Etanol memiliki titik didih yang lebih rendah dibandingkan air suling, sehingga etanol akan menguap dan mengembun. Proses pemisahan ini dilakukan dengan memanfaatkan perbedaan titik didih atau volatilitas antar komponen dalam suatu campuran dengan cara merebus atau menguapkan komponen yang lebih mudah menguap. Apabila campuran cairan yang terdiri dari dua komponen dipanaskan, uap yang dihasilkan akan lebih banyak mengandung komponen dengan titik didih lebih rendah.
Ketika uap dikondensasi, komponen dengan titik didih lebih tinggi cenderung lebih mudah mengembun dibandingkan komponen dengan titik didih rendah. Etanol mempunyai perbedaan titik didih yang lebih kecil dibandingkan air, proses destilasi dapat digunakan secara optimal pada pemisahan ini karena etanol akan menguap terlebih dahulu. Distilasi sederhana merupakan suatu proses pemisahan suatu campuran yang komponen-komponennya mempunyai perbedaan titik didih yang cukup besar antara komponen yang satu dengan komponen lainnya yang bersifat mudah menguap.
Distilasi fraksional adalah proses pemisahan komponen cair dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didih yang kecil yang dapat dipengaruhi oleh beberapa variabel seperti suhu, tekanan, kolom fraksionasi dan rasio refluks. Pemisahan yang terjadi biasanya didasarkan pada perbedaan titik didih atau berdasarkan massa jenis zat dalam setiap campuran. Akibatnya komponen yang titik didihnya lebih rendah akan lebih cepat naik dalam kolom.
Proses pemurnian bioetanol dapat dilakukan dengan metode distilasi, yaitu proses pemurnian berdasarkan perbedaan titik didih masing-masing senyawa dalam campuran yang dipisahkan (Saputro dkk, 2023).
Tipe Batch Distillation Column
Dalam produksi minuman beralkohol, penyulingan digunakan dalam produksi minuman beralkohol seperti minuman beralkohol dan anggur untuk memisahkan alkohol dari campuran yang difermentasi. Selama pemurnian minyak nabati, berbagai kotoran atau bahkan beberapa kotoran dan bau yang tidak diinginkan dihilangkan melalui penyulingan. Dalam penjernihan air, penyulingan digunakan untuk memperoleh air murni dari air laut atau air limbah.
Dalam pemilahan limbah kimia, penyulingan digunakan dalam pengolahan limbah kimia untuk memisahkan komponen berbahaya dari limbah cair sehingga menghasilkan limbah cair tidak berbahaya. Distilasi fraksional batch digunakan bila terdapat perbedaan titik didih komponen dalam campuran yang berdekatan atau perbedaan titik didihnya kecil. Distilasi uap batch digunakan untuk memisahkan senyawa yang tidak mudah menguap pada suhu distilasi biasa.
Distilasi ini digunakan untuk mengekstrak komponen yang mudah menguap dari bahan yang peka terhadap panas atau bahan yang membusuk. Distilasi vakum batch digunakan pada tekanan rendah atau vakum dan titik didih komponen akan lebih rendah. Proses ini digunakan untuk memisahkan dan memurnikan produk reaksi kimia sekaligus menghilangkan senyawa atau produk samping yang tidak diinginkan.
Azeotrop adalah campuran dua komponen atau lebih dengan komposisi tetap yang mempunyai titik didih tetap, sangat sulit dipisahkan dengan metode distilasi batch sederhana karena titik didihnya sulit diubah. Kolom distilasi merupakan suatu barang penting yang digunakan dalam penyulingan campuran cairan untuk memisahkan campuran menjadi bagian-bagian atau fraksi berdasarkan perbedaan volatilitas. Kolom atau sering disebut tower mempunyai dua kegunaan, yaitu yang pertama untuk memisahkan umpan (bahan masukan) menjadi dua bagian, yaitu uap yang naik ke bagian atas (top/overhead) kolom dan bagian cair yang turun ke bawah. (dasar ).
Peralatan internal berupa nampan atau packing yang dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi pemisahan. Bagian utama dari distilasi adalah cangkang vertikal yang berfungsi untuk memisahkan komponen-komponen dalam kolom, seperti nampan atau pelat, yang berfungsi untuk meningkatkan kemampuan memisahkan komponen-komponen suatu campuran yang ingin dipisahkan. Vertikal harus digunakan untuk menampung bagian dalam kolom dan bersama-sama dengan kondensor dan pemanas ulang membentuk kolom distilasi.
Penelitian Terkait
Setelah distilasi pada tiga temperatur berbeda, nilai efisiensi masing-masing sebesar 33,95%. Berdasarkan jurnal tersebut dikatakan bahwa nilai efisiensi destilasi yang paling besar adalah pada penggunaan suhu 125℃, sehingga diperoleh konsentrasi air destilasi yang paling optimal. Penelitian terkait adalah penelitian yang mempunyai persamaan atau keterkaitan antara penelitian yang telah dilakukan dengan penelitian yang akan dilakukan.
