STUDI KESETARAAN RANGKAIAN LISTRIK LUCUTAN SENYAP PADA GENERATOR OZON

Widdi Usada, dkk.

ISSN 0216 - 3128

11

STUDI KESETARAAN RANGKAIAN LISTRIK LUCUTAN SENYAP PADA GENERATOR OZON Widdi Usada, Suryadi, Agus Purwadi, Isyuniarto, Sri Sukmajaya P3TM-BATAN

ABSTRAK STUDI KESETARAAN RANGKAIAN LISTRIK LUCUTAN SENYAP PADA GENERATOR OZON. Ozon adalah molekul dengan tiga atom oksigen yang cukup bermanfaat. Ozon dapat dibuat dengan penyinaran dengan sinar UV ke molekul oksigen atau dengan teknik lucutan senyap. Dalam makalah ini disajikan studi rangkaian kesetaraan listrik lucutan senyap generator ozon. Dalam studi ini generator ozon diwakili oleh sumber listrik bolak balik, kapasitor dielektrik dan induktansi serta hambatan. Hasil studi menunjukkan bahwa ada pengaruh kuat antara parameter induktansi lucutan listrik (plasma) terhadap besarnya tegangan lucutan di celah, sedangkan pada frekuensi yang sangat tinggi ada perubahan bentuk sinyal yang diperoleh. Hasil ini bermanfaat dalam membuat desain dan pembuatan generator ozon.

ABSTRACT STUDY OF ELECTRICAL CIRCUIT EQUIVALENCE OF SILENT DISCHARGE ON OZONE GENERATOR. Ozone is a molecule of 3 atomic oxygen which is useful enough for several application. Ozone can be produced by irradiating the oxygen molecule using UV source or using silent discharge technique. In this paper, it is presented a study of electrical circuit equivalence of silent discharge for ozone generator. In this study the ozone generator is represented by an AC voltage source, dielectric capacitor, inductors and a resistor. The result study shows that there is a strong influence of the inductance parameter to the gap discharge voltage, and for higher frequency source, there is a disformation qf the achieved signal. This result is useful for designing and fabricating the ozone generator.

PENDAHULUAN

L

ucutan senyap LS (silent discharge) atau disebut pula lucutan korona (corona discharge ) merupakan salah satu di antara berbagai jenis lucutan yang banyak menarik perhatian di berbagai bidang aplikasi. Lucutan senyap itu sendiri merupakan lucutan gas yang terletak di antara dua elektrode dengan elektrode yang salah satu atau keduaduanya dari bahan dielektrik, sehinga lucutan yang tejadi di antara elektrode dengan bahan dielektrik juga disebut lucutan terhalang dielektrik LTD (dielectric barrier discharge ). Oleh karena itu sumber tegangan listrik yang dapat melucutkannya adalah sumber tegangan bolak-balik. Keistimewaan lucutan listrik yang tejadi adalah adanya lucutan mikro yang merata di seluruh permukaan elektrode bahan dielektrik. Karakteristik lucutan mikro ini adalah umur dalam orde nanodetik dan ukuran dalam mikrometer. Lucutan yang demikian ini seringkali disebut pula dengan lucutan mikro (micro discharge) atau lucutan streamer. Dalam lucutan

senyap ini terbentuk konsentrasi elektron, maka seringkali pula lucutan jenis ini disebut lucutan plasma tidak setimbang (non -equilibrium plasma discharge). Aplikasi dari teknik lucutan senyap ini adalah dalam pembuatan laser CO2 pulsa, panil penampil layar datar pada televisi, generator ozon serta untuk melenyapkan gas beracun seperti NO x dan SO x serta freon.[1-6] Oleh karena sedemikian banyak aplikasi lucutan senyap ini, maka minat untuk lebih memahami berbagai macam fenomena yang terjadi dalam lucutan senyap ini juga semakin besar.

