Pembuatan Adsorben Berbasis Zeolit Alam untuk Penyisihan CO2 dalam Biogas dengan Aktivasi Kimia Fisika

Abstract

Penyisihan CO2 pada biogas adalah salah meode dalam pemurnian dan peningkatan kualitas dari biogas. Zeolit alam salah satu adsorben yang dapat digunakan untuk pemurnian biogas yang dihasilkan oleh limbah cair pabrik kelapa sawit. Salah satu cara untuk mereduksi CO2 dalam biogas adalah dengan proses adsorpsi menggunakan zeolit alam. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan pellet adsorben berbasis zeolit alam untuk penghilangan gas CO2. Pembuatan pellet adsorben zeolit alam dilakukan dengan variasi ukuran partikel (70/110; 110/140; dan 140/170 mesh), waktu aktivasi (30, 60, dan 90 menit), waktu dealuminasi 60 menit dan waktu kalsinasi (2, 3, dan 4 jam) dengan ukuran diameter 0,5 cm dan panjang 1 cm. Hasil penelitian menunjukkan densitas adsorben zeolit alam terbaik sebesar 0,86 gr/cm3 dan perolehan daya jerap uap air terbaik sebesar 2,4% pada ukuran partikel 140/170 mesh, waktu aktivasi 90 menit, dealuminasi 60 menit dan waktu kalsinasi 4 jam. Daya jerap CO2 terbaik sebesar 97,78% diperoleh pada ukuran partikel 110/140 mesh, waktu aktivasi 90 menit, dealuminasi 60 menit dan waktu kalsinasi 4 jam. Karakterisasi zeolit alam dilakukan dengan alat uji (XRD), Scanning Electron Microscopy, dan Brunauer- Emmet-Teller untuk mengidentifikasi struktur, morfologi dan luas permukaan. Hasil (XRD) menunjukkan ukuran kristal sebelum dan sesudah aktivasi masingmasing sebesar 53,30 nm dan 21,68 nm. Hasil (SEM) menunjukkan morfologi permukaan adsorben yang tidak seragam, memiliki permukaan yang luas, tersebar merata pada tiap bagian permukaan adsorben, tetapi masih terdapat zat pengotor pada permukaan zeolit Hasil (BET) menunjukkan luas permukaan, volume pori, dan diameter pori masing-masing sebesar 13.417 m2/g, 0,021 cm3/g, dan 15,309 Ǻ.

Removal of CO2 in biogas is an essential method to the purification and upgrading biogas. Natural zeolites were evaluated as sorbents for purification of biogas that produced from palm oil mill effluent. This research aims to produce natural zeolite based adsorbent for CO2 gas removal. Production of natural zeolite adsorbent was used with variations in particle size (70/110; 110/140; and 140/170 mesh), calcination time (2, 3, and 4 hours), HCl activation (30, 60, 90 minutes) and NaOH for 60 minutes with a diameter of 0.5 cm and a length of 1 cm. The results showed that the best natural zeolite adsorbent has density 0.86 gr / cm3 at 140/170 mesh, calcination time 4 hours and 90 minutes dealumination. The best water vapor absorption is 2.4% with a particle size of 140/170 mesh, calcination time of 4 hours and activation time of 90 minutes dealumination 60 minutes. The best CO2 absorption of 97.78% was obtained at 110/140 mesh particle size, calcination time 4 hours and activation time 90 minutes dealumination 60 minutes. The characterization of natural zeolite was carried out with X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM), and Breneur-Emmet-Teller (BET) to identify the structure, morphology and surface area. (XRD) results obtained by crystal size before and after activation respectively 53.3076 nm and 21.68502. (SEM) results obtained by pellet surface morphology are not uniform, surface area, spread evenly on each part of the surface of the adsorbent, but there are still impurities on the surface of zeolite (BET) results obtained surface area, pore volume, and pore diameter of 13.417 m2 / g respectively , 0.021 cm3/g , and 15.309 Ǻ.