Sebuah Penelitian Tentang Bahan Bakar Hidrogen Pada Performa Dan

Operasi Mesin HCCI

Abstrak

Uraian ini menjelaskan tentang pemeriksaan penemuan dari operasi mesi

pembakaran compresi (CI) di dalam kesamaan antara pengisian pembakaran

kompresi (HCCI) dengan menggunakan bahan bakar hydrogen. Faktor

pemeriksaan pemasukan efisiensi mesin adalah emisi dan beban mekanik.

Kemungkinan hydrogen telah ditemukan untuk bahan bakar operaso dari

mesin CI dalam cara HCCI. Tingkat pelapasan panas naik dengan pesat, dimana

petunjuk untuk syarat waktu pengontrol pengapian tinggi. Pengontrol waktu

pengapian menggunakan kalor dari pemasukan udara dan performa yang

memuaskan telah ditunjukkan menggunakan metode ini. Beberapa variasi langkah

demi langkah, namun penelitian ini mendapat kesulitan didalam pencapaian

mengontrol waktu pengapian dengan tepat.

Penggunaan hydrogen didalam mesin HCCI membolehkan operasi dengan

campuran udara-bahan bakar dengan sangat kurus. Pemberian emisi yang sangat

rendah dari Nitrogen Oxid dan polusi yang laen. Operasi dengan kelebihan udara

ratio 6 telah ditunjukkan dan efisiensi bahan bakar maksimum 45% telah

mencapai kelebihan udara ratio 3. Kekuatan maksimum dari mesin dengan cara

HCCI adalah sangat sederhana, keterbatasan dalam kebutuhan untuk pemasukan

udara panas untuk menjamin pengapian otomatis. Dimana pengurangan massa

aliran udara dengan mesin mati. Keterbatasan mesin untuk operasi mesin

hydrogen HCCI dengan beban tinggi dari kenaikan tekanan dan tekanan puncak

silinder dibandingkan cara diesel konvensional.

Tujuan

Uraian ini menjelaskan tentang potensial pemeriksaan dari aspirasi natural

CI, mesin bahan bakar hydrogen dengan formasi pencampuran luar.

Alat dan Bahan

1

Bahan :

1. Hidrogen

Alat :

1. Mesin eksperimen HCCI bahan bakar hydrogen

2. Kamera foto

3. Flow meter H2

4. Mesin diesel

5. Tabung H2 200 bar

6. Pompa hidrolik rem

Cara Kerja :

Mesin yang digunakan dalam pekerjaan penelitian ini adalah empat

langkah, satu silinder, direct injection, udara mesin didinginkan CI. Mesin ini

digabungkan dengan sebuah pompa hidrolik sehingga mesin tersebut dapat

dioperasikan di berbagai deban kondisi. Mesin dengan system injeksi hydrogen

memungkinkan untuk dicampur dengan udara masuk. Menggunakan percobaan

ini, kinerja operasi mesin dalam hydrogen memicu modus HCCI dan mode

berbahan bakar diesel normal bias diselidiki dan dibandingkan. Tabel 1

memberikan data desain untuk mesin yang digunakan dalam percobaan yang

dilaporkan dalam makalah ini. Hidrogen disuntikkan dekat dengan katup[ masuk

menggunakan katup solenoid respons yang cepat dan controller injeksi. Tekanan

injeksi hydrogen mencapai 6 bar (dengan katup injeksi tertutup), dan hydrogen itu

dimasukkan ke dalam system pada suhu sekitar 20 C.

2

Sebuah encoder poros camshaft untuk mengukur mesin kecepatan dan posisi

engkol. Tekanan silinder diukur dengan menggunakan sensor bertekanan optik

dan airmass yang diukur menggunakan flow meter udara panas, Akhirnya,

flowmeter dipasang untuk mengukur tingkat hidrogen.

Mesin eksperimental memiliki rasio kompresi 17 : 1 dan oleh karena itu

untuk memastikan pengapian otomatis dari muatan hidrogen, udara suhu masuk

meningkat dengan menggunakan pemanas listrik 2800 W dikontrol dengan

pengontrol PID temperature. Berbahan bakar hidrogen Mesin HCCI setup

eksperimen ditunjukkan pada Gambar. 1. Untuk menghindari bumerang, dua

gauzes kebakaran dipasang diinle tmanifold udara dan jebakan api di garis

hidrogen, hanya setelah katup jarum dan sebelum injektor. Untuk menghindari

hidrogen akumulasi dalam bak mesin karena piston-situasi pukulan oleh suatu

yang dapat menyebabkan ledakan atau kebakaran pada bak mesin, pipa dipasang

3

pada connecting rod ke saluran udara inlet manifold, setelah pemanas udara.

Gambar. 1.(a). Mesin eksperimental HCCI berbahan bakar hydrogen

(b).foto setup eksperimental 1. Aliran H2 meter 2. Diesel 3. Udara masuk

manifold 4. Mesin 5. Kabel data system akusisi 6. Tabung H2 200 bar 7. Pipa

knalpot 8. Tangki minyak hidrolik, panel control dan rem tekanan pemancar 9.

Pompa hidrolik rem.

Mesin kontrol, data akuisisi dan kinerja sistem pemantauan sistem kontrol

mesin didasarkan pada mikroprosesor controller, berlari dengan perangkat lunak

yang khusus dikembangkan memungkinkan waktu dan durasi injeksi hidrogen

ditetapkan. Sistem injeksi yang diterapkan menggunakan lebar pulsa modulasi

4

(PWM) injeksi presisi kontrol menggunakan 8-bit dan sampling pada 20 kHz.