Sejarah Senyap

dan

Perkembangan

Lucutan

Perkembangan apalikasi lucutan ini berasal dari proses pembentukan ozon sendiri yang latar betakang sejarah dapat dijelaskan sebagai berikut.[7] Pada tahun 1839 Schonbein mengidentifikasi adanya bau khas yang muncul dari anode selama elektrolisa

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 - 8 Agustus 2001

12

ISSN 0216 - 3128

air sebagai suatu zat kimia baru yang menyertai proses tersebut yang selanjutnya ia beri nama ozon. Beberapa tahun kemudian, tepatnya tahun 1857, Siemens, dalam makalahnya mengenai lucutan gas menyatakan bahwa lucutan gas dapat menghasilkan ozon dari oksigen atau udara pada tekanan atmosferik. Lu cutan ini dimulai dalam rongga tabung gelas koaksial. Dengan mengguna-kan electrode koaksial maka medan listrik radial yang ditimbulkan oleh tegangan bolak-balik yang dikenakan padanya sehingga menimbulkan dadal listrik pada aliran gas tersebut. Karena arus listrik diharuskan melewati dinding gelas yang ber-perilaku sebagai penghalang dielektrik, maka lucutan listrik yang dihasilkannya disebut sebagai lucutan terhalang dielektrik (LTD). Pada awalnya lucutan tersebut disebut lucutan senyap, suatu istilah yang digunakan oleh Andrews dan Tait pada tahun 1860. Nama tersebut sampai kini masih digunakan. Sejumlah molekul oksigen saat mengalir melewati gas antara tabung gelas diubah menjadi ozon. Ditemukan juga senyawa-senyawa lain yang dihasilkan dan banyak usaha telah dilaksanakan untuk mengidentifikasi produk-produk lucutan lainnya seperti : N2O, NO, NO2, NO3, N2O 5 , dan untuk udara yang mengandung uap air juga ada HNO2, dan HNO 3. Senyawa-senyawa ini dapat mempengaruhi pembentukan ozon. Blia mereka mencapai konsentrasi tertentu maka ozon yang dihasilkan melalui lucutan tersebut akan dirusak. Mode lucutan yang merusak ozon ini disebut pula lucutan beracun. Dengan menggunakan teknik LTD ini, dekomposisi senyawa gas seperti NH3, H2S, dan CO2 telah dapat dilaksanakan dan dilaporkan pada abad yang lalu. Produksi ozon dalam skala besar/industri untuk pelakuan air minum telah dilaksanakan di benua Eropa pada tahun 1900-an, oleh M.P Otto di Perancis, dan oleh H. Becker di Jerman, sangat bejasa dalam memberikan sumbangan terhadap perkembangan industri generator ozon pada awal abad ke 20 ini. Pada tahun 1943 T.C. Manley menurunkan rumusan penting yang meng kaitkan daya terdisipasi dengan frekuensi operasi, tegangan puncak yang dikenakan, dan beberapa

Widdi Usada, dkk.

sifat lucutan penting lainnya. Aplikasi pertama lucutan senyap adalah menghasilkan radiasi eksaimer UV seperti dipublikasikan oleb Tanaka pada tahun 1955 dan aplikasi pertama menghasilkan radiasi infra-merah dalam molekul CO2 seperti dikemukakan oleh Yagi dan Tabata pada tahun 1981. Tahun 1996 ditandai dengan investasi besar unuk membangun fasilitas memproduksi layar televisi flat dengan menggunakan panel penampil plasma. Aplikasi dengan teknik LTD ini diharapkan mencapai volume pasar yang sekurang-kurangnya 10 kali lebih besar dari pasar ozon mula-mula. LTD ini sangat menarik untuk aplikasi industri karena mereka dapat mem-beam kondisi plasma tak-setimbang pada tekanan atmosfer. Konfigurasi LTD klasik diperlihatkan pada Gambar 1, dengan menggunakan susunan silinder atau planar dengan sekurangkurangnya satu lapisan dielektrik yang ditempatkan di antara electrode. Bahan dielektrik yang digunakan pada umumnya gelas, kursa, kerarmik atau juga polimer. Spasi gap berjangkau antara 0.1 mm pada penampil plasma dan diatas 1 mm untuk generator ozon dan beberapa cm untuk laser CO 2. Sifat yang paling menarik pada LTD adalah tekanan gas operasi adalah atmosferik, lucatan dadal terdiri dari banyak arus filarnen yang independen yang tersebar diseluruh permukaan dengan lama lucut dalmn orde nanodetik. Filamentasi lucutan dadal pada tekanan udara atmosferik dalam konfigurasi LTD pertama kali ditemukan oleh Buss pada tahun 1932 dan sejak itu diteliti oleh banyak peneliti. Parameter plasma dalam setiap saluran lucutan tersebut yang seringkali disebut lucutan mikro, dapat diprediksi dengan model perhitungan dan dapat dipengaruhi oleh parameter eksternal. Perkembangan diagnostik plasma dan modeling komputer telah mampu menempatkan diri sebagai piranti diagnostik untuk mengamati sifa t-sifat lucutan mikro secara mendalam dan berfungsi untuk menyesuaikan diri terhadap aplikasi yang seperti yang dikehendaki.


