PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA J
PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
PENANGKAPAN CO2 DARI FLUE GAS DENGAN METODE ABSORBSI
REAKTIF KE DALAM LARUTAN MDEA BERPROMOTOR
POTASSIUM-LYSINE (LYSK) MENGGUNAKAN TRAY COLUMN
BIDANG KEGIATAN:
PKM PENELITIIAN
Diusulkan Oleh:
Rika Dwi Nanda
Ilham Dito Prasetyawan
Muhammad Haikal
Septiani Ayustiningrum
Abdul Aziiz Nugraha
2313100099
2313100028
2313100036
2313100076
2314000099
Angkatan 2013
Angkatan 2013
Angkatan 2013
Angkatan 2013
Angkatan 2014
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2017
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN
Judul Kegiatan
: Penangkapan CO2 dari Flue Gas
dengan Metode Absorbsi Reaktif ke
Dalam Larutan MDEA Berpromotor
Potassium-Lysine
(LysK)
menggunakan Tray Column
Bidang Kegiatan
: PKM-Penelitian
Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap
: Rika Dwi Nanda
b. NRP
: 2313100099
c. Jurusan
: Teknik Kimia
d. Universitas/Institut/Politeknik
: Institut Teknologi Sepuluh
Nopember Surabaya
e. Alamat Rumah dan No Tel /HP
: Jln.Gebang Kidul No.70, Surabaya/
082245190338
f. Email
: rikadwinanda@gmail.com
Anggota Pelaksana
: 4 orang
Kegiatan/penulis
Dosen Pendamping
a. Nama Lengkap dan Gelar
: Prof.Dr.Ir. Ali Altway,M.S
b. NIDN
: 0004085103
c. Alamat Rumah dan No Tel/HP
: Perumdos ITS. Blok A Surabaya/
081931075670
Biaya Kegiatan Total
a. Kemristekdikti
: Rp 12.250.000,00
b. Sumber lain
: Jangka Waktu Pelaksanaan
: 5 Bulan
Surabaya, 18 Oktober 2016
Menyetujui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia FTI ITS
Ketua Pelaksana Kegiatan,
(Juwari, S.T., M.Eng., Ph.D)
NIP. 19730615 199903 1 003
(Rika Dwi Nanda)
NRP. 2313 100 099
Wakil Rektor Bidang Akademik dan
Kemahasiswaan
Dosen Pendamping
(Prof.Dr.Ir. Heru Setyawan, M.Eng)
NIP. 196702013 199102 1 001
(Prof.Dr.Ir. Ali Altway,M.S)
NIDN. 0004085103
2
DAFTAR ISI
Judul …………………………………………………………………
Pengesahan Usulan PKM-P ………………………………………...
Daftar Isi ……………………………………………………………..
Daftar Gambar ……………………………………………………...
Daftar Tabel …………………………………………………………
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ……………………………………………….
1.2 Perumusan Masalah ………………………………………….
1.3 Tujuan ………………………………………………………..
1.4 Luaran yang Diharapkan …………………………………….
1.5 Manfaat Program …………………………………………….
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian & Penanganan Karbondioksida …………………
2.2 Pemilihan Pelarut dan Promotor ……………………………..
2.3 Absorbsi CO2 dalam Tray Column ………………………….
2.4 Penelitian-Penelitian yang Sudah Dilakukan ………………..
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ……………………………….
3.2 Rancangan Percobaan ……………………………………….
3.3 Bahan dan Alat yang Digunakan ……………………………
3.4 Langkah Percobaan ………………………………………….
BAB 4 BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya ……………………………………………...
4.2 Jadwal Kegiatan ……………………………………………..
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………
LAMPIRAN …………………………………………………………
i
ii
iii
iv
iv
1
2
2
3
3
3
4
5
6
6
6
7
7
8
8
9
11
3
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Rangkaian Alat tray Column
..................................................... 7
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Spesifikasi Batas Konsentrasi Gas CO2 dalam Proses
Industri
Tabel.2.2 Penelitian Kinetika Absorbsi CO2 dalam Larutan
Berpromotor Potassium-Lysine
……....
3
……....
