Reaksi Gasifikasi Hidro hydro gasificaion

122 Produksi Gas dari Padatan Ketergantungan temperatur pada reaksi mengarahkan pada dua jalur reaksi yang terpisah. Satu jalur adalah di bawah 1073 K dan yang lainnya di atas 1073 K. Laju reaksi untuk di bawah dan di atas 1073 K dinyatakan dengan persamaan 4.46 dan 4.47 . 4.46 4.47 Dimana satuan dari laju reaksi adalah molldetik. Satuan dari energi aktivasi dalam persamaan di atas adalah kalmol. Konstanta kinetika reaksi yang lain dari WGSR ditunjukkan dalam Tabel 4.19. Tabel 4.19. Konstanta kinetika reaksi WGSR. No A E kJmol Kondisi Literatur 1 3,23 x 10 7 TT 49,3 Mann, Knutson et al., 2004 2 2,96 x 10 5 molgc ath 47,4 Menggunakan katalis 3 5,0 x 10 12 Molar - 0,5 s -1 337 Dihitung dari mekanisme Bradford Tingey, 1966 4a 1,2 x 10 13 Molar - 0,5 s -1 326 n = 0,5 untuk H 2 O dan m = 1 untuk CO 2 T 1073 K Tingey, 1966 4b 7,6 x 10 4 Molar - 13 s -1 164 n = 13 untuk H 2 O dan m =1 untuk CO 2 T 1073 K Tingey, 1966 5 2,5 x 10 5 m 3 mols 138 Pirolisis Orimulsion Taisuke and Kouichi, 1997 6 7,4 x 10 11 cm 3 mo l 0,5 s -1 288,3 Tekanan 1MPa, 1070- 1134 K Bustamante, Enick et al., 2005         2 3 1 2 4 2 39200 exp 10 6 . 7 CO H RT x dt O H d dt CO d               2 2 1 2 13 2 78000 exp 10 2 . 1 CO H RT x dt O H d dt CO d         123 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi No A E kJmol Kondisi Literatur 7 2778 m 3 kmol - 1 s -1 12,56 Gasifikasi batu bara Biba, Macak et al., 1978 TT: Tidak tercantum Satuan dari r CO , dimana Menurut Lewis, W.K., et.al. Lewis, Gilliland et al., 1953, pada temperatur rendah dari 645 K sampai 755 K reaksi WGSR selalu dalam kesetimbangan berapapun tekanan atau laju uap air atau penambahan gas. Reaksi heterogen yang melibatkan karbon padat semuanya berada di bawah kesetimbangan. Menurut Pilcher, et.al. Pilcher, Walker JR et al., 1955, pada temperatur di atas 1300 o C, konstanta kesetimbangan WGSR lebih besar dari satu. Pada sisi lainnya, Encinar, J.M., et.al., 2004 Encinar, Gonzalez et al., 2002 menyatakan bahwa kesetimbangan dari WGSR dan gasifikasi uap air tidak pernah dicapai di bawah kondisi eksperimen dalam gasifikasi uap pada temperatur dari 923 sampai 1073 K dan tekanan parsial uap dari 0,53 atm. Dengan meningkatnya temperatur sampai 1073 K, bagaimanapun, konstanta kesetimbangan mendekati 1 dan kecenderungan ini konsisten dengan hasil penelitian yang lain Herguido, Corella et al., 1992. Herguido, dkk menyatakan bahwa kesetimbangan untuk WGSR dicapai hanya pada temperatur 1350 K dan bahkan menjauh dari kesetimbangan pada temperatur yang lebih rendah Herguido, Corella et al., 1992. Dalam gasifikasi unggun terfluidisasi di atas 1023 K, komposisi gas dalam freeboard dihasilkan oleh WGSR mencapai kesetimbangan Herguido, Corella et al., 1992. Konstanta kesetimbangan teoritis dari WGSR cenderung menurun karena WGSR bersifat eksotermis. Artinya bahwa dengan meningkatnya temperatur, reaksi WGSR bergeser ke arah kiri dan konstanta kesetimbangan menjadi berkurang.              eq O H CO CO H n O H m CO CO K p p p p p p RT E A r 2 2 2 2 1 exp 124 Produksi Gas dari Padatan Dari sifat termodinamik dan hubungan konstanta kesetimbangan untuk WGSR dapat diturunkan persamaan berikut ini Choi and Stenger, 2003: 4.4 8 Atau dalam bentuk yang sederhana dinyatakan dengan 4.49 dimana 4.50 Gambar 4.17. Pengaruh temperatur gasifier pada kesetimbangan WGSR Herguido, Corella et al., 1992. Reaksi shift menjadi mekanisme reaksi yang menarik dalam gasifikasi karena laju reaksinya beberapa juta kali lebih cepat     49170 10 125 . 1 10 44 . 5 ln 077 . 1 5 . 5693 ln 2 2 7 4         T T x T x T T K eq         33 . 4 8 . 4577 exp T K eq CO O H p CO eq p p p K H 2 2 2 