Widdi Usada, dkk.

ISSN 0216 - 3128

13

Gambar l. Konfigurasi LTD planar dan silindris. Filamen lucutan mikro dapat dianggap persamaan yang menjelaskan adanya proses eksitasi, sebagai saluran plasma terionisasi lemah dengan disosiasi, ionisasi, attachment dan rekombinasi, sifat-sifat yang mewakili lucutan glow tekanan tinggi. pengaruh muatan yang dihasilkan pada medan listrik, Karena adanya penyusunan muatan di permukaan distribusi tenaga elektron dan reaksi kimia. dielektrik, yang lamanya beberapa nanodetik, medan Modeling pembentukan streamer dua dimensi telah listrik dilokasi lucutan mikro akan menurun sampai menjadi piranti penelitian yang sangat penting. pada suatu harga sehingga aliran arus pada posisi Setelah usaha awal untuk memodelkan pembentuktersebut terganggu. Meskipun umurnya sangat an lucutan mikro dalam LTD telah dilakukan oleh pendek dan transport muatannya -pun sangat Gibalov dkk. pada tahun 1981, maka banyak peneliti terbatas serta disipasi tenaganya juga kecil, namun lain telah mempublikasikan hasil simulasi dua dalam lucutan mikro tersebut sebagian besar tenaga dimensi 2D lucutan mikro di oksigen, udara, xenon, elektron dapat digunakan untuk mengeksitasi atom gas buang serta campuran gas greenhouse. atau molekul dari gas latar, sehingga menimbulkan Setelah avalanche elektron merambat me -nuju reaksi kimia dan atau emisi radiasi. Dalam LTD ini anode, maka muncul streamer yang menuju katode setiap lucutan mikro teramati pada frekuensi yang akhimya menyebabkan pembentukan yang berulangkali yang besamya sekitar dua kali frekuensi sangat cepat daerah fall katode. Arus maksimum suplainya. Frekuensi tegangan yang dikenakan lucutan mikro berimpit dengan daerah cathode fall. dapat berjangkau dari beberapa sampai beberapa Selama tahap ini kerapatan elektron berorde 1014 cm-3, ratus kHz. Pada frekuensi yang lebih tinggi teramati dengan lebar 0.2 mm. Tenaga elektron didala m adanya fenomena yang berbeda karena tidak ada filamen besarnya beberapa eV, sedangkan suhu gas cukup waktu antara separo gelombang tegangan tetap hampir sama dengan suhu gas latar, yang berikutnya dapat mengikuti peluruhan konduktivitas ditentukan oleh daya terdisipasi dalam lucutan plasma dalam filamen lucutan mikro. Pada tahuntersebut dan panas yang diambil oleh rangkaian tahun terakhir ini telah ditemukan suatu fenomena pendingin. Elektron-elektron bertenaga tinggi dalam bahwa pada suatu kondisi tertentu dapat diperoleh lucutan mikro bertumbukan dengan molekul dan lucutan glow yang homogen. atom gas latar dan menghasilkan ion, spesies Deskripsi teoritis pembentukan lucutan mikro tereksitasi seperti halnya fragrnen atom dan molekul serta pelakuan sesaat reaksi kimia dalarn filamen lainnya yang mengawali reaksi kimia. Kombinasi plasma tersebut telah diketahui baru -baru ini. fisika lucutan non termal dan kimia plasma telah Komputer cepat dan code numerik yang efisien mengarah pada aplikasi penting untuk industri diperlukan untuk menyelesaikan persamaanseperti yang ditunjukkan Gambar 2.


