scholarly journals A Singular Perturbation Problem for Steady State Conversion of Methane Oxidation in a Reverse Flow Reactor

2012 ◽  
Vol 44 (3) ◽  
pp. 275-284 ◽  
Author(s):  
Aang Nuryaman ◽  
◽  
Agus Yodi Gunawan ◽  
Kuntjoro Adji Sidarto ◽  
Yogi Wibisono Budhi
2018 ◽  
Vol 6 (1) ◽  
pp. 542
Author(s):  
Yogi W Budhi

A new concept of a reverse flow reactor with side feeding is studied for NH3 oxidation to produce N2, NO, and N2O. In the conventional reverse flow operation, where the feeds are alternately introduced from either end of the reactor, the conversion always decreases when compared to steady state, once­ through operation. The new concept of reverse flow operation with sidefeeding is therefore proposed to avoid the drop of conversion. The reactor behavior is simulated for three regimes (quasi-steady state, dynamic, sliding) with varying feed positions. The development of spatia-temporal patterns inside the reactor with side feeding shows completely different behavior compared to conventional reverse flow, leading to the possibility of conversion and selectivity manipulations.Keywords: Ammonia oxidation, Conversion and selectivity improvement, Reverse flow reactor, Side feedingAbstrakSuatu konsep baru dari reaktor aliran balik dengan pengumpanan samping telah dipelajari dengan kasus oksidasi NH3 untuk menghasilkan N2, NO, dan N2O. . Pada operasi aliran balik konvensional dimana umpan secara bergantian dimasukkan dari ujung reaktor, konversi yang dihasilkan selalu menunjukkan penurunan ketika dibandingkan dengan keadaan tunaknya dalam satu tahap operasi. Konsep baru aliran balik dengan pengumpanan samping dimaksudkan untuk menghindari penurunan konversi. Perilaku reaktor disimulasi dalam 3 rejim aliran (quasi-steady state, dynamic, sliding) dengan memvariasikan posisi umpan. Pembentukkan pola spatia-temporal di dalam reaktor dengan pengumpanan samping menunjukkan perilaku yang berbeda dibanding aliran balik konvensional. Hal ini memungkinkan untuk memanipulasi konversi dan selektivitas.Kata Kunci: Oksidasi Ammoniak, Pengumpanan  Samping, Peningkatan Konversi dan Selektivitas, Reaktor aliran bolak-balik


2020 ◽  
Vol 22 (1) ◽  
pp. 129-137
Author(s):  
Suharsono Suharsono ◽  
Sri Wulandari ◽  
Aang Nuryaman ◽  
Mustofa Usman ◽  
Wamiliana Wamiliana ◽  
...  

Methane (CH4) is one of the most dangerous greenhouse gases in the atmosphere. A reverse flow reactor is utilized to convert CH4 to carbon dioxide (CO2) as a means of reducing the effect of global warming. The dynamics of its dependent variables can be stated by a set of convective-diffusion equations. In this article, we examined analytical solutions of temperature dynamics and methane conversion for a 1-D pseudo homogeneous model without refrigeration by using the homotopy analysis method. The results show that temperature and conversion of methane will go to constant when time goes to infinity. ABSTRAK: Metana (CH4) merupakan salah satu gas rumah hijau paling berbahaya di atmosfera. Reaktor aliran balik telah dipakai bagi menukar CH4 kepada CO2 bagi mengurangkan kesan pemanasan global. Dinamik pemboleh ubah bersandar ini dapat diterangkan melalui satu set persamaan konvektif-difusi. Artikel ini akan mengkaji penyelesaian analisis dinamik suhu dan penukaran metana bagi model 1-D pseudo-homogen tanpa penyejukan dengan menggunakan kaedah analisis homotopi. Hasil kajian menunjukkan bahawa suhu dan penukaran metana akan berterusan dengan masa tak terhingga.


2018 ◽  
Vol 4 (3) ◽  
pp. 322
Author(s):  
Yogi Budhi

An analysis of reverse flow operation and its experimental study for ammonia oxidation to produce either N2, N2O, and NO have been carried out. An experimental set-up of reverse flow reactor was constructed for a laboratory scale. The experiment under steady state operation was performed as a base case in order to judge the potential during the reverse flow operation. Aim was to investigate the behavior of reverse flow operation and to observe the reactor performance. Focus was on the comparison of the steady state and reverse flow operations. The experiments show that the behavior of reverse flow reactor is strongly influenced by the ratio of the switching time over the residence time. The ammonia conversion during the regular reverse flow operation shows lower values compared to the steady state operation which is even worse during asymmetric mode. The product distributions may change under flow reversal, depending on the operating conditions, regime of operation, and operation mode.Keywords : Reverse Flow Operation, Fixed Bed Reactor, Selectivity Manipulation, Steady State Operation, Ammonia OxidationAbstrak Sebuah analisis operasi aliran bolak-balik dan studi eksperimental oksidasi amoniak untuk menghasilkan baik N2., N2O, dan NO telah dilakukan. Sebuah perangkat eksperimen reaktor aliran bolak-balik dikonstruksi untuk skala laboratorium. Eksperimen dalam operasi keadaan tunak dilakukan sebagai kasus dasar untuk menilai potensi operasi aliran bolak-balik. Tujuan penelitian ini adalah untuk meneliti kelakuan operasi aliran bolak-balik dan untuk mengamati kinerja reaktor. Kajian ini dititikberatkan pada perbandingan operasi keadaan tunak dan operasi aliran bolak-balik. Hasil percobaan menunjukkan bahwa kelakuan reaktor aliran bolak-balik sangat dipengaruhi oleh nisbah waktu pembalikan arah aliran (switching time) terhadap waktu tinggal. Konversi amomiak dalam operasi aliran bolak-balik menunjukkan nilai yang lebih rendah dibandingkan dengan operasi keadaan tunak dan dalam mode asimetrik konversinya bahkan lebih rendah lagi. Distribusi produk dapat berubah dalam pembalikan aliran yang bergantung pada kondisi-kondisi operasi, daerah operasi, dan mode operasi.Kata Kunci : Operasi Aliran Bolak-balik, Reaktor Fixed Bed, Manipulasi Selektivitas, Operasi Tunak, Oksidasi Amoniak


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document