Uni kerja dan analisis energi reaktor tipe static mixer untuk produksi biodiesel secara katalik

Ismail.Fl4104042. Uji Kinerja dm Anal& EoKgi Reaktor Tipe SLrdir M i i Untnk F'mdubi B i d e 4 Setars Katatik. Dibawah B i m b i Dr.lr.YAh Purwanto,MSc dan

Lr.

Rizd Alamsyah, MSc. 2008

Kebrduban

energi

dunk tens meningkat Samntara itu ketersediaan

s u m k em+, benrpa

energi

fosil yang selama ini menyokong k e b t u k n d u t seanakinberkurang.Bedmgaiupayaterusd&kukmlmtukmengatasimasalah t& W y a

adalab

dengan mencmi s u m k energi baru dan konversi

energi dari bahan bakar fosil ke bahan bakar altanatif yang tehmhm Biodiesel m m p k m salah sah, bentuk

energi

altematif

yang

saaf ini sedang giat dikembangkan.

Biodiesel

adalah

bahan bakar mesin diesel yang

terdiri

dari ester- metil atau e d

-

lemak yang dibuat

-

alkoholisis Biodiesel

berbentut senyawa rnono-allril esta dari asgm-asam lemak mtai panjang yang

diproduksi melalui maksi

transesterifikasi

a@na trigliserida (minyak nababi) dengan allcoho1 mtai pendek

seperti metan01

meojadi meld ester dan glisaol den& bantuan katalis bara

Berdasarkan kmbgan FFA dalam minyak nabati, maka proses

pembuaran biodiesel

secara

komersial dibedakan menjadi dm yaitu:

transesterifikasidengankatalisbasauntukbahanbakurefinedoilara~minyak

nabatidengmkmbganFFArendahdanestaifikasidengankatalis-lmtuk bahan baku dengan kmbgan FFA tinggi, kemudian dilanjldkan dengan reaksi

dengan katalis basa Roses pem- biodiesel dmi minyak

n a b a t i a k a n m e l e W a r i ~ ~ ~ l ) . R o s e s p e m ~ b a h a n b a k u d a r i

-

3). T

-pengotor dan w econfm, 2). i3d3as, 4).

Pemisahan

danpemlrmian

S M i r m i r t r ~ ~ y a n g b i i d i g u n a k a n u n t u k t l u i d a ~

v i s k d rendah dan tinggi, untuk 8- fluida yang viskositranya babeda, juga lmtuk bahan b e e Kehilangan tekanan yang tejltdi kecil. Karena

benhlknya yang seperti ulir, mampu menciptakan aliran tlrrbulea untuk rn efektifitas m ~ n g . I q m ~ tenaga listrik cukup rendah, Lisa

~ p r o s e s L Y n u m v p m 6 s i k a ~ d n p . ~ hornogenitas dan mencegah sedimentasi hutan. Reaktor statrc mirer wnrpakan

reaktor biodiesel yang dilengkapi dengan mfrer staris untuk meningkatkan

e f f i t z p e m g d h n

Pewtitian

ini

bertujuan lmtuk Mengkaji kiwja reaktor stme mtrer dalam memproduksi biodiesel menganalisis pindah panas dan kehilangan panas pada reaktnr, dan @tung kebrduban

energi

lmtuk pem- biodiesel

dengm

reaktor ~ 1 d c mirer.

Peaelitian

ini

mempkm bagian penelitian yang

dilakukan

o l e -

Riial

W S c , mahasiswa S3 Bidang Studi Keteknikan

Pertanian,

ins ti^

Patanian

Bogor.

Penetitian

d i M s a h n @a bulan Maret sampai Juli 2008, batempar di Workshop Balai Besar lndustri Agro (BBIA), Bogor, dan

Pengjian dilakukan pada kondisi

suhu

70 OC selama 90 menit Rosedur

p e n g u j i a n t e r d i r i d a r i t a h a p ~ d a n p r o s e s p r o d u k s i t a h a p p e Q l i s a h a n gtisaol dan tnhap pem- meid ester. Setelah pengujian,

dilakukan

analids ~karakteristikteknikreaktor,pindahpanas,dankebutubmenergi.

Hasil pmelitian proses pembuatan biodiesel

dengan

reaktor static mizer

deqm kapasitas 16.5 Lita campran menghasilkan rendawn sebesar 96.58%. efisieosi W e r sebesar 88.03% efisiensi p o m p 58.1%

dan

kebulukm air pendingin lmtuk kondemor

adalah

sebesar 810 liter.

Dari hasil analids pindah panas, didapatkan perpimlahan panas

secata

keselrmhan melalui dinding

adalah

sebesar 260.62 kJ. Sedangkan kehilangan

p m s

terbesar

terjadi pada pipa sal- yaitu sebesar 116.57 kJ.

Hasilanalidstahadapkebulukmewrgimenunjukkanbesamyakonnrmsi

ewrgi

~mtuk proses

produksi

biodiesel

adalah

sebesar

49,86

12 1

kJ atau 4,83 1.54 kJ/kg. Msing-iMsing kebulukm

ewrgi

knebut

adalah

mtuk tahap proses

sebesar 18,311.67klatau

1,394.0kJ/k&untuktahappexm~hsebesar27,476.11

atau 2,973.6 kJ/k& dan lmtuk

tahap

pengeringan sebesar 4,073.43 kJ atau 463.94

kJ/kg.Emergidalambmhkpanas(termal)maupaLankebuhhmtabesar~

produksi biodiesel

dengan

reaktor Sfme

mtrer.