ISSN 0216 - 3128

14

Widdi Usada, dkk.

Gambar 2. Skema diagram prinsip umum LTD dan aplikasinya.

Generasi Industri Ozon Ozon dapat dihasilkan dari oksigen, udara atau dari campuran N2/O2. Langkah pertama menuju pembentukan ozon dalam lucutan gas adalah disosiasi molekul O2 melalul tumbukan elektron dan reaksi dengan atom N atau molekut N2 tereksitasi, seandainya ada nitrogen. Selanjutnya ozon terbentuk melalui reaksi 3 bodi termasuk O dan O2. Reaksi yang tidak dikehendaki berlangsun g pada batas atas suhu dan konsentrasi atom pada saluran lucutan mikro. Seandainya konsentrasi oksigen terlalu tinggi maka rekombinasi menjadi O2 metfjadi dominan. Seandainya suhu terlalu tinggi pembentukan ozon secara drastis akan menurun dan dekomposisi ozon termal menjadi berperanan. Aspek penting lainnya adalah rugi tenaga oleh ion harus dipertahankan seminimum mungkin karena reaksi ionik secara esensial tidak memberikan pe-ranan besar terhadap pembentukan ozon. Modeling lucutan sangat membantu meng identifikasi kondisi lucutan optimum terhadap lebar celah, sifat dielektrik, tekanan operasi, bentuk gelombang tegang an serta frekuensi. Banyak teknik generator ozon menggunakan tabung lucutan silinder dengan diameter 20-50 mm dan panjangnya 1-3 m. Untuk generator ozon tradisional tabung gelas pireks (duran) dipasang didalarn bahan tabung baja tahan karat untuk mernbentuk celah lucut anular dengan lebar radial 0,5-1 mm. Pelapisan konduktor (lapisan tipis aluminium) didalam tabung gelas dikenakan tegangan tinggi melalui sekering HV. Dielektrik lain seperti tabung keramik atau pelapisan dielektrik khusus

pada tabung baja juga banyak digunakan. Saat ini unjuk kerja generator ozon yang tinggi dengan menggunakan dielektrik bukan dari gelas serta lebar celah yang sangat sempit. Generator ozon berukuran besar menggunakan banyak tabung lucut. Tabung baja luar berlaku sebagai elektrode tanah. Elektrode tanah ini didinginkan bagian luar oleh aliran air. Generator ozon kuno dioperasikan pada frekuensi sesua i dengan sumber AC atau mengguna kan motor generator. Sedangkan generator modern berdaya tinggi memanfaatkan daya semikonduktor untuk menghasilkan arus gelombang kotak dengan laju repetisi 0.5 sampai 5 kHz. Pada generator yang dioperasikan pada frekuensi lebih tinggi dapat melimpahkan rapat daya pada tegangan operasi yang lebih rendah, saat ini dapat dibawah 5 kV dibanding dengan generator terdahulu yang membutuhkan 20 kV. Tegangan yang lebih rendah menghasilkan berkurangnya stress listrik terhadap diele ktrik. Sedangkan generator ozon yang meng-gunakan thyristor atau IGBT (insulaied gate bipolar transistor) berdaya tinggi memberikan pengendalian proses yang unggul serta kompensasi faktor daya. Berdasar pada kondisi lucut teroptimasi serta daya elektronik modern, belakangan ini banyak dicapai kemajuan pesat dalam hal konsentrasi ozon yang dan konsumsi tenaga. Konsentrasi ozon sampai 5% berat dengan udara dan lebih 18% berat dengan oksigen teknis sekarang ini dapat dicapai. Fasilitas ozon besar dapat menghasilkan beberapa ratus kg ozon setiap jamnya pada konsumsi daya beberapa megawat. Kapasitas generator ozon yang besar mampu menghasilkan 100 kg perjamnya.


