Perancangan dan Uji Coba Reverse Flow Reactor Tipe-U untuk Mencegah Methane Slip

Perancangan dan Uji Coba Reverse Flow Reactor Tipe-U untuk Mencegah Methane Slip

Kelompok B.0910.3.33

Ivan Hadinata Rimbualam (13007028) dan Junior Setiawan (13007054)

Pembimbing :

Dr. Yogi Wibisono Budhi

Dr. Yazid Bindar

Pemanasan global merupakan permasalahan yang sedang ramai dibicarakan saat ini. Perhatian dunia sedang tertuju pada cara-cara untuk mengatasi penyebab pemanasan global, salah satunya dengan mengolah emisi gas rumah kaca. Salah satu gas rumah kaca yang paling berbahaya adalah metana. Metana merupakan gas rumah kaca yang memiliki potensi pemanasan global 23 kali lebih tinggi dibandingkan CO₂. Untuk mengurangi bahaya tersebut, cara untuk mengkonversi metana menjadi CO₂ perlu diteliti. Konversi metana menjadi CO₂ dapat menurunkan pengaruh pemanasan global sebesar 87%.

Sumber emisi gas metana berasal dari industri batubara, minyak bumi, dan gas alam. Emisi gas metana umumnya memiliki konsentrasi yang rendah (0,1–1%-v CH₄). Pada konsentrasi tersebut, oksidasi metana hanya menghasilkan peningkatan temperatur adiabatis sebesar 200 – 300^oC. Jika emisi gas metana berada pada temperatur ruangan yaitu 25^oC, temperatur tersebut tidak cukup untuk mengaktivasi katalis yang digunakan, sehingga perlu dicari cara lain agar reaksi oksidasi berlangsung secara ototermal.

Untuk menciptakan keadaan ototermal, oksidasi metana dilangsungkan dalam sebuah reaktor aliran bolak-balik (Reverse Flow Reactor/RFR). Dengan menggunakan RFR, pemanasan awal pada umpan metana tidak diperlukan lagi. Selain itu, panas yang dihasilkan juga dapat digunakan sebagai sumber energi. Akan tetapi, rancangan konvensional RFR dapat menyebabkan terjadinya methane slip, yaitu keluarnya metana yang belum teroksidasi dari dalam reaktor karena pembalikan arah aliran. Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang konfigurasi RFR baru untuk mencegah terjadinya methane slip. Selain itu, penelitian ini juga bertujuan untuk mempelajari pengaruh dimensi reaktor dan waktu pembalikan arah aliran terhadap konsentrasi keluaran metana.

Penelitian ini dilakukan dalam 2 tahap. Tahap pertama adalah perancangan dimensi RFR yang baru berdasarkan parameter-parameter perancangan reaktor. Tahap kedua adalah tahap uji coba RFR baru untuk mendapatkan kondisi operasi optimum reaksi oksidasi emisi metana. Metodologi penelitian meliputi perancangan RFR dengan mempertimbangkan kriteria rancangan, eksperimen oksidasi metana dalam RFR dengan memvariasikan waktu pembalikan arah aliran dan panjang unggun pada zona inert.