPa-0,5, lebih besar dibandingkan konstanta permeabilitas membran Pd100 yaitu 1,59x10-4 mol H2 m-1 jam-1 kPa-0,5 (Chen dan Ciu, 2009). Perolehan H2 pada variasi gas umpan antara lain sebesar 33,4% (H2:N2 120:60), 29,8% (H2:N2 120:75), dan 23,1% (H2:N2 120:90). Pada variasi komposisi yang sama untuk H2;CO, perolehan H2 sebesar 21,8% (H2:CO 120:60), 19,9% (H2:CO 120:75), dan 18,7% (H2:CO 120:90). Penurunan perolehan H2 disebabkan oleh beberapa hal, seperti polarisasi konsentrasi dan adsorpsi kompetitif. Pada kondisi dinamik, perolehan H2 diamati pada tiga rezim berbeda. Perolehan H2 tertinggi sebesar 24,5% diperoleh saat rezim quasy steady state dengan ST 300 detik. Perolehan H2 pada kondisi dinamik lebih tinggi dibandingkan perolehan H2 pada kondisi tunak sebesar 12,1% dengan komposisi umpan yang sama. Hasil tersebut membuktikan bahwa peningkatan perolehan H2 dapat dilakukan dengan melakukan pemisahan H2 pada kondisi dinamik.