Sebuah sistem akuisisi data dengan 16-bit resolusi dan frekuensi 20 MHz

sampling digunakan untuk memperoleh dan memproses sinyal mesin sensor dan

transduser. Data yang diperoleh digunakan untuk menghitung real time

performance Mance parameter seperti efisiensi termal mesin, rem

daya, tekanan silinder, siklus massa udara dan suhu.

Hasil penelitian :

Kinerja mesin uji eksperimental diselidiki dalam kondisi operasi yang

bervariasi. Dengan mesin berjalan pada 2200 rpm, suhu udara masuk ditetapkan

sebesar 93 C dan aliran volume hidrogen sebesar 90,model operasi HCCI.

Gambar. 2 mengilustrasikan rem termal efisiensi sebagai fungsi rasio

kelebihan udara, Hal ini dapat dilihat bahwa mesin mampu

beroperasi dengan biaya silinder sangat ramping dan masih sebuah efisiensi

termal yang relatif tinggi bila dibandingkan dengan operasi mesin diesel

konvensional.

5

Gambar. 3 menunjukkan tekanan gas dalam silinder selama 10 berturut-

turut siklus mesin dengan mesin berjalan pada 2200 rpm dengan sebuah udara

kelebihan rasio 3. Rem efisiensi termal mesin bawah kondisi ini ditemukan adalah

sekitar 45%. Ini adalah peningkatan yang signifikan dalam efisiensi termal

dibandingkan dengan yang nilai pada operasi konvensional

menggunakan bahan bakar solar dan konsisten dengan nilai-nilai dilaporkan

dalam studi penelitian lain [9 - 11]. Beberapa variasi dalam tekanan maksimum

antara consekuensi siklus diamati, karena kontrol buruk dari proses pembakaran

yang menjadi ciri khas atau karakteristik dari kinerja operasi mesin HCCI.

6

. Gambar. 4 menunjukkan mesin tekanan dalam silinder untuk salah satu

siklus penuh dari kedua mode operasional dengan mesin pada kecepatan dan

beban yang sama. Membandingkan jejak tekanan, perbedaan yang signifikan

dalam proses pembakaran antara dua mode operasi dapat dilihat. Silinder puncak

tekanan dalam modus HCCI berbahan bakar hidrogen ada di rata-rata lebih dari

40 lebih tinggi dari mesin diesel konvensiona l%, dan kenaikan tekanan cepat di

mesin HCCI menunjukkan tingkat signifikan lebih tinggi pelepasan panas (RHR).

7

Gambar 5. Hasil untuk operasi mesin di HCCI mode di kecepatan konstan

2000 rpm dan dengan hidrogen konstan mass flow rate 90 liter / min. Gambar ini

menunjukkan bagaimana sudut tekanan maksimum dan rasio udara berlebih.

Peningkatan suhu udara di silinder inlet menghasilkan penurunan rasio udara

8

berlebih, dan juga memiliki dampak yang signifikan terhadap sudut dimana

tekanan maksimal pembakaran terjadi.

Gambar. 6 menunjukkan diperlukan suhu udara masuk untuk berbagai

rasio kompresi, dengan operasi mesin pada 2000 rpm dan dengan laju aliran

massa hidrogen 9 g / menit. Hal ini terlihat bahwa pada rasio kompresi yang

sangat tinggi hanya peningkatan minimal dalam suhu udara diinduksi dari

kondisi yang diperlukan dan hanya pada beban yang dikandung mesin.

9

Gambar 7. Seperti dapat dilihat, emisi NOx meningkat tajam untuk l <3.5,

karena meningkatnya suhu gas di-silinder, dan menjadi diabaikan untuk nilai yang

lebih tinggi l. The Nox tingkat yang jauh lebih rendah dari apa yang diharapkan

untuk konvensional operasi mesin diesel untuk semua kasus diselidiki.

Tingkat CO dan hidrokarbon terbakar emisi cukup konstan selama rentang beban

diselidiki. Tingkat emisi ini diabaikan untuk mesin hidrogen, dengan

sumber karbon hanya menjadi pembakaran minyak pelumas. Gambar ini juga

menunjukkan adanya hidrogen beberapa di gas buang, dan hal ini dikarenakan slip

hidrogen yang terjadi selama periode katup tumpang tindih dan non-dioptimalkan

periode katup injeksi hidrogen. Untuk meminimalkan slip hidrogen, kontrol yang

lebih akurat injeksi hidrogen diperlukan. Nilai emisi gas buang untuk operasi

mesin tes dalam berbahan bakar hidrogen HCCI dan konvensional berbahan bakar

diesel.

10

Abstrak

Penelitian ini dilakukan untuk menentukan karakteristik fisik dari karbon

aktif disiapkan dari cangkang durian di panaskan bervariasi jangka waktu dari 10

menit sampai 30 menit dan temperatur aktivasi 400°C dan 500°C. Kulit durian

telah ditandai dalam jangka waktu analisis ultimate dan proksimat, komposisi

kimia dan perilaku termal dengan tampilan yang akan digunakan sebagai tanda

karbon aktif. Durian karbon aktif tempurung dibuat dengan meresapi 10 g sampel

di 10% konsentrasi asam fosfat selama 24 jam, diikuti dengan karbonisasi pada

400° C dan 500° C dengan pemanasan yang berbeda jangka waktu di bawah

atmosfer nitrogen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi berbagai

perlakuan mempengaruhi persentase hasil, BET luas permukaan, volume Micro

pore, dan diameter pori rata-rata. Luas permukaan tertinggi (SBET) 1.024 m2/G

diperoleh pada 500 ° C dan 20 menit dari durasi pemanasan dengan 63% dari hasil

dan 0,21 cm3/g volume mikropore.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi fisik karakteristik karbon aktif

disiapkan dari shell durian dalam jangka waktu yang bervariasi dari pemanasan

10 menit sampai 30 menit dan temperatur aktivasi 400 ° C dan 500 ° C.

