ADSORPSI GAS KARBONDIOKSIDA MENGGUNAKAN RESIN BASAH PENUKAR ANION UNTUK PEMURNIAN BIOGAS

NISA FINIDHAMA P., Wiratni, S.T., M.T., Ph.D. ; Dr. Ir. Aswati Mindaryani, M.Sc.

2016 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Biogas telah digunakan sebagai sumber energi terbarukan. Keberadaan gas CO2 sebagai pengotor dalam biogas akan mempengaruhi kinerja mesin. Oleh karena itu mengurangi konsentrasi CO2 secara signifikan akan meningkatkan kualitas biogas. Dalam penelitian ini, metode untuk menghilangkan CO2 dilakukan dengan proses adsorpsi pada strong base anion exchange resin basah yang digunakan sebagai adsorben. Keberadaan air diperlukan untuk mengionisasi CO2 dari fase gas ke dalam bentuk bikarbonat sehingga ion bikarbonat dapat bertukar dengan ion yang sesuai di permukaan resin. Biogas diumpankan dari bawah kolom denga faktor yang diteliti dalam penelitian ini adalah laju alir gas. Variasi laju aliran gas yang digunakan adalah 0,5 L/menit, 1 L/menit dan 1,5 L/menit. Konsentrasi CO2 dalam aliran gas outlet dicatat sebagai fungsi waktu dan posisi. Sampel gas yang dianalisis kadarnya menggunakan Kromatografi Gas. Percobaan batch menunjukkan bahwa hasil penelitian ini sesuai untuk model Langmuir dengan hasil untuk Cμmax yaitu 0,0016 gr HCO3-/gr resin dan b yaitu 695,034 L/gr HCO3-.. Percobaan kolom menunjukkan bahwa resin yang digunakan dapat bereaksi dengan CO2 dalam gas campuran. Unjuk kerja tertinggi ditunjukkan pada laju alir gas 0,5 lpm dan rasio air dengan resin 1:3. Parameter proses kecepatan yang diperoleh untuk kLa, kCa, k1 and k2 yaitu 0.18051/s; 0.0914 1/s; 0.0073 1/s dan 0.0655 1/s.

Biogas has been utilized to provide energy. The presence of non combustible gas such as CO2 in biogas affect engine performance, therefore reducing CO2 will significantly improve the quality of biogas. In this research, a method for CO2 removal by adsorption process is tested by using wet strong base anion exchange resin as adsorbent. Water addition is required to make wet resin to ionize CO2 from gas phase into the bicarbonate form so that the bicarbonate ion is exchanged with corresponding ion on the resin. Biogas was fed from the bottom of the column while factors investigated in this research were gas flow rate. Variations in gas flow rate used were 0.5 lpm, 1 lpm and 1.5 lpm. The CO2 concentration in the outlet gas streamwas recorded as a function of time and position. The sample was analyzed using Gas Chromatography. The batch processes revealed that the data collected match the Langmuir model with the results for Cμmaxwas 0.0016 gr HCO3-/gr resin and b was 695.034 L/gr HCO3-.The packed column experiment revealed that the adsorbent was effective in reacting with CO2 in the mixed gas. The highest performance was 0.5 lpm gas flow rate and water-resin ratio 1:3. The value of rate processes parameters kLa, kCa, k1 and k2 were 0.18051/s; 0.0914 1/s; 0.0073 1/s and 0.0655 1/s.

Kata Kunci : Adsorpsi, Pemurnian Biogas, Removal CO2, Resin