31
BAB III
METODOLOGI
3.1
PENDAHULUAN
Patent review merupakan ulasan atau rangkuman dari berbagai macam penelitian yang sudah dilakukan oleh peneliti lain yang sudah dipatenkan, dan yang berhubungan dengan produk yang akan dibuat atau diteliti. Berikut beberapa patent review yang berhubungan dengan pirolisis: 1.
Pengolahan sampah plastik menjadi minyak menggunakan proses pirolisis.
Gambar 3.1 Rangkaian alat percobaan pirolisis Sumber: Ramadhan & Ali, 2010
http://digilib.mercubuana.ac.id/
32
Tabel 3.1 Ulasan pengolahan sampah plastik menjadi minyak menggunakan proses pirolisis
Tahun dan
Judul
Penemu
Penemuan
2010 Aprian Ramadhan P. dan Munawar Ali
2.
Pengolahan Sampah Plastik Menjadi Minyak Menggunakan Proses Pirolisis
Kelemahan
Tidak menggunakan
Solusi
valev
Minyak yang dihasilkan
valev.
masih terkontaminasi.
Tidak ada saluran isi ulang.
Dipasangkan
Memberikan katalis.
Dibuatkan saluran isi ulang.
Pirolisis sampah plastik hingga suhu 900°C sebagai upaya menghasilkan bahan bakar ramah lingkungan.
Gambar 3.2 Pirolisis sampah hingga 900°C Sumber: Mustofa, K. & Zaenuri, 2014
http://digilib.mercubuana.ac.id/
33
Tabel 3.2 Ulasan pirolisis sampah plastik hingga suhu 900°C sebagai upaya menghasilkan bahan bakar ramah lingkungan
Tahun dan Penemu
Pirolisis Sampah
2014 D. Mustofa K. dan Fuad Zainuri
3.
Judul Penemuan
Kelemahan
Minyak yang
Plastik Hingga Suhu
dihasilkan masih
900°C Sebagai Upaya
terkontaminasi.
Menghasilkan Bahan
Tidak ada katalis.
Bakar Ramah
Tidak ada saluran
Lingkungan
Solusi
Dipasangkan valev.
Memberikan katalis.
isi ulang.
Dibuatkan saluran isi ulang.
Pengaruh arah aliran air pendingin pada kondensor terhadap hasil pengembunan proses pirolisis limbah plastik.
Gambar 3.3 Instalasi prototipe reaktor pirolisis sampah plastik Sumber: Hayadi, 2015
Gambar 3.4 Rangkaian reaktor pirolisis sampah plastik Sumber: Hayadi, 2015
http://digilib.mercubuana.ac.id/
34
Keterangan gambar: 1. Tabung Gas
5. Selang gas dan regulator
2. Regulator, dan Selang gas
6. Kondensor Tipe Double pipe
3. Reaktor
7. Penampung
4. Kran Valve + Pipa penghantar
Tabel 3.3 Ulasan pengaruh arah aliran air pendingin pada kondensor terhadap hasil pengembunan proses pirolisis limbah plastik
Tahun dan Penemu
Judul Penemuan Pengaruh Arah
Kelemahan
Aliran Air 2015 Sigit Haryadi
Bentuk alatnya
Solusi
masih kasar.
Pendingin Pada
Kondensor Terhadap Hasil
Tidak ada
desainnya.
katalis.
Pengembunan
Tidak ada saluran isi ulang.
Menyederhanakan
Memberikan katalis.
Dibuatkan saluran isi ulang.
Proses Pirolisis Limbah Plastik
4.
Prototipe alat reaktor pirolisis untuk konversi plastik menjadi bahan bakar dengan sistem pemanas induksi.
Gambar 3.5 Reaktor pirolisis pemanas induksi secara batch Sumber: Khotimah, 2015
http://digilib.mercubuana.ac.id/
35
Gambar 3.6 Rangkaian alat pemanas induksi secara batch Sumber: Khotimah, 2015
Tabel 3.4 Ulasan prototipe alat reaktor pirolisis untuk konversi plastik menjadi bahan bakar dengan sistem pemanas induksi
Tahun dan Penemu
Judul Penemuan Prototipe Alat
Kekurangan
Reaktor Pirolisis 2015
Untuk Konversi
Khusnul
Plastik Menjadi
Khotimah
Bahan Bakar Dengan Sistem Pemanas Induksi
Tidak ada
Solusi
katalis.
Tidak ada
katalis.
saluran isi ulang.
Pemanasan menggunakan pemanas induksi.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Memberikan
Dibuatkan saluran isi ulang.
Pemanas diganti kompor listrik.
36
5.
Perancangan reaktor dan analisa pengolahan limbah plastik HDPE menjadi minyak mentah sebagai energi alternatif.