6
4
1
BAB I.PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Flue gas atau gas buangan yang dilepaskan ke atmosfer dari berbagai
industri terdiri dari 80% N2, 15% CO2, dan 5% O2, serta sisanya 500 ppm SO2,
100 ppm CO, dan 50 ppm CH4. Diantara gas buangan ini, CO2 merupakan unsur
yang memiliki dampak yang paling buruk bagi lingkungan karena menjadi
penyebab utama dari pemanasan global akibat efek rumah kaca. Banyakya CO 2
yang terakumulasi di atmosfer saat ini tengah menjadi sorotan dunia karena
menyebabkan perubahan iklim yang ekstrem. Pengurangan emisi CO2 yang
dilepaskan ke udara adalah salah satu cara yang efektif untuk memperlambat
perubahan iklim (Rinprasertmeechai, 2012). Untuk mengurangi emisi gas rumah
kaca ini, proses penangkapan CO2 pada flue gas sebelum dilepaskan ke udara
menjadi semakin penting sehingga perlu dikembangkan teknologi untuk dapat
menyerap gas CO2 tersebut.
Berbagai macam teknologi telah dikembangkan untuk pemisahan CO2
dari flue gas , termasuk absorbsi secara fisik dan kimia, pemisahan cryogenic, dan
pemisahan dengan membran. Namun, apabila ditinjau dari sisi komersialnya,
teknologi yang paling efektif untuk digunakan adalah absorbsi
(Rinprasertmeechai, 2012). Selain itu, CO2 yang terserap dari proses absorbsi
dapat dimanfaatkan kembali melalui teknologi lain yang memungkinkan seperti
stripper untuk meng-recovery CO2 yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku
pembuatan dry ice maupun CO2 murni untuk industri makanan dan minuman
sehingga CO2 tidak akan dilepas begitu saja ke lingkungan. Sementara untuk cara
pemisahan dengan menggunakan membran mempunyai kelemahan dalam
pengoperasian unit alat, yakni efektivitas operasional yang rendah. Cara
cryogenics membutuhkan tekanan tinggi dimana CO2 yang dihasilkan berupa
larutan, sedangkan proses adsorpsi kapasitasnya terlalu kecil dengan selektivitas
CO2 yang sangat rendah (Altway, 2008).
Absorbsi CO2 dengan menggunakan pelarut kimia seperti larutan
alkanolamines merupakan salah satu metode yang paling efektif, karena memiliki
keuntungan yaitu secara struktural, senyawa ini mengandung sedikitnya satu
gugus hidroksil yang membantu mengurangi tekanan uap dan meningkatkan
kelarutannya dalam air. Gugus amino menyediakan cukup alkalinitas untuk
menyerap CO2 (Rinprasertmeechai, 2012). Huttenhuis (2007) mempelajari
kelarutan gas CO2 dalam pelarut N-MDEA. MDEA dipilih sebagai absorben
karena mempunyai beberapa keuntungan yaitu tekanan uapnya rendah, tidak
mudah mengalami degradasi, lebih tidak korosif dibandingkan pelarut jenis lain,
panas reaksi rendah, selektivitas tinggi terhafap CO2, serta lebih atraktif dan stabil.
Adapun kekurangannya adalah kecepatan reaksi dengan CO2 lambat, cenderung
membentuk foam pada konsentrasi tinggi dan harganya mahal (Polasek dan
Bullin, 1994). Untuk mengatasi kekurangan tersebut dapat ditambahkan aktivator
2
yang memiliki kecepatan reaksi lebih tinggi dengan CO2. Aktivator yang bisa
digunakan salah satunya adalah Potassium-Lysine (LysK).
Potassium-Lysine (LysK) merupakan bio-katalisator garam-asam amino.
Potassium-Lysine (LysK) menunjukan reaktivitas kimia yang lebih tinggi terhadap
CO2 dibandingkan dengan larutan MEA berpromotor garam-asam amino lainnya
(Shen, 2016). Studi mengenai kinetika absorbsi CO2 dalam larutan berpromotor
Potasssium-Lysine (LysK) tergolong penelitian baru dan masih jarang dilakukan.