Alat dan bahan :

1. Kulit durian

2. Gas nitrogen

Cara Kerja

11

Metode aktivasi kimia menggunakan asam fosfat digunakan untuk

mengaktifkan bahan baku. Sepuluh gram baku bahan ditimbang. Sampel

ditimbang baku adalah diresapi dalam 100 ml 10% (v / v) konsentrasi asam fosfat

semalam. Impregnasi dihitung rasio, Xp adalah 1:1.4. Rasio impregnasi

didefinisikan sebagai jumlah asam fosfat digabungkan dengan sampel (Molina-

Sabio dan Rodrigues-Reinoso, 2004). Setelah pembuahan, sampel basah

dikeringkan dalam oven selama 12 jam (~ 100 ° C) dan kemudian diaktifkan pada

nitrogen atmosfer pada 400 ° C dan 500 ° C dengan memanaskan sebesar 5 ° C /

menit. Durasi perendaman pada suhu akhir mendatang adalah 10 menit, 20 menit

dan 30 menit, masing-masing. Sampel diaktifkan yang didinginkan dalam suatu

aliran gas nitrogen untuk suhu kamar. Kemudian, sampel dicuci secara batch pada

suhu kamar dengan suling air hingga filtrat mencapai sekitar pH6-7. Sampel

kemudian dikeringkan pada 85 ° C dalam oven semalam untuk memastikan

mereka bebas kelembaban. Akhirnya, sampel disimpan dalam desikator untuk

lebih lanjut digunakan.

Hasil penelitian

12

Gambar. 1 menggambarkan kurva TG-DTG durian mentah shell yang

mewakili tiga tahapan termal dekomposisi perilaku shell durian mentah. TGA

cangkang durian baku dilakukan di aliran udara dengan kisaran suhu 25 sampai

1000 ° C.

Gambar. 2 menyajikan persentase hasil yang diperoleh dari produksi

karbon aktif di berbagai aktivasi suhu dan waktu pemanasan sebelum mencuci.

Kisaran 51,78% hingga 57,27% dari hasil adalah diperoleh dari karbon aktif yang

diolah dari 400 ° C. Pada 500 ° C menghasilkan penurunan sebagai pemanasan

durasi meningkat, berkisar antara 68,10% menjadi 58,54%.

13

Gambar. 3 menunjukkan pengaruh waktu perendaman dan temperatur

aktivasi pada daerah permukaan BET (SBET). Jelas, BET permukaan area untuk

400 ° C adalah lebih rendah dari luas permukaan BET dari 500 ° C. Peningkatan

temperatur aktivasi memberikan kontribusi terhadap pembentukan baru pori-pori

karena senyawa organik lebih tidak stabil adalah dibebaskan dari prekursor (et al

Demiral,2007.).

Gambar. 4, sebuah histeresis kecil di bentuk berarti bahwa mesopori

dikembangkan selama aktivasi diamati di AC2 dan AC6. Lebih besar

hysteresis loop diamati untuk AC4 dan karbon AC5 menyarankan kontribusi

terkemuka mesopori lebih tinggi dalam mereka struktur berpori. Hal ini didukung

oleh rata-rata diameter pori yang diklasifikasikan sebagai karbon mesopori.

Kehadiran mesopori bersama-sama dengan micropores dalam karbon aktif

meningkatkan adsorpsi mereka kapasitas, terutama untuk molekul yang lebih

besar adsorbates (Chandra et al, 2007.).

14

Comparative Performance of Composite Sawdust Briquette with

Kerosene Fuel under Domestic Cooking Conditions

Abstrak

Sebuah kinerja komparatif briket serbuk gergaji komposit dengan bahan

bakar minyak tanah selama kondisi memasak domestik dibahas dalam makalah

ini. Terkendali uji memasak (CCT) dilakukan pada tiga item pangan, yaitu ubi

putih, beras dan kacang putih, masing menggunakan bahan bakar briket serbuk

gergaji komposit dan minyak tanah. Yang memiliki terendah konsumsi bahan

bakar spesifik (SFC) nilai 0.12kg/kg ketika briket serbuk gergaji digunakan dan

0.0635kg/kg ketika minyak tanah digunakan. Beras SFC dari 0.195kg/kg saat

komposit briket serbuk gergaji itu dan 0.0795kg/kg ketika minyak tanah

digunakan sementara Beans memiliki SFC nilai tertinggi 0.32kg/kg dan

0.1425kg/kg untuk minyak tanah. Di sisi lain dari waktu yang dihabiskan untuk

memasak makanan, ubi memiliki waktu yang dihabiskan terendah dalam

memasak per kg 40.34min/kg untuk bahan bakar briket dan 30.36min/kg untuk

bahan bakar minyak tanah. Rice memiliki waktu memasak dari 40.38min/kg

untuk briket serbuk gergaji dan 31.1min/kg komposit untuk bahan bakar minyak

tanah. Kacang memiliki waktu memasak tertinggi 75.83min/kg untuk briket

serbuk gergaji dan komposit 74.7min/kg untuk minyak tanah. Dari hasil ANOVA

dilakukan, pengaruh dari jenis masak bahan makanan di SFC serta waktu yang

dihabiskan dalam memasak 1kg item makanan sangat signifikan pada 0,05 dan

0,01 tingkat signifikansi. Di sisi lain, efek jenis bahan bakar yang digunakan

untuk memasak pada SFC dan waktu yang dihabiskan dalam memasak per kg

tidak signifikan pada setiap level signifikansi. Tidak ada interaksi antara jenis

