Tesis ini adalah berkenaan dengan penyediaan bahan penjerap, reka bentuk dan operasi unit penjerapan buaian tekanan (PSA) pada keadaan optimum untuk keberkesanan proses pemisahan gas. Tujuan tesis ini adalah ke arah mengoptimumkan ketulenan dan pemulihan gas hidrogen dari gas sintetik. Kajian terperinci pertama membentangkan penyediaan tempurung isirung palma teraktif dan kajian pencirian. Dalam penyedian penjerap, 800oC suhu optimum pengaktifan telah digunakan. Manakala, kajian pencirian mendedahkan bahawa kawasan permukaan tertentu bahan penjerap adalah sekitar 697.67m²/g dengan isi padu liang, 0.35m3/g dan saiz liang pada 2.01nm. Purata saiz partikel penjerap direkodkan sebagai 0.11μm. Mikroskop Imbasan Elektron (SEM) dan Pembelauan Sinar-X (XRD) analisis mendedahkan struktur mampung ACPKS yang sangat amorfus. Kajian bulus pada pelbagai tekanan penjerapan telah dilaksanakan dan tekanan penjerapan pada 3 bar dipilih untuk kajian pengoptimuman yang berikutnya. Dengan menggunakan perisian Design Expert, satu kajian pengoptimuman mengenai masa penjerapan dan tiup-turun telah dibentangkan. Berdasarkan analisa perisian, keadaan operasi optimum unit PSA adalah diramalkan pada masa 5 minit penjerapan dan tiup-turun. Satu kaedah yang sistematik dan rapi dilaksanakan ke arah mencapai data sama seperti yang diramalkan oleh perisian. Kajian PSA yang beroperasi pada keadaan optimum operasi memberikan ketulenan hidrogen sehingga 99.978% dengan pemulihan 80.014%. Keputusan yang diperolehi menunjukkan hampir sama dengan data yang diramalkan oleh perisian.
_______________________________________________________________________________________________________
This thesis is concerned with the adsorbent preparation, design and operation of Pressure Swing Adsorption (PSA) unit at optimum condition for the effective syngas separation processes. The aim of the study is directed towards optimizing the purity and recovery of hydrogen gas from the syngas. The first detailed study presented in this work deals with the preparation of activated palm kernel shell (ACPKS) and its characterization study. In adsorbent preparation, optimum activation temperature of about 800ºC has been used. Whereas, the characterization study reveals that the specific surface area of the prepared adsorbent is around 697.67m²/g with pore volume and pore size of 0.35m3/g and 2.01nm respectively. The average particle size of the adsorbent sample is recorded as 0.11μm. Scanning Electron Microscope (SEM) and X-Ray Diffraction (XRD) analysis uncovers the spongy structure of the highly amorphous ACPKS. Breakthrough studies at varying adsorption pressure were executed and 3 bar adsorption pressure is chosen for the subsequent optimization study. Based on the software analysis, the optimum operating condition of the PSA unit is predicted at 5 minutes adsorption and blowdown time. A systematic and rigorous methodology are employed towards attaining the similar data as predicted by the software. The PSA study which operated at the optimum operating condition yielded hydrogen purity of up to 99.978% with recovery of 80.014%. The results obtained shows a close agreement with the predicted data given by the software.
Optimizing purity and recovery of hydrogen from syngas by equalized psa using palm kernel shell activated carbon adsorbent / Shanthini Gobi