Kinetika Kalsinasi Seria Zirkonia dari Proses Gelasi Eksternal

https://doi.org/10.22146/jrekpros.34423

Fera Wahyuningsih(1*), Wahyudi Budi Sediawan(2), Teguh Ariyanto(3), Sri Widiyati(4)

(1) Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Jl. Grafika No.2 Kampus UGM, Yogyakarta, 55281
(2) Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Jl. Grafika No.2 Kampus UGM, Yogyakarta, 55281
(3) Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Jl. Grafika No.2 Kampus UGM, Yogyakarta, 55281
(4) Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir – BATAN Kawasan Puspiptek, Serpong, 15314 Tangerang Selatan
(*) Corresponding Author

Abstract


Calcination process is one of the important steps in the synthesis of nuclear fuel particles for High Temperature Reactor (HTR). In this work, the calcination process of Ceria-Stabilized Zirconia (CSZ) was carried out. The aims of the study are to study the kinetic modelling of calcination process of CSZ kernel, to determine the suitable operation condition, and to observe physical characters of the calcined material. The feed of calcination process was material prepared by an external gelation. The calcination was conducted from room temperature to 500 oC with heating rate of 1 and 2 °C/min. CSZ kernel per grain was weighted and the diameter was measured during calcination process, hence determining the weight loss and size change. The results showed that there was a weight loss of kernel during calcination process. When the weight of grain reached a constant value, the process of calcination was considered complete.

 

ABSTRAK

Proses kalsinasi merupakan salah satu tahap penting dalam pembuatan inti bahan bakar reaktor nuklir suhu tinggi (HTR). Penelitian mengenai proses kalsinasi seria zirkonia (CSZ) sudah banyak dilakukan, namun lebih ditekankan pada pengamatan sifat fisik dan mekanik. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari model kinetika proses kalsinasi kernel CSZ dan mencari kondisi operasi yang cocok untuk proses tersebut. Kalsinasi dilakukan dengan bahan baku yang berasal dari proses gelasi eksternal pada berbagai suhu hingga suhu 500 oC dengan laju pemanasan 1 oC/menit dan 2 oC/menit. Penimbangan berat dan pengukuran diameter per butir kernel CSZ setelah proses kalsinasi dilakukan untuk mengetahui berat yang hilang dan penyusutan butir selama proses tersebut. Ketika proses kalsinasi, terjadi penurunan berat butir kernel seiring dengan kenaikan suhu kalsinasi. Pada saat berat butir mencapai kestabilan, proses kalsinasi dapat dianggap berakhir.


Keywords


Calcination; kinetic modelling; external gelation; eria zirconia

Full Text:

PDF


References

Damunir, Sukarsono, dan Wasito, B., 1999, Pengaruh pencucian dan kalsinasi terhadap sifat gel torium-uranium dan ThO2-U3O8, Prosiding P3TM BATAN, Yogyakarta.

Purwadi, M.D., 2010, Desain konseptual sistem reaktor maju kogenerasi berbasis RGTT, Prosiding Seminar Nasional ke-16 Teknologi dan Keselamatan PLTN serta Fasilitas Nuklir, hal. 14-22.

Suryawan, I., 2008, Pengaruh tebal umpan butiran bola (NH4)2U2O7 (C2H4O)2 dan waktu kalsinasi terhadap densitas U3O8, Prosiding Seminar Nasional Penelitian dan Pengelolaan Perangkat Nuklir, Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan BATAN, Yogyakarta.

Suryawan, I. dan Susiantini, E., 2007, Pengaruh konsentrasi uranium dan polivinil alkohol dalam umpan proses sol-gel terhadap hasil butiran bola gel, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan BATAN, Yogyakarta.

Susilowati, S.R., Sutarni, Herlani, R., dan Nawangsari, E., 2012, Pengaruh konsentrasi polivinil alkohol (PVA) dan keasaman uranil nitrat (UN) dengan penstabil tetra hidrofurfural alkohol (THFA) terhadap sifat fisis kernel U3O8 hasil proses gelasi, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir, Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan BATAN, Yogyakarta.

Susilowati, S.R., Triyono, Nawangsari, E., dan Widiyati, S., 2013, Pengaruh zat aditif THFA terhadap porositas dan luas muka kernel U3O8 hasil gelasi eksternal, Prosiding Seminar Penelitian dan Pengelolaan Perangkat Nuklir, Yogyakarta, hal. 79-86.

Wang, G., Ma, J., Gao, Y., Zhao, X., Hao, S., Deng, C., and Liu, B., 2016a, A comparative study of small-size ceria-zirconia microspheres fabricated by external and internal gelation, Journal of Sol-Gel Science and Technology, 78, hal: 673-681.



DOI: https://doi.org/10.22146/jrekpros.34423

Article Metrics

Abstract views : 286 | views : 515

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Copyright (c) 2016 Jurnal Rekayasa Proses

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Jurnal Rekayasa Proses  (print ISSN 1978-287X; online ISSN 2549-1490) is published by Chemical Engineering Department, Faculty of Engineering, Universitas Gadjah Mada. View website statistics.