dimasak makanan item dan jenis bahan bakar yang digunakan pada 0,05 dan 0,01

tingkat signifikansi.

15

Tujuan

Parameter-parameter ini penting sarana untuk mengekspresikan kinerja

yang solid bahan bakar ketika dibakar dalam kompor. Menurut Anon. (1987) dan

Danshehu et al. (1992), yang spesifik konsumsi bahan bakar mengungkapkan

jumlah kering serbuk gergaji yang diperlukan untuk memperoleh 1kg makanan

dimasak.

Alat dan bahan

1. Briket serbuk gergaji

2. Minyak tanah

3. Pati pengikak

Cara kerja

Serbuk gergaji dan hangus cangkang kelapa sawit dikumpulkan dari situs

dumping, disaring dan dikonversi menjadi briket komposit menggunakan

hidrolik dioperasikan secara manual pembuatan briket mesin dalam persentase

rasio pencampuran 70:30 (Serbuk gergaji untuk inti sawit hangus). Hangus sawit

cangkang kernel 1.18mm berukuran digunakan. Pati gel digunakan sebagai

pengikat. Komposit briket serbuk gergaji yang tersisa di bawah sinar matahari

sampai kering benar. Nilai kalori, yakni energi bersih isi briket komposit, adalah

ditentukan dengan menggunakan Balistik Gallenkhamp Bom Kalorimeter.

Terkendali memasak test (CCT) adalah dilakukan dengan menggunakan makanan

seperti ubi putih (Discorea rotundata), beras dan kacang-kacangan (Vigna

unguiculata subsp. dekintiana). Pemasakan kinerja briket komposit dibandingkan

dengan minyak tanah. Untuk CCT itu, massa pot kosong dan massa awal

bahan bakar diukur. bahan bakar itu ditumpuk di dalam internal berjajar kompor

dan dinyalakan. Sama kuantitas bahan makanan dan air, oleh massa, adalah

digunakan dalam proses percobaan. Yang pertama Percobaan dilakukan

menggunakan ubi. pot itu air yang mengandung dan ubi ditempatkan di

bersinar dan meninggalkan bahan bakar untuk memasak. Ketika memasak itu

benar dilakukan, massa dari ubi dimasak dan waktu untuk mencapai memasak

16

yang direkam dengan bantuan stopwatch. Juga, massa bahan bakar

sisa setelah memasak juga direkam. proses yang sama diulang dengan

menggunakan beras dan kacang masing. Di samping menggunakan briket untuk

memasak, TTB juga dilakukan dengan menggunakan minyak tanah bahan bakar

untuk memasak bahan makanan, ubi, beras dan kacang masing-masing. Hal ini

dicapai dalam Untuk membandingkan kinerja briket serbuk gergaji yang

dihasilkan dengan bahan bakar minyak tanah bawah kondisi memasak yang sama.

Percobaan diulang dua kali. Data yang terkumpul dihitung dan dianalisis.

Percobaan ini juga diatur dalam rancangan faktorial 2 x 3 pendekatan dengan

teknik ANOVA dengan tiga ulangan. Faktor-faktor yang dipertimbangkan adalah

jenis bahan bakar yang digunakan dan jenis dimasak makanan item. Detil diskusi

tentang ANOVA Teknik dapat ditemukan di Akindele (1996).

Hasil penelitian

Gambar. 1 menunjukkan bahwa yam memiliki SFC terendah Nilai

0.12kg/kg ketika briket serbuk gergaji adalah digunakan dan 0.0635kg/kg ketika

minyak tanah digunakan; beras SFC dari 0.195kg/kg saat komposit briket serbuk

17

gergaji digunakan dan 0.0795kg/kg ketika minyak tanah digunakan. Kacang

memiliki tertinggi SFC nilai 0.32kg/kg dan 0.1425kg/kg untuk minyak tanah.

Gambar. 2 menunjukkan bahwa yam memiliki terendah waktu yang

dihabiskan dalam memasak per kg 40.34min/kg untuk briket bahan bakar dan

minyak tanah 30.36min/kg bahan bakar. Rice memiliki waktu memasak

40.38min/kg untuk komposit serbuk gergaji untuk briket dan 31.1min/kg bahan

bakar minyak tanah. Kacang memiliki memasak tertinggi saat 75.83min/kg for

komposit serbuk gergaji briket dan 74.7min/kg untuk minyak tanah. Ini

menunjukkan bahwa ada kedekatan dalam waktu memasak untuk kedua bahan

bakar.

