Wulandari, Retno (2016) Perilaku Aliran Dan Pencampurangliserin-Nitrat Pada Kondisi Hidrodinamika Stabil Dalam Sistem Pengaduk Dinamik. Doctor thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Peningkatan atau pengontrolan pencampuran fluida merupakan aspek primer dari desain peralatan mixing.Isu penting dalam peminatan penelitian terbaru bidang pencampuran fluida adalah penentuan perturbasi aliran untuk mencapai pencampuran yang optimal.Pengontrolan dari proses fluid mixing berbeda secara micro maupun macroscale. Karakterisasi pencampuran yang optimal juga berbeda dalam konteks fluid mixing secara laminer maupun turbulen. Pencampuran fluida kental reaktif pada proses nitrasi gliserin merupakan reaksi yang eksotermis. Untuk membuat proses yang aman dan efisien pada reaksi eksotermik, maka mempelajari proses reaksi tersebut adalah hal yang sangat penting, tidak hanya parameter-parameter reaksi tetapi juga perilaku reaksi tersebut. Interaksi antara mekanika fluida dan reaksi kimia merupakan subyek yang sangat menarik karena pengaruhnya terhadap transfer massa dan fenomena transport.Penyelesaian sistemsistem yang kompleks seperti ini dilakukan dengan cara pendekatan nonlinear sistem yang disebut chaotic mixing. Fluida yang digunakan dalam penelitian ini adalah gliserol/gliserin (C3H8O3), yang direaksikan dengan nitric acid (HNO3) ditambah dengan katalis sulfuric acid (H2SO4) yang akan menghasilkan Nitrogliserin (C3H5(ONO2)3) dan air (H2O). Penelitian ini bersifat eksperimental murni (true experimental research) dan komputasional (Computational Fluid Dynamic/CFD), untuk menganalisis pengaruh perlakuan berbagai variabel yang dapat merubah laju reaksi nitrasi gliserin.Reaksi nitrasi pada penelitian ini dilakukan pada bejana berputar dengan pengaduk (rotating stirring vessel), yang dipengaruhi oleh variabel internal dan eksternal.Variabel internal adalah hal-hal yang menyangkut perubahan pada mekanisme reaksi (komposisi reaktan) sedangkan variabel eksternal merupakan pengaruh dari luar yang dapat merubah laju reaksi (pola pencampuran bahan).Pola pencampuran bahan dipengaruhi oleh model konfigurasi stirring pattern berdasarkan parameter dinamik (stirring rod, rotating vessel) dan geometri spesifik (eccenticity). Model konfigurasi stirring pattern berpengaruh terhadap perubahan pada fase reaksi dantopologi aliran (flow topologies), waktu pencampuran (mixing time), serta gradien temperatur (temperature gradient) selama proses reaksi nitrasi-gliserin.Laju reaksi menjadi lebih cepat atau lebih lambat dapat dideteksi dari perubahan fase reaksi terhadap waktu reaksi.Waktu pencampuran untuk melarutkan sejumlah gliserin dalam sejumlah asam nitrat diukur dan dibandingkan dalam beberapa konfigurasi stirring pattern yang berbeda (RUN 1, RUN 2, RUN 3, RUN 4). Berdasarkan eksperimendidapatkan bahwa waktu pencampuran untuk reaksi eksotermis dari nitrasi gliserin dipengaruhi oleh model konfigurasi stirring patternyang diterapkan padapencampuran tersebut.Hasil eksperimen menunjukkan, waktu pencampuran dapat berubah secara signifikan tergantung konfigurasi stirring pattern. Penelitian ini secara eksplisit menunjukkan manfaat kinerjakonfigurasi nonperiodik (nonperiodic configuration) pada pencampuran gliserin-nitrat. Stimulasi chaos dengan membentuk noncontinuous stirring patternsdapat mempercepat waktu pencampuran, waktu reaksi, v temperatur pencampuran, temperatur reaksi, dan menghasilkan vorteks yang lebih banyak dan lebih merata pada pencampuran gliserin-nitrat pada kondisi hidrodinamika stabil
| Item Type: | Thesis (Doctor) |
|---|---|
| Identification Number: | DIS/532.5/WUL/p/2016/061611481 |
| Subjects: | 500 Natural sciences and mathematics > 532 Fluid mechanics > 532.5 Hydrodynamics |
| Divisions: | S2/S3 > Magister Teknik Elektro, Fakultas Teknik |
| Depositing User: | Nur Cholis |
| Date Deposited: | 12 Apr 2017 15:47 |
| Last Modified: | 12 Apr 2017 15:47 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/160488 |
Actions (login required)
 |
View Item |