Total kebutubm

energi

termal

adalah

sebesar 43,500 kJ atau 4,230.7 kJIkg. Ke*

energi

biologis sebesar 5,679.13 kJ atau 55234 kJ/kg. Kebutubm energi mekanis sebesar 682.04 kJIkg

atau 48.52

kJM

Roses pembuatan biodiesel mampu menaikkan nilai kalor

m i n y a k n a b a t i s e b e s a r ~ ~ ~ k ~ ~ k g . ~ r a s i o r m t a r a e n a g i y a n g d i ~ d e n p kenaikkan nilai kalor minyak nabati dari kelapa sawit &lam proses

SKRlPSI

~salahsatusyaratuntukmempeaolehgeh SARJANA

TEKNOLOGI

PERTANlAN

Pada Departemen Teknik Peatanian Fakubs T h l o g i Pertanian

M M

Pertanian Bogor

Oleh

EMAIL

~14104&2

Dilahirkan pada tanggal 27 Agustu~ 1984 di F'ayakumbuh

m j u i

Oleh

Pembimbing

I

P e m b i i i I1

R+

.

-

Lr.

R i d

AlamsvahMSc

NIP.

090

016 167

KATA

PENCANTAR

Syukur ahamdulilhb kepada

AUah

SWT yang telah memberikan

kesempatan kepda penulis tmtuk menyelesaikm pen-

skripsi

ini

sebagai

tugas akhir utuuk meraih gelar Sajana Tekwlogi

&

P

pada

Deplvtanen Teknik

Patanian,

Lostim

Pertanian

Bogor.

Setesainya penulisan

skripsi

ini

tidak terlepas dari ban- b i i b i i

dan

kehjsama dari behagai pihak, oleh kmem itu

pada

keseanpatan

ini

penulis

~ k a n t a i m a k a s i h y a n g ~ ~ y a k e p a d a :

1. nxmda

tercinta

yang

senantiasa

membeaikan d m

dan

kadh sayang kepada pen& kakakku "Izel sekeluargan

,

dan

itdik-adikku

tenayang Ikal

dan

WeQi

yang

senantiasa

memberikan

dulnmgan

moral

dan

doanya kepda penulis

2.

Dr.

Ir.

Y.

Aris Purwanto, MSc, selaku dosen pembimbii I, yang telah

banyak memberikan b i m b i i

dan

arahan selama menjadi b i m b i i beliau

dan dalam penulisan

skripsi

ini.

3.

Ir.

Rizal Alamsyah, MSc, selaku dasen pembimbing ll atas a d a n dan

b i m b i i y a y a q telah diberikan .

4.

Dr.

Ir. Desial,

sebagai dosen pemguji atas masukan yang diberikan

5.

Dr.Ir. Wanan

Hermawan,

MS

sekagai kepala Departanen Teknik

Patanian

atas brmtuannya selama penulis menjadi m a h a h a di IPB

6. Staf peagajar dan karyawan di Departemn Teknik

Pertanian

yang selama ini

telah memberikan banyak ilmu

dan

pelajaran.

7.

Yayasan

danamon peduli : pak Fauzan, mas Kristian,

pak

Hery, ibu Tya, serta

Rkan-rekansepejuangan:Ali,K&i,SugiHasan,Dwita,FidanAjid

8. Staf di Balai

Besar

Lndumi

Agro ; ibu Susi, pak Agus

atas

semua bantuaunya,

dantanan-tananmahasiswayangsamasamapenelitiandisana;masDidin,

Alya, Fitri, Ired, Heugky dan

H

m

atas kerjasamanya

9. Temao-ternan

TEP

m@zm 41, Anmi, Slrpri Aris,

Ujang,

Wakid,

Rina,

Li

Ely, Ni'pla, Arip, Triono,

lmaf

Naa,

Bayq

Ma& Soib, Kusnanto,

Sigit, dan semua rekan-rekan yang tidak

dapat

penulis sebutkan satu persatu.

10. Keluarga besar wisma Al Mumwar ;

Pa!

Ochin,

mas Arip,

mas

Taufig

atas b a n m

dm

dukmgamya, tendama Firman yang telab bed&

hati

maniojamkanprinter-nya

11.F'rista dan rekan-rekan

di

wiana Tri RRegina atas semua doa

dan

-ya

Penulis menyadari

bahwa d a h penulisan skripsi ini madh ban)&

terdapat

k e h m m g m Untuk itu

p

u

l

i

s

sangat

meogfiarapkan

kritik

dan

saran

y a n g ~ ~ ~ m t u k ~ d i - y a n g a ~ d - % - ~ o g a a p a m

penulis

bvat

ini dapat b e m m d h bagi kita semua.

Bogor, September 2008

Hnlanutn

KATA PENCANTAR.

...

i

...

DAFTAR IS1

...

lu

...

DAFTAR GAMBAR v

..

D m A R TABEL

...

vu ... DAFTAR LAMPIRAN

...

vlu I

.

PENDAHULUAN

...

1

A

.

LATAR BELAKANG

...

1

B

.

TUJUAN PENELITIAN

...

4

...

Il

.

TWJAUAN PUSTAKA 5 A. BIODIESEL

...

5

B. S W E R BAHAN BAKU

...

7

1

.

Minyak Kelapa Sawit (CPO)

...

7

2

.

&yak Jelantah

...

8

3

.

Minyak Jarak Pagm

...

10

C . TEKNOLOGI PRODUKSI BIODIESEL

...

I I D

.

REAKTOR BIODIES EL.

...

17

3

.

Static Mhcer

...

*

19

4

.

Pompa

...

20

... 8

.

Kontrol Pawl 22 E

.

PERPINDAHAN PANAS

...

22

3

.

Konveksi

...

24

F

.

ENERGI UNTllK PROSES PRODUKSI

...

27