Zeolit Aplikasi Penyimpanan Dan Pemisahan Gas; Sintesis 3 Jenis Zeolit
Penyimpanan gas (gas storage) bisa dikatakan sebagai fasilitas untuk menyimpan gas alam. Penyimpanan ini bertujuan untuk penggunaan jangka panjang bahkan bisa dikatakan tak terbatas. Gas storage ini biasanya merupakan gas alam dan posisinya ada di bawah tanah. Tak heran jika banyak juga yang menyebut sebagai penyimpanan gas bawah tanah (underground gas storage).
Tipe Penyimpanan Gas
Jenis penyimpanan gas yang paling umum adalah reservoir gas yang habis, gua garam dan reservoir akuifer.
Reservoir gas yang habis adalah formasi geologi yang ada yang telah menghasilkan sebagian atau seluruh gas yang dapat diperoleh kembali secara ekonomis. Batuan berpori dari banyak formasi ini dapat digunakan lagi untuk menyuntikkan, menyimpan, dan menarik gas alam. Menggunakan reservoir gas yang habis dapat memiliki keunggulan dibandingkan jenis penyimpanan gas lainnya.
Gas yang tidak diproduksi dalam formasi dapat digunakan sebagai gas bantalan, sehingga menurunkan biaya investasi. Selain itu, reservoir gas dalam banyak kasus terkait dengan infrastruktur gas yang ada, sekali lagi menurunkan biaya investasi. Kebutuhan gas bantalan dari reservoir gas yang habis adalah sekitar 50% dari total volume penyimpanan.
Penyimpanan gas yang terletak di reservoir yang habis biasanya memiliki volume gas kerja yang besar, dalam urutan besarnya ratusan juta meter kubik hingga beberapa miliar meter kubik. Sebagian besar penyimpanan di bidang yang habis adalah penyimpanan musiman.
Gua garam adalah struktur buatan manusia di lapisan tebal formasi garam bawah tanah. Gua dibuat dengan memompa air tawar ke dalam lubang bor ke lapisan garam. Garam larut dalam air dan dipompa kembali ke permukaan.
Proses ini berlanjut sampai ukuran gua yang dibutuhkan tercapai. Penyimpanan gua garam membutuhkan gas bantalan yang jauh lebih sedikit daripada penyimpanan di reservoir gas yang habis, biasanya 25% dari total volume penyimpanan. Gua garam biasanya merupakan tempat penyimpanan cepat.
Akuifer adalah formasi alami, bawah tanah, berpori yang mengandung reservoir air. Formasi tersebut dapat digunakan untuk menyimpan gas alam. Proses mengubah akuifer menjadi reservoir gas biasanya panjang dan mahal.
Siklus injeksi awal harus sangat lambat untuk mendorong air dengan hati-hati. Jumlah gas bantalan yang dibutuhkan untuk akuifer cukup tinggi dan bisa mencapai 80% dari total volume gas. Penyimpanan gas akuifer biasanya sangat besar dan digunakan sebagai penyimpanan musiman.
Sintesis Tiga Jenis Bahan Zeolit Yang Berbeda
Bahan
Reagen kimia yang digunakan adalah boehmite powder (SASOL, Germany), colloidal silica (Ludox HS-30, Sigma Aldrich), structure directing agent (SDA) 1-adamantanamine (Sigma Aldrich), ethylene diamine (Merck, Mumbai, India), LiOH serpihan (Merck, India), asam fosfat (bahan kimia halus Qualigens, India), morfolin (bahan kimia halus SD, India), dan air deionisasi.
Metode
Tiga zeolit yang berbeda disintesis dengan tiga teknik berbeda seperti sonokimia, metode hidrotermal berbantuan sonokimia, dan rute hidrotermal sederhana. Dalam kasus sintesis zeolit DDR, diterapkan pendekatan sintesis sonokimia yang dibantu oleh pertumbuhan lengkap kristal DDR dalam waktu kristalisasi yang lebih singkat.
