HYDROGEN SEPARATION FROM DRY REFORMER EFFLUENT USING PD82-AG18/?-AL2O3 MEMBRANE DURING TRANSIENT START-UP PERIOD

• Main Author: Denis Dewantomo, Dominikus
• Format: Final Project
• Language: Indonesia
• Online Access: https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/68404
• Institution: Institut Teknologi Bandung

Hidrogen adalah sumber energi alternatif yang dapat memecahkan kebutuhan energi global dan isu keberlanjutan. Gas sintesis adalah sumber utama hidrogen, dan contoh pemrosesannya adalah dry reforming of methane yang mengubah CH4 dan CO2 menjadi hidrogen. Hidrogen dapat dipisahkan dari syngas melalui membrane, namun, untuk mendapatkan hidrogen dengan kemurnian tinggi melalui pemisahan Pd-membran pada kondisi start-up transien, membran mengalami time lag yang lama. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan kondisi operasi yang optimal untuk membran Pd82-Ag18/?-Al2O3 selama periode start-up transien yang menghasilkan perolehan hidrogen paling banyak dan time lag paling rendah. Membran Pd82-Ag18/?-Al2O3 dibandingkan dengan Pd-membran lain yang lebih banyak diteliti seperti membran Pd75-Ag25. Laju alir nitrogen sebagai sweep gas di sisi tube bervariasi dari 150 hingga 200 mL/menit sedangkan gas DRM di sisi shell bervariasi dari 50 hingga 250 mL/menit. Laju alir dikontrol dan diukur dengan menggunakan mass flow controller (MFC). Selain itu, suhu juga divariasikan dari 325 hingga 375 °C dengan tungku dan dikontrol menggunakan termokontrol dan indikator untuk melihat pengaruhnya terhadap perolehan hidrogen dan time lag. Komposisi gas efluen membran dievaluasi dengan gas kromatografi kolom kapiler Shimadzu GC-14B dengan pengambilan data dalam interval 15 menit selama 5 jam. Mengubah laju alir dari kedua sisi shell dan tube membran membawa perubahan time lag karena tekanan parsial yang berbeda. Ketika laju alir shell dan tube identik pada 150 mL/menit, time lag berjumlah 4,25 jam, dan 1,5 jam ketika laju alir sisi shell dan sisi tube masing-masing adalah 150 dan 200 mL/menit. Suhu mempengaruhi perolehan hidrogen karena mereka memiliki hubungan linier satu sama lain karena energi kinetik molekul gas yang lebih besar. Pada 375 °C, perolehan hidrogen adalah 37% dibandingkan dengan 16% pada 325 °C pada laju alir yang sama. Pada percobaan ini, variasi laju alir sisi shell 150 mL/menit dan laju alir sisi tube 200 mL/menit pada suhu 375 °C memperoleh hasil terbaik dengan perolehan hidrogen rata-rata 37% dan time lag 2 jam.