18

EVALUATION OF FCC UNIT PROCESS VARIABLES IMPACT

ON YIELD DISTRIBUTION AND PRODUCT QUALITY

Part II. Evaluation of the impact of FCC Unit operating

conditions on gasoline hydrocarbon composition and octane

number

Abstrak

 

Karya ini mengevaluasi pengaruh Neftochim Lukoil Bulgaria variabel unit

FCC pada kualitas bensin FCC sementara yang memanfaatkan suatu katalis oktan-

barrel. Ditemukan bahwa penelitian angka oktan bensin FCC langsung

berkorelasi dengan temperatur outlet riser (ROT). FCC bensin ditemukan terdiri

dari oktan rendah lebih tinggi mendidih (Yang mendidih dalam kisaran

40-600

C) dan komponen mendidih tinggi (yang mendidih dalam kisaran

160-2000

C). Oktan tinggi komponen didih yang rendah terutama olefin,

sedangkan komponen oktan tinggi didih tinggi terutama aromatik. Kenaikan ROT

menyebabkan peningkatan rasio β-retak relatif untuk mentransfer hidrogen yang

menghasilkan peningkatan kandungan molekul hidrokarbon yang lebih rendah

dalam bensin FCC.

Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendiskusikan dampak dari

variabel parameter proses FCC unit pada komposisi dan angka oktan bensin retak.

Alat dan bahan

1. Bensin

Cara kerja

Kami melakukan investigasi kami pada sampel bensin retak, diambil di

kondisi yang berbeda di FCC Unit. Angka oktan sampel ditentukan dalam

19

sesuai dengan ASTM D 2699-97 pada WIT - 65 motor. Hidrokarbon konten

dalam, sampel 1, 2, dan 5, dinyatakan sebagai parafin normal,-iso parafin,

aromatik, naphthenes dan olefin (PIANO analisis) dianalisis dengan

menggunakan Kromatografi Gas HP5880A, dilengkapi dengan detektor nyala-

ionisasi (FID). Selain itu, berdasarkan data Kromatografi Gas dihitung angka

oktan

sempit fraksi melalui model oktan, yang memperhitungkan campuran non-linear

karakteristik dari besarnya nilai oktan dari suatu bahan bakar atau hidrokarbon.

Hasil penelitian

Gambar 1. Seperti dapat dilihat, pada setiap 100

kenaikan suhu C, angka

oktan yang meningkat 1 poin. Data, diberikan dalam Tabel 2 juga menunjukkan

bahwa kandungan hidrokarbon dalam bensin tergantung tidak hanya pada reaktor

suhu, tetapi juga pada variabel proses yang tersisa di unit tersebut.

Setiap perubahan yang terjadi dalam unit, yang mengarah ke pengurangan reaksi

20

transfer hidrogen terhadap retak reaksi dengan aturan dari olefin konten β-

kerusakan meningkat.

Gambar 2. Dari data ini dapat dilihat bahwa rendah-didih fraksi untuk 600

C adalah dengan olefin tertinggi konten. Peningkatan suhu didih menyebabkan

penurunan kandungan olefin. Fraksi, mendidih dalam kisaran 60-1200

C kaya

iso-parafin. Fraksi dengan rentang didih yang lebih tinggi, iso- parafin konten

lebih rendah, dan konten maksimum lokal yang diamati dalam fraksi 140-1800

C.

21

Gambar 3 menunjukkan variasi angka oktan dari fraksi sempit dalam

sampel 1, 2 dan 5. Dari angka menjadi jelas bahwa retak bensin terdiri dari fraksi

mendidih rendah (sampai 600

C) dan tinggi mendidih pecahan dan pecahan oktan

tinggi (suhu lebih dari 1400

C). Tinggi jumlah oktan fraksi dengan rentang didih

yang rendah karena kandungan olefin tinggi dan salah satu tinggi mendidih fraksi

karena kandungan aromatik yang tinggi. Untuk ketiga menganalisa sampel khas

angka oktan minimum diamati pada kisaran suhu 80-1200

C. Nilai minimum

karena kadar tinggi iso-parafin dan naphthenes (biasanya memiliki angka oktan

rendah), rata-rata olefin tingkat dan kadar rendah aromatik (dengan nilai oktan

tinggi).

22

Zeolite catalysed light hydrocarbon conversions

Abstrak

Ketersediaan alkane cahaya yang mengandung bahan baku dalam minyak

bumi industri menuntut katalis dan proses konversi. Dua zeolit, ZSM-5 dan

Mordenit digunakan untuk persiapan serangkaian katalis untuk konversi dari

hidrokarbon cahaya murni dan bahan baku industri. Cracking dan aromatisation

kegiatan H-ZSM-5 katalis bervariasi dengan katalis sifat dan komposisi umpan.

Reaksi hidrogen retak dan transfer difasilitasi dalam katalis HZS dan

menghasilkan pembentukan aromatik bersama dengan Liquefied Petroleum Gas

(LPG). Pt katalis / Mordenit berbasis dapat meningkatkan komposisi isoparaffin

dalam bahan baku industri, dimana bersama dengan n-parafin, sejumlah besar

olefin, naphthenes dan aromatik juga diubah menjadi iso-parafin melalui

hidrogenasi, cincin-pembukaan dan reaksi isomerisation. Benzene dalam bahan

baku tersebut berhasil dikonversi dan produk yang dipamerkan hampir nol

benzena pada dioptimalkan kondisi reaksi.

Tujuan

Dalam penelitian ini, ZSM-5 dan katalis Mordenit berbasis digunakan

untuk konversi alkana cahaya yang mengandung bahan baku industri yang

tersedia di India melalui retak, aromatisation dan reaksi isomerisation.