Larutan prekursor yang mengandung rasio molar 1 silika:0,5 1-adamantanamine:4 etilen diamina:100 air digunakan dalam sintesis kristal DDR. Rincian proses sintesis langkah demi langkah untuk zeolit DDR sudah dijelaskan dalam pekerjaan yang dilaporkan sebelumnya.
Dua campuran berbeda disiapkan. Dilaporkan bahwa pertama jumlah Ludox dan air yang diukur dicampur bersama (campuran-1). Kemudian pada campuran lain (campuran-2), etilen diamin dan air dicampur dalam gelas kimia diikuti dengan penambahan 1-adamantanamin.
Kemudian sol induk terakhir (campuran 1 + campuran 2) disonikasi selama 1 jam. Untuk sintesis cepat zeolit DDR, peralatan ultrasound (UIP1500 hd HIELSCHER Ultrasound Technology) yang menghasilkan gelombang akustik pada frekuensi 20 kHz sangat berguna.
Masukan energi untuk sonikasi adalah 250 W, dan sol induk disimpan untuk penuaan selama 1-9 hari setelah sonikasi. Produk bubuk diperoleh kembali melalui sentrifugasi, dicuci dengan air DI sampai pH <8, dan kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 100 °C untuk karakterisasi lebih lanjut.
Dalam kasus zeolit Bikitait, komposisi molar sol yang digunakan untuk sintesis adalah 10 Li2O:0,5 Al2O3:2,5 SiO2:600 H2O. Seperti protokol sebelumnya, dua campuran reaktan disiapkan masing-masing dengan menangguhkan jumlah terukur silika koloid dan litium hidroksida dalam air deionisasi (air DI) dalam gelas kimia (campuran 1).
Campuran 2 dibuat dengan menambahkan jumlah boehmite yang terukur dalam litium hidroksida. Kemudian dicampur perlahan ke campuran 1 dengan pengadukan konstan dan kuat, dan campuran berubah menjadi sol putih susu. Campuran yang dihasilkan disonikasi selama 3 jam. Masukan energi sonikasi bervariasi dari 150 hingga 250 W, diikuti dengan penuaan selama 72 jam.
Kemudian campuran sonicated dituangkan ke dalam autoclave stainless steel berlapis teflon. Kristalisasi hidrotermal dilanjutkan di bawah tekanan autogenous dalam oven udara panas pada 100 ° C selama 24 jam. Sebagai perbandingan, sampel Bikitaite yang berbeda disintesis dengan proses hidrotermal yang serupa dengan kondisi tersebut di atas tanpa perlakuan sonikasi.
Setelah sintesis, serbuk zeolit dicuci secara menyeluruh dengan air deionisasi sampai pH cairan pencuci menjadi netral dan kemudian dikeringkan pada suhu kamar untuk karakterisasi lebih lanjut.
Komposisi molar sol yang digunakan untuk sintesis zeolit SAPO 34 adalah Al2O3:SiO2:P2O5:H2O 1:0.3:1:66. Dalam sintesis khas, pertama bubuk boehmite, asam fosfat, dan jumlah air yang dibutuhkan dicampur dengan benar dengan menggunakan pengaduk dengan 600 rpm. Campuran diaduk semalaman (campuran 1).
Campuran lain dibuat dengan melarutkan jumlah sol silika, morfolin, dan air deionisasi yang dihitung (campuran 2). Kemudian campuran reaksi ditambahkan perlahan-lahan dengan campuran 1, dan larutan induk yang dihasilkan diaduk selama 1 jam lagi pada suhu kamar.
Campuran yang dihasilkan diaduk dengan kuat selama 15-30 menit dan terus diaduk semalaman untuk menghasilkan sol yang homogen. Sol homogen yang disiapkan disimpan dalam autoklaf, dan reaksi dimulai pada 170 ° C selama 120 jam.
Akhirnya serbuk zeolit disentrifugasi pada 12.000 rpm selama 20 menit diikuti dengan pencucian dengan air suling dan proses pencucian yang sama diulang sebanyak empat kali. Endapan yang dihasilkan dikeringkan dalam oven pada suhu 100 °C selama 1 jam.