Widdi Usada, dkk.

ISSN 0216 - 3128

Dengan teknologi modern ozon dapat dihasilkan kurang dari 2 US$/kg. Aplikasi utama adalah dalam perlakuan air dan pemutihan bubur. Aplikasi dalam sistesa organik termasuk didalamnya ozonisasi asam oleik dan produksi hydrochinon, piperonal, hormonhormon tertentu, antibiotik, vitamin, bumbu, parfum dan fragrances. Demikian sekilas perkembangan generator ozon. Sedangkan dalam makalah ini akan disajikan sosok generator ozon yang dipandang dari sisi kesetaraannya sebagai sistem peralatan listrik yang terdiri dari sumber tegangan bolak-balik, kapasitor, induktansi dan resistansi.

15

Gambar 3.

Rangkaian kesetaraan generator ozon yang terdiri dari induktansi L1, kapasitor dielektrik C, lucutan di celah diwakili oleh induktansi L2 dan R.

Persamaan Rangkaian Generator Ozon

Kesetaraan

Persamaan rangkaian listtik dari Gambar 3 dapat dituliskan sebagai berikut V = ( L1 + L2 ) dI / dt + ∫ I dt / C + I R

DASAR TEORI Seperti telah dijelaskan dimuka bahwa generator ozon terdiri dari sumber tegangan bolakbalik, yang dihubungkan dengan elektrode yang dilapisi dengan bahan dielektrik, kemudian ruang berisi gas, dan selanjutnya elektrode yang dihubungkan dengan sistem pentanahan. Oleh karena itu sistem generator tersebut dapat dipandang sebagai sistem rangkaian listrik yang terdiri dari sumber tegangan bolak-balik, kemudian kapasitor C1 yang mewakili dielektrik dan kapsitor kedua yang mewakili ruang berisi gas antara dielektrik dengan elektrode kedua. Sedangkan saat terjadi lucutan mikro maka C2 seakan-akan disejajarkan dengan adanya induktansi L dan sebuah tahanan R. Gambar 3 menunjukkan rangkaian setara generator ozon.

Rangkaian Kesetaraan Generator Ozon Gambar 3 mewakili rangkaian kesetaraan generator ozon. V adalah sumber daya bolak-balik (RF), C adalah kapasitor pertama mewakili dielek-trik, L dan R adalah induktansi dan tahanan yang mewakili adanya plasma saat terjadi lucutan senyap.

(1)

Atau dapat dituliskan

dI / dt = (V − ∫ I dt / C − I R) / ( L1 + L2 )

(2)

PENYELESAIAN, HASIL DAN PEMBAHASAN Normalisasi Persamaan Rangkaian Gene rator Ozon Untuk keperluan komputasi biasanya persamaan yang akan diselesaikan harus diubah menjadi persamaan yang tidak berdimensi. Oleh karena itu persamaan (2) dapat diubah menjadi persamaan normalisasi dengan faktor norinalisasinya adalah sebagai berikut t 0 = (L1C)1/2; -1

f0 = (t0) ; t = t 0τ;

Z0 = (L1/C)1/2; F = k f0;

R = Z0δ1;

L2/L1 = β

V 0 = I0Z0; I = I0ι

V = V0 cos Ft = I0Z0 cos k τ

sehingga persamaan (2) akan menjadi

dI / dt = dI / dt = (V − ∫ I dt / C − I R)/ ( L1 + L2 ) ( I 0 / t0 ) dι / dτ = ( I0 Z0 cos k τ − I 0 Z0 ∫ ι d τ / C