Shen (2016), melakukan studi kinetika absorbsi CO2 dalam larutan MEA
berpromotor Potassium-Lysine (LysK) menggunakan wetted wall column dengan
range konsentrasi dari 0.25-2.0 M dan variasi temperature antara 298 sampai
dengan 333K. Dari penelitian ini terlihat bahwa Potassium-Lysine (LysK)
menunjukan nilai rekativitas kimia terhadap CO2 yang lebih tinggi dibandingkan
dengan MEA standar industri yang berpromotor garam-asam amino lainnya.
Absorbsi yang akan digunakan pada penelitian ini yaitu jenis absorbsi tray
atau plate tower. Tray column sendiri dalam dunia industri telah banyak digunakan
sebagai unit-unit kontaktor dikarenakan keefektivitasannya yang tinggi. Tray
column adalah kolom pemisah berupa silinder tegak dimana bagian dalam dari
kolom berisi sejumlah tray atau plate yang disusun pada jarak tertentu di
sepanjang kolom. Cairan akan dimasukan dari puncak kolom dan dalam
perjalanannya cairan akan mengalir dari tray yang satu ke tray lain yang ada di
bawahnya. Selama proses berlangsung, di setiap tray akan terjadi kontak antara
fase cair dengan fase gas yang dimasukkan dari dasar kolom. Produk hasil reaksi
absorbsi dengan metode ini ialah ion karbonat dan bikarbonat yang terbentuk
dalam larutan MDEA dimana larutan ini bersifat tidak berbahaya bagi lingkungan
dan larutan MDEA dapat di-recovery untuk digunakan kembali.
Dengan mempertimbangkan penelitian sebelumnya yang telah dilakukan,
perlu dilakukan pengembangan penelitian terhadap absorbsi CO2 dalam larutan
MDEA berpromotor Potassium-Lysine (LysK) menggunakan Tray Column yang
hasilnya dapat digunakan untuk melakukan karakterisasi kinerja dari tray column.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan yang akan diselesaikan dalam program kreativitas
mahasiswa penelitin ini adalah bagaimana pengaruh parameter kondisi operasi
(suhu, tekanan, dan konsentrasi promotor) terhadap laju absobrsi dan percent
recovery pada proses absorbsi gas CO2 ke dalam larutan MDEA dengan promotor
Potassium-Lysine (LysK) di dalam tray column.
1.3 TUJUAN
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mempelajari pengaruh parameter kondisi operasi (suhu, tekanan dan
konsentrasi promotor) pada proses absorbsi CO2 ke dalam larutan MDEA
dengan promotor Potassium-Lysine (LysK) di tray column.
2. Memperoleh laju absorbsi CO2 dalam larutan MDEA berpromotor
Potassium-Lysine di dalam tray coloumn.
3
3. Memperoleh data percent recovery CO2 dalam larutan MDEA berkatalis
Potassium-Lysine (LysK) di dalam tray coloumn.
1.4 LUARAN YANG DIHARAPKAN
Pada penelitian ini, luaran yang diharapkan adalah:
1. Mengetahui efektivitas kinerja dari tray column dan larutan MDEA
berpromotor Potassium-Lysine (LysK) dalam mengabsorb CO2 serta
mengetahui keefektifan parameter kondisi operasi (suhu, tekanan dan rasio
konsentrasi promotor) proses absorbsi CO2 dalam larutan MDEA
berpromotor Potassium-Lysine (LysK) menggunakan tray column.
2. Terbentuknya artikel ilmiah dan terpublikasikan melalui seminar nasional
maupun internasional mengenai penangkapan CO2 dari flue gas dengan
metode absrobsi reaktif ke dalam larutan MDEA berpromotor potassiumlysine (LysK) menggunakan tray column.
3. Memperoleh hak paten atas penerapan penangkapan CO2 dari flue gas
dengan metode absrobsi reaktif ke dalam larutan MDEA berpromotor
potassium-lysine (LysK) menggunakan tray column.
