Regenerasi In-Situ Adsorben Karbon Aktif Tipe Granul dengan Metode Termal

Abstract

Produk biogas memiliki spesifikasi yang masih perlu ditingkatkan (mengandung metana, CH₄ 50-70%, dan karbon dioksida, CO₂ 30 – 49%), agar dapat bersaing dengan gas alam, yaitu lebih dari 98% metana. Metode pemurnian melalui adsorpsi CO₂ paling banyak diterapkan, karena tidak memerlukan biaya tinggi, jika dibandingkan teknologi pemisahan konvensional lain. Tetapi, media adsorben karbon aktif akan mengalami kejenuhan dalam waktu tertentu. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk meregenerasi karbon aktif yang jenuh oleh CO₂ yaitu dengan peningkatan temperatur melalui metoda termal. Pada penelitian ini dilakukan regenerasi in-situ dengan peningkatan temperatur karbon aktif di dalam kolom adsorpsi-desorpsi, dengan alat dapat mengakomodasi tiga pola operasi, yaitu adsorpsi, regenerasi/desorpsi, dan pengosongan gas. Alat terdiri atas kolom yang dilengkapi perpipaaan, blower pendorong udara, heater dan thermostat untuk pemanas dan pengatur temperatur udara. Hasil uji alat menunjukkan bahwa durasi proses adsorpsi hingga mencapai kejenuhan adalah 30 menit pada siklus pertama dan 40 menit pada siklus kedua. Selanjutnya, durasi proses desorpsi dari siklus pertama hingga ketiga menunjukkan peningkatan linier, dipengaruhi oleh temperatur udara pemanas, dengan penurunan konsentrasi Ca(OH)₂ hingga masih menunjukkan tren peningkatan. Setelah dilakukan tiga siklus proses adsorspi-desorpsi didapatkan bahwa performa dari karbon aktif masih belum mengalami penurunan kapasitas.

siklus proses adsorspi-desorpsi didapatkan bahwa performa dari karbon aktif masih belum mengalami penurunan kapasitas.

Kata kunci: adsorpsi, desorpsi, karbon aktif, karbon dioksida, regenerasi in-situ, temperatur

ABSTRACT

Biogas have certain specifications that need to be improved (contain methane, CH₄, 50-70%, and carbon dioxide, CO₂, 30-49%), in order to compete with natural gas ( >98% methane). The adsorption of CO₂ is the most widely applied to purify biogas since it considered as low cost, in terms of energy supply and raw materials. However, activated carbon adsorbent will be saturated and must be regenerated. One of the methods that can be used to regenerate CO₂-saturated activated carbon is using thermal method. In this research, the in-situ regeneration was carried out by increasing temperature of the activated carbon in adsorption-desorption column, which accommodate three operating patterns, namely adsorption, regeneration/desorption, and gas discharge. The tool consists of columns, piping, blower, heater and thermostat for air heating and controlling temperature. The result showed that the saturation time was 30 minutes and 40 minutes, respectively in 1^st and 2^nd cycle. The duration of the desorption from the 1^st to 3^rd cycle showed a linear trend, influenced by heating air temperature. And the reduction in Ca(OH)₂ concentration still showed increasing trend after three adsorption-desorption cycles carried out, so the performance or adsorption capacity of activated carbon had not yet been decreased.