− I 0Z0 δ) / L1 (1 + β) dι / dτ = (t0Z0 cos kτ − t02 ∫ ι dτ / C − t0Z0δ) / L1 (1 + β) dan karena t 0 Z0 = Ll, sedangkan t 02 = L1 C, maka diperoleh


ISSN 0216 - 3128

16

dι / dτ = (cos (kτ) − ∫ ιdτ − δ) / (1 + β) (3) Persamaan (3) merupakan laju arus ternorrnalisasi dan dapat diselesaikan secara numerik, dan telah dipilih perangkat lunak WATFOR77 dan sebagai penampil grafiknya dengan lotus atau microsoft excel. Hasil tampilan untuk berbagai variasi frekuensi (k ) dan parameter lainnya dapat disampaikan sebagai berikut : Gambar 4 - 10 menunjukkan hasil komputasi rangkaian setara generator ozon dengan parameter k = 1, 5, 10 dan beta = 0, 5; 1. Dari hasil komputasi yang diperoleh maka untuk k yang besarnya sama dengan 1, 5, 10, tampak bahwa untuk k = 1 sinyal sumber tampak tidak cacatnya (Gambar 4), namun untuk k = 5 mulai tampak ketidak-simetrisan apalagi untuk k = 10, sinyal menjadi runcing dan pada saat tertentu akan terpotong, dan berlaku untuk baik sinyal sumber maupun sinyal lucutan di celah (Gambar 6, 7, 9, 10). Untuk faktor beta (β ) = L1/L2, maka untuk β < 1 maka tegangan keluaran yang diberikan kepada celah akan kecil. Maka untuk β < 1 maka tenaga

Widdi Usada, dkk.

yang diberikan kepada celah juga kecil. Sedangkan untuk β = 1, tegangan lucut yang diberikan akan lebih besar mendekati separo dari tegangan sumbernya. Besarnya tenaga yang diberikan ke celah hampir tidak terpengaruh oleh frekuensi yang diberikan. Dalam laporan ini tidak disinggung faktor hambatan, mengingat bahwa peranan hambatan R di sini menunjukkan beban panas yang diberikan oleh sisitem. Oleh karena itu seharusnya beban R sekecil mungkin sehingga panas yang dihasilkan juga sekecil mungkin. Panas yang dihasilkan yang biasanya ditimbun di elektrode baja tahan karat akan memberikan radiasi panas yang merusak ozon yang terbentuk. Oleh karena itu pada elektrode baja tahan karat perlu dipasang sistem pendingin se-hingga akan memberikan pengaruh terhadap jumlah ozon yang dihasilkan. Namun perlu diketahui bah-wa sekecil apapun R tentu ada karena merupakan karakteristik darisetiap sistem rangkaian fistrik. Hasil komputasi tersebut sangat penting oleh karena itu dalam merancang sistem generator ozon perlu pertimbangan-pertimbangan sehingga hasil optimal akan dapat diperoleh.

Gambar 4. Kurva komputasi rangkaian setara generator ozon antara tegangan sumber dan tegangan gap dengan parameter k = 1 dan beta = 0,5.


Widdi Usada, dkk.

ISSN 0216 - 3128

Gambar 5. Lukisan Lissajous antara tegangan sumber dan tegangan gap dengan parameter k = 1 dan beta = 0,5 .



17

18

ISSN 0216 - 3128

Widdi Usada, dkk.


Gambar 8. Kurva komputasi rangkaian setara generator ozon antara tegangan sumber dan tegangan gap dengan parameter k = 1 dan beta = 1.


Widdi Usada, dkk.

ISSN 0216 - 3128

Gambar 9. Kurva komputasi rangkaian setara generator ozon antara tegangan sumber dan tegangan gap dengan parameter k = 5 dan beta = 1.


19

ISSN 0216 - 3128

20

Widdi Usada, dkk.

Gambar 10. Kurva komputasi rangkaian setara generator ozon antara tegangan sumber dan tegangan gap dengan parameter k = 10 dan beta=l .