1.5 MANFAAT
Dari penelitian ini diharapkan dapat mendapatkan kondisi operasi
optimum dan data performance dari absorben MDEA berpromotor PotassiumLysine (LysK) sebagai upaya untuk mengoptimalkan proses absorbsi CO 2 di dunia
industri.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian dan Penanganan Karbon Dioksida (CO2)
Karbondioksida (CO2) adalah senyawa kimia yang terdiri dari dua atom
oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Gas CO2
termasuk oksida asam. CO2 merupakan kontributor utama dalam pemanasan
global. Gas CO2 di produksi hampir 97% dari hasil pembakaran bahan bakar fosil,
seperti dari sumber batu bara, minyak, gas alam dan biomassa. Flue gas atau gas
buangan dari berbagai industri juga mengandung 15% CO2. Banyakya CO2 yang
terakumulasi di atmosfer saat ini tengah menjadi sorotan dunia karena
menyebabkan perubahan iklim yang ekstrem. Pengurangan emisi CO2 yang
dilepaskan ke udara adalah salah satu cara yang efektif untuk memperlambat
perubahan iklim ( Rinprasertmeechai, 2012). Salah satu indikator yang digunakan
dalam menganalisa isu pemanasan global adalah bertambahnya gas rumah kaca,
terutama gas CO2 . Gas CO2 yang dilepaskan ke atmosfer harus memenuhi
spesifikasi batas seperti ditunjukan Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Spesifikasi Batas Konsentrasi Gas CO2 dalam Proses Industri
Proses
Industri manufaktur
Batas konsentrasi gas karbondioksida
< 0,1% CO2
4
Proses
Industri amoniak
Pemurnian gas alam :
Pipa gas
Bahan baku LNG
Sintesa gas untuk produksi kimia (H2/CO)
Gasifikasi batu bara
Industri etilen
Pembangkit tenaga listrik :
Pembangkit tenaga listrik NGCC
Pembangkit listrik batubara
Batas konsentrasi gas karbondioksida
< 16 ppm CO2
< 1% CO2
< 50 ppm CO2
< 500 ppm CO2
~500 ppm CO2
~1 ppm CO2
JUDUL PROGRAM
PENANGKAPAN CO2 DARI FLUE GAS DENGAN METODE ABSORBSI
REAKTIF KE DALAM LARUTAN MDEA BERPROMOTOR
POTASSIUM-LYSINE (LYSK) MENGGUNAKAN TRAY COLUMN
BIDANG KEGIATAN:
PKM PENELITIIAN
Diusulkan Oleh:
Rika Dwi Nanda
Ilham Dito Prasetyawan
Muhammad Haikal
Septiani Ayustiningrum
Abdul Aziiz Nugraha
2313100099
2313100028
2313100036
2313100076
2314000099
Angkatan 2013
Angkatan 2013
Angkatan 2013
Angkatan 2013
Angkatan 2014
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2017
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
PENGESAHAN PROPOSAL PKM-PENELITIAN
Judul Kegiatan
: Penangkapan CO2 dari Flue Gas
dengan Metode Absorbsi Reaktif ke
Dalam Larutan MDEA Berpromotor
Potassium-Lysine
(LysK)
menggunakan Tray Column
Bidang Kegiatan
: PKM-Penelitian
Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap
: Rika Dwi Nanda
b. NRP
: 2313100099
c. Jurusan
: Teknik Kimia
d. Universitas/Institut/Politeknik
: Institut Teknologi Sepuluh
Nopember Surabaya
e. Alamat Rumah dan No Tel /HP
: Jln.Gebang Kidul No.70, Surabaya/
082245190338
f. Email
: rikadwinanda@gmail.com
Anggota Pelaksana
: 4 orang
Kegiatan/penulis
Dosen Pendamping
a. Nama Lengkap dan Gelar
: Prof.Dr.Ir. Ali Altway,M.S
b. NIDN
: 0004085103
c. Alamat Rumah dan No Tel/HP
: Perumdos ITS. Blok A Surabaya/
081931075670
Biaya Kegiatan Total
a. Kemristekdikti
: Rp 12.250.000,00
b. Sumber lain
: Jangka Waktu Pelaksanaan
: 5 Bulan
Surabaya, 18 Oktober 2016
Menyetujui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia FTI ITS
Ketua Pelaksana Kegiatan,
(Juwari, S.T., M.Eng., Ph.D)
NIP. 19730615 199903 1 003
(Rika Dwi Nanda)
NRP. 2313 100 099
Wakil Rektor Bidang Akademik dan
Kemahasiswaan
Dosen Pendamping
(Prof.Dr.Ir. Heru Setyawan, M.Eng)
NIP. 196702013 199102 1 001
(Prof.Dr.Ir. Ali Altway,M.S)
NIDN. 0004085103
2
DAFTAR ISI
Judul …………………………………………………………………
Pengesahan Usulan PKM-P ………………………………………...
