T. Jatmiko, D. J. Prasetyo, Nurul Abdillah Pulungan
{"title":"通过合成乙醇的氢气反应对氢反应堆的稳定性能进行分析","authors":"T. Jatmiko, D. J. Prasetyo, Nurul Abdillah Pulungan","doi":"10.26578/JRTI.V12I1.3622","DOIUrl":null,"url":null,"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.","PeriodicalId":117182,"journal":{"name":"Jurnal Riset Teknologi Industri","volume":"45 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2018-06-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Analisis Kinerja Reaktor Unggun Tetap untuk Produksi Hidrogen Melalui Reaksi Steam Reforming Etanol\",\"authors\":\"T. Jatmiko, D. J. Prasetyo, Nurul Abdillah Pulungan\",\"doi\":\"10.26578/JRTI.V12I1.3622\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"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.\",\"PeriodicalId\":117182,\"journal\":{\"name\":\"Jurnal Riset Teknologi Industri\",\"volume\":\"45 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2018-06-26\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Jurnal Riset Teknologi Industri\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.26578/JRTI.V12I1.3622\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Riset Teknologi Industri","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.26578/JRTI.V12I1.3622","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0
摘要
电弧反应堆仍然是一种广泛用于使用固体催化剂的反应的反应堆,其中之一是助推器改革。合成氢气是由生物质素和乙醇等碳物质制成的过程之一,该物质使用催化剂可以作为对环境和化学原料友好的替代能源。在这项研究中,采用建模和模拟固定的篝火反应堆,以分析用乙醇从乙醇中产生氢气的性能。使用的模型是一个二维伪同型模型,它与分散模型、稳定的操作条件、超亚原子和气体相位遵循理想的气体定律。从模拟结果中可以得到的信息是,温度的上升从593 K增加到743 K,将反应从36.64%增加到40.42%。从0 . 63x10 5 - 4 . 23x10 5 - m/s 5从5.71x10 -5个mol/m 3 - 1,49x10 -4个mol/m 3增加反应转换从65.84%到99.41%。增加H 2 O/C 2 H 5 OH从3.0到11.0,增加反应转换从56.74%增加到99.20%。老式的篝火反应堆模型用于改良乙醇的苯酚反应,可以用来很好地预测反应堆的性能。关键字:改良碳、乙醇、氢、仅存的篝火反应堆不合格的再生床反应器是一种用固态催化剂进行反应的类型,其中一种是增强反应反应器。改良后反应蒸汽是一种从碳接触到生物质素和乙醇产生的氢的过程,使用加注剂,该方法后来被用于一种对环境友好的替代能源的使用。在这项研究中,这就排除了通过乙醇校正生成的氢生成的结构和模拟fixed bed reactor。所使用的模型是一个两维度的假同性模型,稳定的条件、adiabatic和气体相位遵循理想的气体法。从593年到743 K的模拟显示显示,从36.64%到40.42%的回溯率增加。超视图速度增加0.63x10 5到4.23x10 55.713x10到1,4913x10 4摩尔/m 3从65.84到99.41%增加了转换反应。H 2 O / C 2 H 5 OH从3.0到11.0增加56.74%的可变率,回收率高达99.20%。改良后的乙醇活化剂模型可以用来预测反应良好的效果。
Analisis Kinerja Reaktor Unggun Tetap untuk Produksi Hidrogen Melalui Reaksi Steam Reforming Etanol
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.