KESIMPULAN Generator ozon sebagai suatu sistem rangkaian listrik RLC telah disusun sistem persamaannya, kemudian persamaan yang dihasilkan telah pula diselesaikan dalam bentuk persamaan ternormalisasi. Penyelesaian persamaan ternormalisasi dikejakan dengan perangkat lunak Watfor77. Hasil yang diperoleh menunjukkan adanya pengaruh kuat beban induktansi terhadap keluaran tegangan lucut di celah, yang berarti pula menunjukkan tenaga yang diberikan kepada celah. Seperti diketahui di celah tersebut merupakan tempat berlangsungnya reaksi pembentukan ozon. Meskipun faktor ham-batan R tidak dipandang secara serius, namun karena R memberikan beban panas yang berarti memberikan beban negatif terhadap proses pem-bentukan ozon maka R haruslah dibuat serendah mungkin. Karena R merupakan faktor karakteristik data sistem generator ozon maka untuk memberikan reaksi yang optimal data pembentukan ozon diperlukan sistem pendingin yang dikenakan pada elektrode logam (elektrode baja tahan karat).

1.

Y. SAKAI et al., Decomposition of NO2 Molecules By UV Light and Glow Discharge, in Proccs. of XXII International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Hoboken, USA, July 31st - August 4 th, 1955.

2.

R.A. DZHANOV et al., Dynamic of Ozone Formation in Nanosecond Microwave Dis charge, in Proccs. of XXII International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Hoboken, USA, July 31st - August 4 th, 1955.

3.

I.D. CHALMERS et al., Pulsed Ozone Gene ration In Oxygen, Proccs. of XXII International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Hoboken, USA, July 31st- August 4 th, 1955.

4.

R. A. DZHANOV et al., Freon Destruction in a Nanosecond Corona Discharge, in Proccs. of XXII International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Hoboken, USA, July 31 st-August 4th, 1955.

5.

R.H. AMIROV et al., Nanosecond Corona Induced SO2 Oxidation in Flue Gas and Effect of Fly Ash , in Proccs. of XXII International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Hoboken, USA, July 31st-August 4 th, 1955.

6.

R. MORROW et al., Pulsed Corona to Reduce NOx and SO2 Emissions, in Proccs. of XXII International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Hoboken, U S A, July 31st August 4th, 1955.

7.

W. EGLI and U. KOGELSCHATZ, XXII International Conference on Phenomena Ioni zed Gases, Hoboken, USA, July 31st -August 4 th, 1995, pp. 119-1920.

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof U. Kogelschatz dari ADB Swiss, Prof C.S Wong dari Physics Dept. UM, KL, Malaysia, Dr. Ozamu Naito, JAERI, Naka Jepang, Dr. Muhamad Noor FMIPA -UNDIP, Semarang yang banyak memberikan acuan, sehingga pekerjaan ini dapat diselesaikan.

ACUAN

LAMPIRAN WATFOR -77 Vl.4 (c) 1986 - WATCOM Systems Inc. 00/11/15 09:56:40 Options : xtype, list, extensions, warnings, terminal, check

C

GENERATOR OZON DALAM SISTEM RA NGKAIAN LISTRIK SETARA

C

14 NOVEMBER 2000, 1 UNTAI REAL Il, N T = 0 Il = 0 Ql = 0 DT = 0.05 N = 20

R,L,C 1 2 3 4 5 6


Widdi Usada, dkk.