Daftar Isi ……………………………………………………………..
Daftar Gambar ……………………………………………………...
Daftar Tabel …………………………………………………………
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ……………………………………………….
1.2 Perumusan Masalah ………………………………………….
1.3 Tujuan ………………………………………………………..
1.4 Luaran yang Diharapkan …………………………………….
1.5 Manfaat Program …………………………………………….
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian & Penanganan Karbondioksida …………………
2.2 Pemilihan Pelarut dan Promotor ……………………………..
2.3 Absorbsi CO2 dalam Tray Column ………………………….
2.4 Penelitian-Penelitian yang Sudah Dilakukan ………………..
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ……………………………….
3.2 Rancangan Percobaan ……………………………………….
3.3 Bahan dan Alat yang Digunakan ……………………………
3.4 Langkah Percobaan ………………………………………….
BAB 4 BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 Anggaran Biaya ……………………………………………...
4.2 Jadwal Kegiatan ……………………………………………..
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………
LAMPIRAN …………………………………………………………
i
ii
iii
iv
iv
1
2
2
3
3
3
4
5
6
6
6
7
7
8
8
9
11
3
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Rangkaian Alat tray Column
..................................................... 7
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Spesifikasi Batas Konsentrasi Gas CO2 dalam Proses
Industri
Tabel.2.2 Penelitian Kinetika Absorbsi CO2 dalam Larutan
Berpromotor Potassium-Lysine
……....
3
……....
6
4
1
BAB I.PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Flue gas atau gas buangan yang dilepaskan ke atmosfer dari berbagai
industri terdiri dari 80% N2, 15% CO2, dan 5% O2, serta sisanya 500 ppm SO2,
100 ppm CO, dan 50 ppm CH4. Diantara gas buangan ini, CO2 merupakan unsur
yang memiliki dampak yang paling buruk bagi lingkungan karena menjadi
penyebab utama dari pemanasan global akibat efek rumah kaca. Banyakya CO 2
yang terakumulasi di atmosfer saat ini tengah menjadi sorotan dunia karena
menyebabkan perubahan iklim yang ekstrem. Pengurangan emisi CO2 yang
dilepaskan ke udara adalah salah satu cara yang efektif untuk memperlambat
perubahan iklim (Rinprasertmeechai, 2012). Untuk mengurangi emisi gas rumah
kaca ini, proses penangkapan CO2 pada flue gas sebelum dilepaskan ke udara
menjadi semakin penting sehingga perlu dikembangkan teknologi untuk dapat
menyerap gas CO2 tersebut.
Berbagai macam teknologi telah dikembangkan untuk pemisahan CO2
dari flue gas , termasuk absorbsi secara fisik dan kimia, pemisahan cryogenic, dan
pemisahan dengan membran. Namun, apabila ditinjau dari sisi komersialnya,
teknologi yang paling efektif untuk digunakan adalah absorbsi
(Rinprasertmeechai, 2012). Selain itu, CO2 yang terserap dari proses absorbsi
dapat dimanfaatkan kembali melalui teknologi lain yang memungkinkan seperti
stripper untuk meng-recovery CO2 yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku
pembuatan dry ice maupun CO2 murni untuk industri makanan dan minuman
sehingga CO2 tidak akan dilepas begitu saja ke lingkungan. Sementara untuk cara
pemisahan dengan menggunakan membran mempunyai kelemahan dalam
pengoperasian unit alat, yakni efektivitas operasional yang rendah. Cara
cryogenics membutuhkan tekanan tinggi dimana CO2 yang dihasilkan berupa
larutan, sedangkan proses adsorpsi kapasitasnya terlalu kecil dengan selektivitas
CO2 yang sangat rendah (Altway, 2008).