Penelitian yang akan dilaksanakan pada praktikum I di unit operasional laboratorium pemisahan dan pemurnian mengenai kolom distilasi batch. Mello et al, 2020) dalam penelitiannya melakukan uji coba dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi produksi bahan sulingan dengan mengatur suhu pemanasan dan suhu pendinginan umpan untuk mengatur strategi distribusi. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa jika suhu inlet feed dinaikkan maka nilai konversi spread yang dihasilkan akan semakin besar.
Penelitian ini juga menunjukkan bahwa suhu memegang peranan penting dalam proses distilasi suatu komponen campuran senyawa. Penelitian ini menggunakan kondisi operasi yang berbeda, distilasi pertama menggunakan suhu 60℃ dan distilasi kedua menggunakan suhu 70℃ hingga 90℃. Hal ini juga mempengaruhi setiap proses pembuatan alat yang terjadi pada proses distilasi dengan proses recovery air suling.
Penelitian yang dilakukan oleh (Adani dan Pujiastuti, 2017) menyatakan bahwa nilai efisiensi alat destilasi untuk pengolahan air suling ditentukan oleh suhu dan waktu pengoperasian proses. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh suhu dan waktu operasi terhadap volume air suling yang dihasilkan serta mengetahui efisiensi kinerja alat destilasi. Penelitian yang dilakukan oleh (Ariba dkk, 2019) menyatakan bahwa telah dikembangkan alat destilasi untuk menghasilkan bioetanol yang efektif dari limbah kulit nanas.
Penelitian ini juga bertujuan untuk memahami proses produksi, mengetahui kadar dan kualitas bioetanol yang dihasilkan dari limbah kulit nanas. Kadar etanol maksimum yang diperoleh sebesar 44% pada kondisi operasi destilasi ini yaitu pada suhu 90°C. Berdasarkan enam penelitian terkait, dapat disimpulkan bahwa kondisi kerja sangat berpengaruh terhadap proses distilasi.
Prosedur Percobaan 1) Semua valve (V) ditutup
Blok Diagram
Grafik Hasil Pengamatan
Pembahasan
Berdasarkan data observasi dapat disimpulkan bahwa terdapat hubungan antara pressure drop dengan variasi daya pada menara distilasi batch. Semakin tinggi daya yang diatur untuk menjalankan proses, maka penurunan tekanan yang dicapai akan semakin besar. Pengukuran penurunan tekanan ini dilakukan dengan terlebih dahulu membuka katup 6 kemudian dilanjutkan dengan membuka katup 7 pada tray.
Uap yang terkondensasi pada kondensor dialirkan ke refluks kemudian dialirkan melalui downcomer menuju tray dibawahnya. Semakin tinggi daya keluarannya maka akan menyebabkan semakin tingginya suhu pada proses distilasi yang pada akhirnya akan mempercepat proses. Namun jika daya yang dihasilkan terlalu tinggi, maka dapat menyebabkan kemungkinan terjadinya kesalahan pada proses, misalnya foaming, entrainment, weeping/dumping, flossing.
Meningkatnya tekanan dari aliran steam juga dapat menyebabkan aliran downcomer terhambat, sehingga cairan yang turun tertahan di dalam tray. Semakin tinggi daya yang diberikan maka proses pemisahan larutan akan semakin cepat, karena salah satu komponen larutan akan mencapai titik didih yang diperlukan agar dapat menguap lebih cepat. Berdasarkan data yang diamati selama percobaan, terdapat pola dimana perbandingan antara penurunan tekanan yang terjadi pada kolom distilasi batch dengan daya yang digunakan cenderung meningkat selama proses distilasi, meskipun terkadang juga menurun.
Artinya nilai pressure drop akan semakin besar seiring bertambahnya daya yang masuk ke sistem. Dari data pengamatan selama percobaan, hubungan antara penurunan tekanan melalui kolom distilasi seri dengan daya yang digunakan selalu meningkat. Berdasarkan data percobaan mengenai hubungan antara laju didih, penurunan tekanan dan laju pembusaan baki.
Dilihat dari datanya, jika bisul semakin besar maka derajat buih pada nampan juga akan semakin besar. Ketika tingkat pembentukan busa pada baki meningkat, daya yang diterapkan akan lebih besar dan penurunan tekanan yang dicapai akan meningkat. Dapat disimpulkan bahwa dengan memasukkan daya yang tinggi dalam waktu yang singkat akan meningkatkan massa jenis destilat hasil percobaan secara signifikan, sehingga daya tersebut dapat mempengaruhi laju penguapan bahan.
Saran
Pengaruh Suhu dan Waktu Operasional Terhadap Proses Distilasi Pengolahan Aquades di Fakultas Teknik Universitas Mulawarman. Evaluasi kinerja tray pada kolom fraksinasi atmosferik dengan umpan minyak mentah dari Kabupaten Palembang Selatan (SPD). Peningkatan kandungan alkohol nilam pada minyak nilam menggunakan metode distilasi fraksinasi vakum berbantuan gelombang ultrasonik.
Pengaruh suhu kolom bawah dan kecepatan pelarut Dmso terhadap pemurnian propil asetat dengan distilasi ekstraktif menggunakan simulasi Chemcad. Strategi kontrol tindakan terdistribusi baru dengan pemanasan dan pendinginan simultan dalam baki kolom distilasi diabatik skala pilot.