Sintesis membran
Sebuah tabung tanah liat-Al2O3 asli dengan diameter 10 mm, tebal 3 mm, dan panjang 60 mm digunakan sebagai pendukung untuk sintesis membran. Membran disintesis dengan teknik hidrotermal pertumbuhan sekunder.
Dalam teknik ini, pertama-tama lapisan benih diaplikasikan pada penyangga dengan menggunakan lapisan perantara yang berbeda untuk menempelkan kristal benih dan menyiapkan lapisan benih yang seragam pada penyangga. Kemudian membran disintesis oleh pertumbuhan sekunder lapisan benih dengan proses hidrotermal. Prosedur sintesis membran untuk zeolit SAPO 34, DDR, dan Bikitaite telah dibahas secara rinci dalam pekerjaan kami sebelumnya.
Karakterisasi bubuk dan membran zeolit
Struktur kristal zeolit dan membran hasil sintesis ditentukan dengan pola XRD. XRD dilakukan pada difraktometer Philips 1710 menggunakan radiasi CuKα (α = 1,541° A). Pita getaran karakteristik untuk serbuk zeolit diselidiki dengan FTIR (Nicolet 5PC, instrumen analitik Nicolet, Madison, WI).
Analisis termogravimetri (TGA) dan analisis termal diferensial (DTA) dilakukan di udara statis menggunakan penganalisis termogravimetri (NETZSCH STA 409 C F3 Jupiter, Jerman). Sampel dipanaskan pada tingkat 10°C min-1 di bawah aliran udara. Pengukuran adsorpsi/desorpsi N2 dari bubuk zeolit yang berbeda dievaluasi pada penganalisis adsorpsi gas volumetrik (autosorb-iQ-MP, Quantachrome) pada 77 K.
Sampel yang digunakan dalam pengukuran adsorpsi dihilangkan gasnya pada 423 K selama 6 jam sebelum pengukuran. Distribusi ukuran pori dan data luas permukaan serbuk yang disintesis dikumpulkan dari adsorpsi N2 pada 77 K. Alat yang sama juga digunakan untuk pengukuran isoterm adsorpsi/desorpsi H2 pada 77 K hingga 1 bar. Sebelum studi adsorpsi, sampel digas keluar dengan tepat pada 250 ° C selama 24 jam di bawah vakum tinggi (106 mbar).
Dalam hal ini, He (99,999%) dan N2 (99,999%) digunakan sebagai gas pembawa. Volume mikropori yang dapat diakses telah diperkirakan dengan menggunakan metode Dubinin-Radushkevich (DR). Pengukuran mikroskop elektron transmisi (TEM) dilakukan dengan Tecnai G2 30ST (FEI) yang beroperasi pada 300 kV. Struktur mikro, pemetaan unsur dengan EDAX, dan pemindaian garis penampang dari membran yang disintesis diperiksa menggunakan mikroskop elektron pemindaian emisi lapangan (FESEM: model Leo, S430i, UK).
Pengukuran spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS) penyangga, penyangga yang dimodifikasi secara kimiawi, dan masing-masing membran dilakukan pada sistem XPS (PHI 5000 VersaProbe II, ULVAC-PHI, INC., USA) menggunakan sumber sinar-X Al Kα monokromatik (1486,6 eV). Untuk mengidentifikasi ikatan antara kristal benih dan permukaan pendukung, analisis Raman dilakukan dengan mikroskop Raman (RENISHAW inVia, UK).
Eksperimen perembesan gas dilakukan dengan sel perembesan yang dirancang khusus dimana membran dipasang dalam sel perembesan baja tahan karat dan disegel oleh cincin-O silikon. Sebelum dilakukan percobaan permeasi, dilakukan uji kebocoran untuk mendapatkan data yang benar.
Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri
Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.
Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.
Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;
Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
Zeolit Filtrasi Air Jakarta
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat
Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:
• 0821 2742 4060 (Ghani)
• 0812 2165 4304 (Yanuar)
• 0821 2742 3050 (Rusmana)
• 0821 4000 2080 (Fajri)
• 0812 2445 1004 (Kartiko)
• 0812 1121 7411 (Andri)
Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.
Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.
Tags : Pasir Zeolit
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019