Analisis Kinerja Reaktor Unggun Tetap untuk Produksi Hidrogen Melalui Reaksi Steam Reforming Etanol

Abstract

Reaktor unggun tetap merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan untuk reaksi yang menggunakan katalis padat, salah satunya adalah reaksi steam reforming . Reaksi steam reforming merupakan salah satu proses pembuatan gas hidrogen dari bahan yang mengandung karbon seperti biomassa dan etanol dengan menggunakan katalis yang selanjutnya bisa digunakan sebagai sumber energi alternatif yang ramah terhadap lingkungan  maupun sebagai bahan baku kimia. Dalam penelitian ini dilakukan pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap untuk menganalisa kinerja dari reaktor unggun tetap untuk produksi hydrogen dari etanol melalui reaksi steam reforming . Model yang digunakan adalah model pseudohomogen dua dimensi dengan model dispersi, kondisi operasi steady state , adiabatis dan fasa gas mengikuti hukum gas ideal. Dari hasil simulasi didapatkan informasi bahwa kenaikan temperatur dari 593 K hingga 743 K meningkatkan konversi reaksi dari 36,64% menjadi 40,42%. Kenaikan kecepatan superfisal dari 0,63x10 -5 hingga 4,23x10 -5 m/s menghasilkan konversi reaksi turun dari 82,69% menjadi 27,81%. Perubahan kosentrasi etanol yang dimaskan ke reaktor dari 5,71x10 -5 mol/m 3 hingga 1,49x10 -4 mol/m 3 meningkatkan konversi reaksi dari 65,84% hingga 99,41%. Dan kenaikan rasio H 2 O/C 2 H 5 OH dari 3,0 hingga 11,0 meningkatkan konversi reaksi dari 56,74% menjadi 99,20%. Model reaktor unggun tetap untuk reaksi steam reforming etanol dapat digunakan untuk memprediksi kinerja reaktor dengan baik. Kata Kunci : Steam reforming, etanol, hidrogen, reaktor unggun tetap  ABSTRACT The fixed bed reactor is a type of reactor widely used for reactions using solid catalysts, one of which is a steam reforming reaction. Steam reforming reaction is a process of producing hydrogen from carbon-containing materials such as biomass and ethanol, by using a catalyst which can later be used as an alternative energy source that is environmental friendly. In this study, carried out the construction of a mathematical model and simulation of fixed bed reactor for performance analysis of fixed bed reactor for hydrogen production through ethanol steam reforming. The model used is pseudohomogeneous two-dimensional dispersion model, with steady state operating conditions, adiabatic and the gas phase following the ideal gas law. Result from simulation show that rising temperatures from 593 to 743 K increased the conversion reaction from 36,64% to 40,42%. The increase in superficial velocity 0,63x10 -5 to 4,23x10 -5 m/s decreased conversion reaction from 82,69 to 27,81%. Changes in the concentration of 5,713x10 -5 to 1,4913x10 -4 mol/m 3 increased the conversion reaction from 65,84 to 99,41%. And increasing ratio of H 2 O / C 2 H 5 OH from 3.0 to 11.0 increase conversion reaction of 56,74% into 99,20%. Model fixed bed reactor for ethanol steam reforming can be used to predict the performance of the reactor well.