Alat dan bahan

1. Nitrogen

2. Gas LPG

Cara kerja

ZSM-5 (HZ) disintesis dengan mengikuti metode terkenal (Argauer dan

Landolt, 1972). perlakuan hidrotermal HZ dilakukan dalam unggun tetap dangkal

reaktor pada tekanan air parsial 500 mbar. Sekitar 25 g zeolit itu diambil dalam

23

lima keranjang yang terbuat dari Inconnel-600 yang dipasang pada disk berpusat

berlubang di bagian bawah (i.d 38 mm). Keranjang ditempatkan dalam reaktor

Inconnel (60 mm panjang dan 50.8 mm id) dan reaktor dipanaskan dengan 3

tungku zona dikendalikan oleh PID digital pengendali suhu dengan operasi

diprogram. Suhu meningkat di laju 10 ° C / menit dalam arus nitrogen dengan laju

alir 1 l / menit. Air diperkenalkan pada untuk sampel zeolit pada suhu mengepul.

Proses pengukusan dilakukan pada 573 K, 673 K, 773 K dan 873 K suhu, untuk

melihat efek dari dealuminasi. Ada delapan katalis siap dan belajar untuk kinerja

katalitik mereka. Katalis 1 sampai 4 adalah disusun dengan menggunakan H-

ZSM-5 Si / Al rasio 40, 65 115 dan 150, masing-masing, sedangkan, katalis 5

sampai 8 disusun dengan menggunakan uap dealuminasi ZSM-5 (Si / Al = 40) di

573 K, 673 K, 773 K dan 873 K suhu, masing-masing. 2 Cracking dan reaksi

aromatisation Reaksi alkana ringan aromatisation dilakukan dalam tekanan-tinggi

reaktor mikro Unit dalam bentuk ekstrudat dengan 40% berat alumina (Pseudo

Boehmite) sebagai binder (Viswanadham et al, 1998). Reaktan diberi makan pada

LHSV dari 2 jam 1 menggunakan nitrogen sebagai gas pembawa di nitrogen-

untuk-hidrokarbon molar rasio 2. Semua percobaan dilakukan pada 773 K, 10 bar

tekanan. Produk reaksi dianalisa dengan menggunakan gas Hewlett Packard

kromatograf model 5730 A, dilengkapi dengan kolom TCEP dan detektor FID.

Seperti gas produk dianalisis dengan menggunakan kolom Squalane. Konversi

dan selektivitas produk dihitung berdasarkan jumlah karbon dari komponen dan

didefinisikan oleh rumus yang diberikan di bawah

Mordenit berbasis katalis

Komersial Mordenit Si / Al (rasio atom) = 16-18, dalam bentuk bubuk,

disediakan oleh Dituntut-Chemie India Ltd, digunakan sebagai sampel orang tua

(HM). Mengukus dan asam pengobatan yang digunakan untuk kerangka

dealuminasi. Mengukus dilakukan dalam dangkal reaktor unggun tetap pada 573

K, 673 K, 773 K dan 883 K dengan suhu air tekanan 500 mbar. Semua sampel

dikukus diobati dengan 2N asam nitrat (99,9% murni, Merck) dalam suatu

tabung-bulat bottomed di 01:03 zeolit: rasio volume asam di bawah refluks pada

24

373 K untuk 1 jam. Campuran disaring, dan padat dicuci dengan suling air dan

dibiarkan kering. Ekstrudat sampel dibuat dengan mencampur Mordenit dan

alumina binder dengan rasio 60:40, diikuti dengan penambahan diteteskan dari

3vol% glasial asetat asam dan memungkinkan untuk peptize selama 2 jam. Pasta

yang dihasilkan adalah dicetak menjadi 1 mm diameter ekstrudat yang

dikeringkan pada suhu kamar dalam semalam, diikuti dengan pemanasan pada

100 ° C selama 10 jam. Semua ekstrudat yang dikalsinasi pada 500 ° C selama 4

jam, sebelum digunakan untuk impregnasi logam. Metode basah baru mulai

digunakan untuk pemuatan garam Pt. Sampel disusun dengan menggunakan induk

Mordenit dan empat sampel dikukus pada 573 K, 673 K, 773 K dan 873 K diberi

nama HM, S1-HM, S2-HM, S3 dan S4-HM-HM, masing. Semua sampel

berkurang di hadapan hidrogen sebelum isomerisation reaksi.

Isomerisation reaksi

Evaluasi katalis dilakukan dalam unggun tetap turun microreactor aliran

dengan loading 5 cc katalis. Katalis berkurang di situ pada 773 K, 5 bar dan 12 l /

h aliran gas hidrogen, selama 4 jam. Hydroisomerisation reaksi dilakukan pada

523 K, 10 bar. Produk dianalisis oleh kromatograf gas dan konversi dan

selektivitas produk dihitung berdasarkan karbon jumlah komponen seperti yang

didefinisikan oleh rumus yang diberikan di bawah ini.

Hasil penelitian

25

Gambar 1 menghasilkan Produk 1 dalam konversi n-heptana atas katalis H-ZSM-

5-berbasis. Di antara delapan katalis dipelajari, katalis 6 disiapkan oleh

dealuminasi uap dari H-ZSM-5 menunjukkan jumlah tertinggi LPG dan aromatik

dengan hasil minimum untuk bahan bakar gas dan produk lainnya. The-katalis 6

(dinotasikan sebagai HZS) dipilih untuk nilai mengupgreade reaktan individu

seperti n-pentana, n-heksan, n-heptana dan industri bahan baku seperti NGL dan

LN.