Absorbsi CO2 dengan menggunakan pelarut kimia seperti larutan
alkanolamines merupakan salah satu metode yang paling efektif, karena memiliki
keuntungan yaitu secara struktural, senyawa ini mengandung sedikitnya satu
gugus hidroksil yang membantu mengurangi tekanan uap dan meningkatkan
kelarutannya dalam air. Gugus amino menyediakan cukup alkalinitas untuk
menyerap CO2 (Rinprasertmeechai, 2012). Huttenhuis (2007) mempelajari
kelarutan gas CO2 dalam pelarut N-MDEA. MDEA dipilih sebagai absorben
karena mempunyai beberapa keuntungan yaitu tekanan uapnya rendah, tidak
mudah mengalami degradasi, lebih tidak korosif dibandingkan pelarut jenis lain,
panas reaksi rendah, selektivitas tinggi terhafap CO2, serta lebih atraktif dan stabil.
Adapun kekurangannya adalah kecepatan reaksi dengan CO2 lambat, cenderung
membentuk foam pada konsentrasi tinggi dan harganya mahal (Polasek dan
Bullin, 1994). Untuk mengatasi kekurangan tersebut dapat ditambahkan aktivator
2
yang memiliki kecepatan reaksi lebih tinggi dengan CO2. Aktivator yang bisa
digunakan salah satunya adalah Potassium-Lysine (LysK).
Potassium-Lysine (LysK) merupakan bio-katalisator garam-asam amino.
Potassium-Lysine (LysK) menunjukan reaktivitas kimia yang lebih tinggi terhadap
CO2 dibandingkan dengan larutan MEA berpromotor garam-asam amino lainnya
(Shen, 2016). Studi mengenai kinetika absorbsi CO2 dalam larutan berpromotor
Potasssium-Lysine (LysK) tergolong penelitian baru dan masih jarang dilakukan.
Shen (2016), melakukan studi kinetika absorbsi CO2 dalam larutan MEA
berpromotor Potassium-Lysine (LysK) menggunakan wetted wall column dengan
range konsentrasi dari 0.25-2.0 M dan variasi temperature antara 298 sampai
dengan 333K. Dari penelitian ini terlihat bahwa Potassium-Lysine (LysK)
menunjukan nilai rekativitas kimia terhadap CO2 yang lebih tinggi dibandingkan
dengan MEA standar industri yang berpromotor garam-asam amino lainnya.
Absorbsi yang akan digunakan pada penelitian ini yaitu jenis absorbsi tray
atau plate tower. Tray column sendiri dalam dunia industri telah banyak digunakan
sebagai unit-unit kontaktor dikarenakan keefektivitasannya yang tinggi. Tray
column adalah kolom pemisah berupa silinder tegak dimana bagian dalam dari
kolom berisi sejumlah tray atau plate yang disusun pada jarak tertentu di
sepanjang kolom. Cairan akan dimasukan dari puncak kolom dan dalam
perjalanannya cairan akan mengalir dari tray yang satu ke tray lain yang ada di
bawahnya. Selama proses berlangsung, di setiap tray akan terjadi kontak antara
fase cair dengan fase gas yang dimasukkan dari dasar kolom. Produk hasil reaksi
absorbsi dengan metode ini ialah ion karbonat dan bikarbonat yang terbentuk
dalam larutan MDEA dimana larutan ini bersifat tidak berbahaya bagi lingkungan
dan larutan MDEA dapat di-recovery untuk digunakan kembali.
Dengan mempertimbangkan penelitian sebelumnya yang telah dilakukan,
perlu dilakukan pengembangan penelitian terhadap absorbsi CO2 dalam larutan
MDEA berpromotor Potassium-Lysine (LysK) menggunakan Tray Column yang
hasilnya dapat digunakan untuk melakukan karakterisasi kinerja dari tray column.
