Pemodelan dan Simulasi Proses Adsorpsi Gas Pengotor oleh Molecular Sieve pada Pendingin Rde dengan Software Chemcad

Indonesian

  • Sriyono Sriyono BATAN
  • Atiqah M. Hilda Universitas Muhammadiyah Prof.DR.HAMKA
  • Mia Kamayani Universitas Muhammadiyah Prof.DR.HAMKA

Abstract

RDE10 adalah reaktor yang didesain menggunakan gas helium sebagai pendingin. Sistem pendingin ini harus selalu dijaga kemurniannya dari berbagai gas pengotor dengan menggunakan Sistem Pemurnian Helium (SPH). Gas pengotor terjadi akibat adanya water atau air ingress yang masuk ke sistem pendingin dan bereaksi dengan grafit (C). Gas-gas pengotor yang terjadi adalah CH4, CO, CO2, H2O, H2, O2, dan N2. Adanya gas pengotor di dalam pendingin memicu terjadinya oksidasi ataupun karburisasi-dekarburisasi oleh karenanya konsentrasinya dalam pendingin harus dijaga serendah mungkin. Salah satu tahapan proses dalam SPH adalah penyerapan pengotor oleh Molecular Sieve terutama untuk gas CO2 dan H2O. Makalah ini membahas pengaruh tekanan terhadap kemampuan daya serap Molecular Sieve yang dikenal dengan pressure swing adsorption (PSA). Analisis bertujuan untuk mengetahui tekanan paling efektif yang akan dioperasikan pada kolom Molecular Sieve. Molecular Sieve dimodelkan dengan software ChemCAD dalam bentuk 2 unit operasi adsorpsi, satu unit untuk proses penyerapan (sorpsi), dan yang lainnya standby untuk proses regenerasi (desorpsi). Metode adsorpsi yang digunakan dalam analisis adalah metode Langmuir. Model yang telah dibuat disimulasikan dengan memberikan masukan: laju alir total 1,2 kg/sec, temperatur 30°C, porositas 0,7, tinggi bed diasumsikan 2 m, diameter pori-pori 5 A, dan jumlah pengotor CO2 dan H2O masing-masing 1 g/s. Tekanan divareasikan dari 5 sampai dengan 50 bar, perubahan daya serap Molecular Sieve dianalisis. Hasil analisis menunjukkan bahwa dengan adanya variasi kenaikan tekanan dari 5 sampai 50 bar, menunjukkan adanya kenaikan daya serap Molecular Sieve terhadap CO2 sebesar 15,90% dan H2O sebesar 15,80%. Pada desain SPH, aliran input ke Molecular Sieve harus dikompresikan sampai dengan 50 bar untuk mendapatkan daya serap tinggi terhadap proses penyerapan pengotor CO2 dan H2O.

Author Biographies

Sriyono Sriyono, BATAN
Pusat Teknologi dan Keselamatan Reaktor Nuklir (PTKRN)   BATAN
Atiqah M. Hilda, Universitas Muhammadiyah Prof.DR.HAMKA
Program Studi Teknik Informatika   Fakultas Teknik
Mia Kamayani, Universitas Muhammadiyah Prof.DR.HAMKA
Program Studi Teknik Informatika   Fakultas Teknik

References

Subekti M., Bakhri S., Sunaryo G.R. The Simulator Development for RDE Reactor. J. Phys. Conf. Ser. 2018. 962(1)

NATESAN K., A., PUROHIT, S.W. TAN, “Material Behavior in HTGR Environments”, Argonne National Laboratory, NUREG/CR-6824 ANL-0237, 2013

Priambodo D., Pancoko, Sriyono M., Setiadipura T. Design of Helium Purification System for Indonesia Experimental Power Reactor- Reaktor Daya Eksperimental. Int. J. Mech. Eng. Technol. 2018. 6(7):1–7.

Sriyono, Kusmastuti R., Bakhri S., Sunaryo G.R. Analysis of helium purification system capability during water ingress accident in RDE. J. Phys. Conf. Ser. 2018. 962(1):1–9

Dibyo S., Sunaryo G.R., Bakhri S., Irianto I.D. Analysis on Operating Parameter Design to Steam Methane Reforming in Heat Application RDE. J. Phys. Conf. Ser. 2018. 962:012052.

PERRY H., et.al., “Perry’s Chemical Engineers’ Handbook” 8th Edition, Mc. Graw Hill, 2008

BENNET J.E., et.al, “Pressure Swing Adsorption (PSA) Regenerative Chemical Filtration and Environmental Control System For The Colpro of Armoured Fighting Vehicles”, Journal Air Control Technologies, Hawthorne Road, Staines, Middlesex, TWI8-3AY, ENGLAND, 2013

DANGI P. GANGA et.al., ”Adsorption Selectivity of CO2 Over N2 by Cation Exchange Zeolite L : Experimental and Simulation Studies”, Journal of Material, CSIR, Bhavnagar, India, 2012

MYERS A.L., “Adsorption in Porous Materials at High Pressure : Theory and Experiment”, Journal of Chem. Engineers, Dept. of Chemical and Biomolecular Engineering, University of Pensnsylvania, Amerika Serikat, 2017

ENDANG WIDJAJANTI LAKSONO, ”Analisis Daya Adsorpsi Suatu Adsorben”, Jurnal Kimia, Jurusan Kimia, FMIPA, Universitas Negeri Yogyakarta, 2012

GASTALDI,O., et al., “Helium Purification”, Proceedings HTR 2006, 3rd International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology, Johannesburg, South Africa, 2006.

PT. INGENIOUS,”CHEMCAD Process Simulation”, Manual Book of Software Training, BATAN, Serpong, 2012

CROFT T DAVID, et.al.,”Adsorbents for Pressure Swing Adsorption Regeneration”, Journal of Energy, US Army Soldier and Biological Command, USA, 2016

Sriyono, Topan Setiadupura, Geni R. Sunaryo, “Carbon Dust in Primary Coolant of RDE: Its Problem and Solution”, Jurnal Tri Dasa Mega, Vol. 20, No.2, Juni 2018, pp. 89-98
Published
2019-01-11
How to Cite
SRIYONO, Sriyono; HILDA, Atiqah M.; KAMAYANI, Mia. Pemodelan dan Simulasi Proses Adsorpsi Gas Pengotor oleh Molecular Sieve pada Pendingin Rde dengan Software Chemcad. Prosiding Seminar Nasional Teknoka, [S.l.], v. 3, p. M69-M74, jan. 2019. ISSN 2580-6408. Available at: <https://journal.uhamka.ac.id/index.php/teknoka/article/view/2918>. Date accessed: 25 june 2019. doi: https://doi.org/10.22236/teknoka.v3i0.2918.

Most read articles by the same author(s)

Obs.: This plugin requires at least one statistics/report plugin to be enabled. If your statistics plugins provide more than one metric then please also select a main metric on the admin's site settings page and/or on the journal manager's settings pages.