Gambar 2 dapat menjelaskan transformasi hidrokarbon di bahan baku lebih dari

katalis HZS. Seluruh rentang hidrokarbon dapat digolongkan ke dalam empat

kelompok utama yaitu:

1. parafin dan iso-parafin

2. olefin

3. naphthenes

4. aromatik.

26

Reaksi suhu sangat dipengaruhi hasil isomer (Gambar 3). Dalam

mempelajari suhu 568 K 628 K, katalis dipamerkan hasil isomer maksimum pada

583 K. Hal ini dapat dijelaskan oleh dua parameter yang mempengaruhi, yaitu:

1. peningkatan aktivitas katalitik pada umumnya dengan suhu reaksi

2. penurunan selektivitas isomerisation dengan suhu reaksi.

Pengaruh optimum kedua parameter malah kerja dapat seimbang di 583 K dalam

penelitian ini.

Sangat menarik untuk melihat bahwa konversi benzena juga dilakukan untuk

melewati maksimum pada sekitar 583 K (Gambar 4). Konversi benzena tertinggi

diperoleh pada 583 K juga dapat dijelaskan oleh dua faktor malah kerja, yaitu,

meningkatkan katalitik aktivitas dan kegiatan hidrogenasi penurunan (karena sifat

27

eksotermik hidrogenasi benzena) dipengaruhi oleh temperatur reaksi. Kegiatan

yang seimbang pada 583 K untuk memberikan hidrogenasi benzena maksimum

dalam penelitian ini.

Gambar 5 Skema untuk konversi jenis hidrokarbon ke isoparafin Namun,

penelitian rinci dengan berbagai reaktan dan produk menunjukkan pembentukan

isoparaffin jumlah karbon yang berbeda dari parafin-n reaktan. Ini observasi rute

yang mungkin menyarankan pembentukan isoparaffin melalui retak dan

memperbaharui mekanisme. Penurunan benzena konten dan konten naphthenes

juga menyarankan pembukaan hidrogenasi dan cincin dari aromatik dan cincin

pembukaan naphthenes untuk membentuk iso-parafin. Penurunan kadar olefin

juga menyarankan konversi kepada iso-parafin seperti yang digambarkan pada

langkah IV. Secara keseluruhan, pembentukan isomer dapat dicapai dari konversi

n-parafin, olefin, dan aromatic naphthenes yang menghasilkan oktan boosting

industri bahan baku yang mengandung beberapa komponen hidrokarbon.

Pengurangan olefin dan benzena konten dalam pakan menguntungkan untuk

membuat produk untuk bensin pencampuran.

28

Exergy Analysis of Operating Lignite Fired Thermal Power Plant

Abstrak

Pengkajian energi harus dilakukan melalui jumlah energi serta kualitas.

Tetapi analisis biasa energi mengevaluasi energi umumnya pada kuantitas saja.

Namun, analisis exergy menilai energi pada kuantitas maupun kualitas. Tujuan

dari analisis exergy adalah untuk mengidentifikasi besaran dan lokasi kehilangan

energi nyata, dalam rangka memperbaiki sistem yang ada, proses atau komponen.

Kesepakatan kertas hadir dengan analisis exergy dilakukan pada operasi unit

50MWe dari lignit pembangkit listrik tenaga uap berbahan bakar di Stasiun

Thermal Power Lignit, Neyveli Corporation Limited, Neyveli, Tamil Nadu, India.

Kerugian exergy terjadi di berbagai subsistem tanaman dan komponen mereka

memiliki telah dihitung dengan menggunakan massa, energi dan persamaan

exergy keseimbangan. Distribusi kerugian exergy di beberapa tanaman

komponen selama tanaman real time berjalan kondisi telah dinilai untuk

menemukan ireversibilitas proses. Pertama hukum efisiensi (efisiensi energi) dan

efisiensi hukum Kedua (exergy efisiensi) dari tanaman juga telah dihitung.

Perbandingan antara kehilangan energi dan kerugian exergy dari masing-masing

komponen tanaman menunjukkan bahwa kehilangan energi maksimum sebesar

39% terjadi pada kondensor, sedangkan kerugian exergy maksimum 42,73%

terjadi pada combustor. Nyata kerugian energi yang memiliki ruang lingkup untuk

perbaikan diberikan sebagai kerugian exergy maksimum yang terjadi dalam ruang

bakar tersebut.

Tujuan

Pada penelitian ini, analisis exergy telah dilakukan pada kapasitas

pembangkit listrik 50MWe, unit V-stasiun tenaga panas tion-I dari Neyveli

Lignite Corporation Limited, Neyveli untuk mengetahui kerugian exergy dalam

berbagai komponen tanaman. exergy efisiensi pabrik dan komponen individu

yang juga telah dievaluasi dan kerugian nyata tanaman energi dihitung.