1.2 PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan yang akan diselesaikan dalam program kreativitas
mahasiswa penelitin ini adalah bagaimana pengaruh parameter kondisi operasi
(suhu, tekanan, dan konsentrasi promotor) terhadap laju absobrsi dan percent
recovery pada proses absorbsi gas CO2 ke dalam larutan MDEA dengan promotor
Potassium-Lysine (LysK) di dalam tray column.
1.3 TUJUAN
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mempelajari pengaruh parameter kondisi operasi (suhu, tekanan dan
konsentrasi promotor) pada proses absorbsi CO2 ke dalam larutan MDEA
dengan promotor Potassium-Lysine (LysK) di tray column.
2. Memperoleh laju absorbsi CO2 dalam larutan MDEA berpromotor
Potassium-Lysine di dalam tray coloumn.
3
3. Memperoleh data percent recovery CO2 dalam larutan MDEA berkatalis
Potassium-Lysine (LysK) di dalam tray coloumn.
1.4 LUARAN YANG DIHARAPKAN
Pada penelitian ini, luaran yang diharapkan adalah:
1. Mengetahui efektivitas kinerja dari tray column dan larutan MDEA
berpromotor Potassium-Lysine (LysK) dalam mengabsorb CO2 serta
mengetahui keefektifan parameter kondisi operasi (suhu, tekanan dan rasio
konsentrasi promotor) proses absorbsi CO2 dalam larutan MDEA
berpromotor Potassium-Lysine (LysK) menggunakan tray column.
2. Terbentuknya artikel ilmiah dan terpublikasikan melalui seminar nasional
maupun internasional mengenai penangkapan CO2 dari flue gas dengan
metode absrobsi reaktif ke dalam larutan MDEA berpromotor potassiumlysine (LysK) menggunakan tray column.
3. Memperoleh hak paten atas penerapan penangkapan CO2 dari flue gas
dengan metode absrobsi reaktif ke dalam larutan MDEA berpromotor
potassium-lysine (LysK) menggunakan tray column.
1.5 MANFAAT
Dari penelitian ini diharapkan dapat mendapatkan kondisi operasi
optimum dan data performance dari absorben MDEA berpromotor PotassiumLysine (LysK) sebagai upaya untuk mengoptimalkan proses absorbsi CO 2 di dunia
industri.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian dan Penanganan Karbon Dioksida (CO2)
Karbondioksida (CO2) adalah senyawa kimia yang terdiri dari dua atom
oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Gas CO2
termasuk oksida asam. CO2 merupakan kontributor utama dalam pemanasan
global. Gas CO2 di produksi hampir 97% dari hasil pembakaran bahan bakar fosil,
seperti dari sumber batu bara, minyak, gas alam dan biomassa. Flue gas atau gas
buangan dari berbagai industri juga mengandung 15% CO2. Banyakya CO2 yang
terakumulasi di atmosfer saat ini tengah menjadi sorotan dunia karena
menyebabkan perubahan iklim yang ekstrem. Pengurangan emisi CO2 yang
dilepaskan ke udara adalah salah satu cara yang efektif untuk memperlambat
perubahan iklim ( Rinprasertmeechai, 2012). Salah satu indikator yang digunakan
dalam menganalisa isu pemanasan global adalah bertambahnya gas rumah kaca,
terutama gas CO2 . Gas CO2 yang dilepaskan ke atmosfer harus memenuhi
spesifikasi batas seperti ditunjukan Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Spesifikasi Batas Konsentrasi Gas CO2 dalam Proses Industri
Proses
Industri manufaktur
Batas konsentrasi gas karbondioksida
< 0,1% CO2
4
Proses
Industri amoniak
Pemurnian gas alam :
Pipa gas
Bahan baku LNG
Sintesa gas untuk produksi kimia (H2/CO)
Gasifikasi batu bara
Industri etilen
Pembangkit tenaga listrik :
Pembangkit tenaga listrik NGCC
Pembangkit listrik batubara
Batas konsentrasi gas karbondioksida
< 16 ppm CO2
< 1% CO2
< 50 ppm CO2
< 500 ppm CO2
~500 ppm CO2
~1 ppm CO2