UTHM Institutional Repository

Pemodelan dan pengoptimuman proses biodiesel selanjar dan sesekumpul menggunakan mangkin homogen dan heterogen

Nasir, Nurul Fitriah (2015) Pemodelan dan pengoptimuman proses biodiesel selanjar dan sesekumpul menggunakan mangkin homogen dan heterogen. PhD thesis, Universiti Kebangsaan Malaysia.

[img]
Preview
PDF
NURUL_FITRIAH_BINTI_NASIR.pdf

Download (2MB)

Abstract

Biodiesel merupakan bahan api alternatif yang popular bagi menggantikan bahan api fosil kerana ia bersifat semula jadi, boleh diperbaharui dan memberikan pelepasan toksik yang rendah. Pengeluaran biodiesel melibatkan proses yang kompleks dan memerlukan reka bentuk proses yang sistematik dan disertai dengan pengoptimuman proses. Kejuruteraan sistem proses (PSE) adalah satu sistem yang sistematik untuk reka bentuk dan menganalis proses yang kompleks menggunakan pelbagai peralatan PSE seperti pembangunan proses model dan reka bentuk, simulasi, pengoptimuman dan penggabungan sistem reaktor dan pemisahan. Tujuan utama kajian ini adalah mengaplikasikan peralatan kejuruteraan sistem proses untuk proses penghasilan biodiesel. Antara objektif kajian adalah membangunkan model-model matematik untuk komponen loji biodiesel, membangunkan reka bentuk kes asas untuk loji biodiesel, dan mengoptimumkan proses penghasilan biodiesel. Untuk tujuan ini, empat kes kajian proses dibentuk iaitu penghasilan biodiesel secara selanjar menggunakan mangkin homogen, penghasilan biodiesel secara sesekumpul menggunakan mangkin homogen, penghasilan biodiesel secara selanjar menggunakan mangkin heterogen, dan penghasilan biodiesel secara sesekumpul menggunakan mangkin heterogen. Pembangunan model-model matematik dilakukan menggunakan data kinetik sedia ada, manakala reka bentuk kes asas bagi proses penghasilan biodiesel melibatkan pelbagai kaedah iaitu reka bentuk hirarki, heuristik, petua mudah, teknologi jepitan dan kawasan boleh capai. Pengoptimuman proses penghasilan biodiesel dilakukan dengan membangunkan astaka proses dan mendapatkan penyelesaian menggunakan pengaturcaraan integer campuran tak linear. Hasil kajian mendapati model-model matematik yang telah dibangunkan memberikan penyelesaian bagi reaktor selanjar dan sesekumpul dan seterusnya dapat menerbitkan ungkapan keterpilihan untuk biodiesel dan gliserol. Kajian terhadap keterpilihan menunjukkan plot keterpilihan biodiesel terbaik diperolehi menggunakan mangkin homogen. Melalui keputusan Aras-4 dalam reka bentuk hirarki, hasil reka bentuk kes asas menunjukkan bahawa proses penghasilan biodiesel secara sesekumpul menggunakan mangkin heterogen memberikan fungsi potensi ekonomi yang paling positif (USD 16.2 juta) pada penukaran maksima. Keputusan proses pengoptimuman dengan fungsi objektif meminimumkan kos pengeluaran tahunan menunjukkan penghasilan biodiesel secara sesekumpul menggunakan mangkin heterogen memberikan kos pengeluaran tahunan paling optima (USD 32.591 juta) dengan kitar semula metanol dan USD 32.594 juta tanpa kitar semula metanol. Keputusan kajian telah memberikan penyelesaian masalah pengaturcaraan integer campuran tak linear yang merupakan penyelesaian setempat. Kesimpulannya, PSE adalah satu pendekatan yang baik untuk mereka bentuk dan menganalis proses penghasilan biodiesel yang kompleks. Melalui PSE juga, ia membantu mengurangkan modal dan kos pelaburan dan boleh memberi manfaat kepada pembangunan yang mampan kerana penggunaan kos sumber yang lebih rendah.

Item Type: Thesis (PhD)
Subjects: T Technology > TP Chemical technology > TP315-360 Fuel
Depositing User: En. Sharul Ahmad
Date Deposited: 25 Apr 2016 04:26
Last Modified: 25 Apr 2016 04:26
URI: http://eprints.uthm.edu.my/id/eprint/7829
Statistic Details: View Download Statistic

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year