29

Alat dan bahan

1. Batu bara muda (lignit)

Cara kerja

Komponen beberapa tanaman dikelompokkan menjadi tiga sub sistem

yaitu, boiler subsistem, siklus uap atau siklus termal subsistem dan subsistem

menara pendingin. Komponen subsistem boiler adalah pembakar dan

penukar panas. Subsistem uap siklus mencakup komponen seperti, turbin,

kondensor, pemanas air umpan dan pompa. Pompa air yang beredar, menara

pendingin dan para fans merupakan subsistem menara pendingin. batas imajiner

membungkus komponen subsistem boiler, subsistem, subsistem menara pendingin

dan total tanaman masing-masing dilambangkan oleh kontrol permukaan "S1",

"S2", "S3", dan "S" seperti ditunjukkan pada Gambar. 2. Massa, energi dan arus

exergy di permukaan kontrol telah digunakan untuk analisis kalkulator exergy

reaksi yang diharapkan dari subsistem individu. Analisis exergy dilakukan untuk

setiap komponen dalam subsistem, untuk mengevaluasi kerugian exergy dalam

individu komponen dan kemudian analisis dilakukan pada keseluruhan di

subsistem terbagi, untuk mengetahui kerugian exergy di tiap-susb sistem.

Akhirnya analisis exergy untuk pabrik secara keseluruhan telah dilakukan dan

kerugian total tanaman exergy telah dihitung. Energi dan kerugian exergy dari

masing-masing komponen sistem telah ditentukan dengan menggunakan massa,

energi dan exergy persamaan keseimbangan. Kehancuran exergy untuk setiap

komponen dan subsistem ini kemudian dibandingkan dan disajikan. Energi dan

efisiensi exergy juga telah dihitung untuk masing-masing komponen-komponen

seperti untuk pabrik secara keseluruhan.

30

Hasil penelitian

Data operasi komponen listrik seperti, ruang bakar, super pemanas,

economizer atas, economizer bawah, tabung udara atas pre-heater, udara bawah

pra-pemanas berbentuk tabung, besi cor udara pra-panas, turbin uap, kondensor,

pemanas air umpan, conden pompa, pompa air, pendingin air, air makeup, udara,

induced draft fan, dan sirkulasi pompa air unit V Thermal Power Station-I,

Neyveli Lignite Corporation Limited, Neyveli di 50MWe beban grid,

dikumpulkan dan telah digunakan untuk analisis exergy hadir untuk menghitung

yang entalpi dan exergies pada titik-titik negara yang berbeda. Energi dan

kerugian exergy dari komponen ini telah ditentukan menggunakan persamaan

yang diberikan di bagian sebelumnya. Dari analisis energi, kerugian listrik

keseluruhan energi dihitung sebagai 73%. Perbandingan kehilangan energi antara

komponen ferent diberikan pada Gambar. 8. Hal ini dapat diamati bahwa energi

yang hilang maksimum (39%) terjadi pada kondensor. Ini adalah karena alasan

bahwa energi panas pengusiran dari kondensor adalah 83,308 MW. Jadi hukum

Pertama analisis (analisis energi) mengalihkan kami perhatian terhadap kondensor

untuk im kinerja pabrik perbaikan. Karena suhu kondensor 42 º C dan air inlet

suhu 30 º C digunakan dalam analisis, maksimal daya produksi mungkin dari

energi yang dikeluarkan dalam padat akan hanya 3,16 MW, sehingga mengurangi

total listrik kerugian energi menjadi 70% paling banyak. Sekitar setengah dari

total listrik kerugian energi terjadi di kondensor saja dan kerugian ini praktis tidak

berguna untuk generasi tenaga listrik. Demikian ia analisis listrik hanya

berdasarkan prinsip-prinsip hukum yang Pertama mungkin menyesatkan ke titik

yang kemungkinan meningkatkan listrik output daya tanaman lebih besar dalam

kondensor dengan cara mengurangi kehilangan energi yang besar, yang hampir

impracti kabel. Oleh karena itu hukum Pertama analisis (analisis energi) tidak

dapat digunakan untuk menentukan daerah-daerah calon untuk meningkatkan

efisiensi ia pembangkit listrik tenaga listrik. Namun, analisis Kedua hukum

berfungsi untuk mengidentifikasi inefisiensi kekuatan sejati generasi terjadi-

cincin di seluruh pembangkit listrik.

31

Figure 8. Comparison of energy losses in the plant and components

Perbandingan kerugian exergy antara subsistem listrik ditunjukkan pada

Gambar. 9. Hal ini dapat dicatat bahwa exergy rugi maksimum terjadi di

Subsystem Boiler (57,35%). Juga keluar dari ini, kerugian 42,73% terjadi di ruang

bakar saja. Itu adalah sekitar 60% dari kerugian total tanaman exergy di ruang

bakar tersebut. Hal ini mungkin disebabkan oleh ireversibilitas dari proses

pembakaran di ruang bakar tersebut. Persentase exergy kerugian komponen listrik

dibandingkan dan ditunjukkan pada Gambar 10. Kehancuran total tanaman exergy

dihitung sebagai 73%.

Figure 9. Exergy losses in the plant and subsystems

32

Efisiensi Kedua hukum (efisiensi exergy) dari berbeda komponen juga

dihitung dan perbandingan mereka digambarkan pada Gambar. 11. Hal ini dapat

dilihat bahwa efisiensi dari turbin exergy, pemanas air umpan dan penukar panas

adalah 81,2%, 81,2%, dan 72,1% masing-masing. Efisiensi exergy boiler dan

kondensor dihitung sebagai 41,72% dan 28,75% masing-masing. Efisiensi pabrik

secara keseluruhan exergy adalah 27%. Jadi anal exergy dari titik-titik tanaman

yang peningkatan calon dalam ruang bakar dapat meningkatkan efisiensi pabrik

secara keseluruhan.

Figure 10. Exergy losses in the components of the plant

Figure 11. Second law efficiency of the plant and components

33