ISSN 0216 - 3128

21

7 K = 5 8 GAMMA = L 9 DELTA = 0.05 10 BETA = 0.5 11 RI1 = 0 12 V = 0 13 Vl = 0 14 NWR1 = 2 15 OPEN(UNIT=NWR1,FILE='C:OZONOVE.PRN’) 16 WRITE(*,20)T,V,V1,I1 17 WRITE(NWR1,20)T,V,V1,Il 18 20 FORMAT(lX,F9.4,3X,F9.4,3X,F9.4,3X,F9.4) 19 10 DO 30 M = 0,2 20 T = T+DT 21 I1 = I1+RI1*DT 22 Ql = Q1+I1*DT 23 RI1 = SIN(K*T) - Ql/(1+GAMMA) 24 V1 = Q1/GAMMA 25 V= SIN(K*T) 26 IF ((ABS(V1/V) -O.5) . LT.0.05.) GOTO 40 27 30 CONTINUE 28 WRITE(*,20)T,V,V1,Il 29 WRITE(NWR1,20)T,V,V1,Il 30 GOTO 10 31 40 WRITE(*,20)T,V,V1,Il 32 WRITE(NWR1,20)T,V,V1,Il 33 50 DO 60 M=0,2 34 T=T+DT 35 RI1 = (SIN(K*T) -Ql - DELTA)/(1+BETA) 36 Il=Il+RI1*DT 37 Ql=Ql+Il*DT 38 V=SIN(K*T) 39 Vl=BETA*RI1+Il*DELTA 40 60 CONTINUE 41 WRITE(*,20)T,V,V1,Il 42 WRITE(NWR1,20)T,V,Vl,Il 43 IF (T.LT.5) GOTO 50 44 IF (T.GT.5) GOTO 100 45 CLOSE(NWR1) 46 100 STOP 47 END Compile time: 00.00 Execution time: 00.06 Size of object code: 1150 Number of extensions: 0 Size of local data area(s): 244 Number of warnings: 0 Size of global data area: 0 Number of errors: 0 Object/Dynamic bytes free: 403614/44289 Statements Executed: 754

TANYA JAWAB Anwar Budianto − Pada abstrak tertulis bahwa parameter tegangan lucutan (V) di celah diberikan sangat sign ifikan

dalam produksi ozon. Pada proses ini, mana yang paling berperan, tegangan atau medan listrik ? − Bagaimana fungsi produksi ozon terhadap parameter-parameter kesetaraan rangkaian listrik lucutan ?


ISSN 0216 - 3128

22

Widdi Usada, dkk.

Suryadi − Dalam proses ini yang memegang peran sangat penting ialah kuat medannya .

dengan lucutan senyap lebih efisien. (Dengan lucutan senyap lebih cepat mengubah warna larutan KJ) .

− Produksi ozon akan optimum bila daya yang disalurkan dari sumber ke sistem optimum. Dalam pemodelan ini transfer daya optimum tercapai untuk nilai β = 1 ( impedansi sumber sama dengan impedansi sistem).

− Kerapatan ozon yang dihasilkan diukur dengan mengamati kecepatan perubahan larutan KJ .

M. Munawir Z. − Apakah ozon dari hasil penyinaran oksigen dengan UV atau lucutan senyap ini pernah dibuat? − Bila sudah, teknik mana yang lebih efisien ? − Hasil produksi ozon bagaimana cara mengukurnya ?

Suryadi − Ozon dengan lucutan senyap sudah dibuat di lab kami, sedangkan dengan penyinaran U.V. telah pula dicoba dibidang lain . − Secara kuantitatif belum pernah diperbandingkan . Secara kualitatif dapat disimpulkan

J. Karmadi − Pada generator ozon telah disebutkan pada frequensi sangat tinggi, berapa nilai frequensi tersebut ? − Pada generator ozon tersebut idiealnya pada frequensi berapa ? Suryadi − Frekuensi akan mempermudah terjadinya peristiwa lucutan, sehingga frekuensi tidaklah sangat penting pada generator ozon. Hanyalah pada frekuensi lebih rendah dibuatkan tegangan yang lebih tinggi. Alat yang telah kami buat menggunakan frekuensi ~ 2 MHz. − Untuk frakuensi idealnya sampai saat ini belum diketahui secara pasti. Tetapi ada peneliti an yang menunjukkan bahwa frakuensi yang lebih tinggi akan lebih efisien .


STUDI KESETARAAN RANGKAIAN LISTRIK LUCUTAN SENYAP PADA GENERATOR OZON

Recommend Documents