Gambar 3.7 Rancanngan reaktor limbah plastik mengunakan blower Sumber: Sugiarto, 2016
Tabel 3.5 Ulasan perancangan reaktor dan analisa pengolahan limbah plastik HDPE menjadi minyak mentah sebagai energi alternatif
Tahun dan Penemu
Judul Penemuan Perancangan
Kekurangan
Reaktor dan
Pengolahan
Arif
Limbah Plastik
Sugiarto
HDPE Menjadi
terkontaminasi
Alternatif
Pendingin kurang optimal.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
Memberikan katalis.
Tidak ada saluran isi ulang.
Dipasangkan valev.
Tidak ada katalis.
Minyak Mentah Sebagai Energi
dihasilkan masih
Analisa 2016
Minyak yang
Solusi
Dibuatkan saluran isi ulang.
Air pendingin harus bersikulasi.
37
3.2
PERANCANGAN DESTALATOR
Dari ulasan patent review penelitian diatas, penulis akan merancang destalator yang memiliki bentuk lebih sederhana, memiliki saluran isi ulang, memiliki valve sebagai kontrol pengeluarannya yang terintegritas dengan temperature indicator, menggunakan pemanas listrik, menambahkan tempat katalis pada tabung reaktornya dan memiliki aliran pendingin yang bersikulasi dengan pompa air. Perancangan destalator yang penulis buat ditunjukan pada gambar 3.8.
Gambar 3.8 Rancanngan destalator sampah plastik
3.3
WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada tanggal 17 Januari 2017 di Laboratorium Teknik Mesin Universitas Mercu Buana, Jl. Raya Meruya Selatan, Jakarta Barat.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
38
3.4
DIAGRAM ALIR PENELITIAN
Diagram alir penelitian ini ditunjukan pada gambar di bawah.
Gambar 3.9 Diagram alir penelitian
http://digilib.mercubuana.ac.id/
39
3.5
PROSES PEMBUATAN 3D DAN 2D DESTALATOR
Dalam proses pembuatan 3D data maupun 2D data (gambar kerja) dari destalator ini menggunakan aplikasi CATIA V5 R20, yang penulis kuasai dan miliki.
3.6
ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN
Alat yang digunakan dalam proses penelitian ini antara lain: 1.
Destalator, yaitu alat untuk merubah limbah plastik menjadi minyak diesel dengan proses pirolisis yang sesuai dengan rancang penulis.
2.
Timbangan, digunakan untuk mengukur berat limbah plastik yang akan diproses pirolisis.
3.
Stopwatch,digunakan untuk menghitung lamanya waktu yang dibutuhkan dalam proses pirolisis yang sedang berlangsung.
4.
Gelas ukur, digunakan untuk mengukur banyaknya hasil minyak diesel yang diperoleh dari proses pirolisis.
5.
Termometer, digunakan untuk mengukur suhu ruangan pada saat proses pirolisis berlangsung.
6.
Sarung tangan, digunakan untuk memutar valve.
7.
Peralatan pendukung lainya, seperti kunci inggris, kunci pass no. 19 dan tang kombinasi, digunakan untuk buka tutup instalasi destalator.
Sedangkan bahan yang digunakan dalam proses penelitian ini antara lain: 1.
Limbah plastik HDPE (High Density Polyethylene), digunakan sebagai bahan dasar dalam proses pirolisis, limbah plastik harus dicacah terlebih dahulu sebanyak 1,5 kg.
2.
Zeolit batu alam, digunakan sebagai katalis pada saat proses pirolisis berlangsung, berbentuk kerikil kecil dan sudah diaktivasi terlebih dahulu, sebanyak 1 kg.
3.
Air pendingin, digunakan sebagai elemen pendingin pada saat proses kondensasi (pengembunan) terjadi di kondenser destalator.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
40
3.7
SKEMA ALAT DESTALATOR
Skema dari destalator yang penulis rancang ditunjukan pada gambar di bawah.
Gambar 3.10 Skema destalator
Keterangan gambar skema destalator: 1.
Tabung destalator
7.
Exhaust pipe
2.
Tutup tabung destalator
8.
Glass tube
3.
Ruang katalis
9.
Out put pipe
4.
Kompor listrik
10.
Pompa air
5.
Gate valve
11.
Tabung pendingin
6.
Safety valve
12.
Gelas ukur
3.8
TAHAPAN PEMBUATAN MINYAK HASIL PIROLISIS
Pada proses pirolisis ini bahan yang digunakan adalah limbah plastik berjenis HDPE (High Density Polyethylene) yang sudah dicacah terlebih dahulu dengan berat 1,5 kg, dan katalis yang digunakan berjenis zeolit batu alam yang telah diaktivasi berbentuk pelet sebanyak 1 kg. Pada penelitian ini difokuskan pada minyak yang dihasil dari proses pirolisis yang sedang berlangsung. Tahapan dari proses pirolisis ini diuraikan sebagai berikut:
http://digilib.mercubuana.ac.id/
41
1.
Persiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
2.
Buka tutup tabung destalatornya, dan keluarkan juga ruang katalisnya.
3.
Masukan limbah plastik HDPE yang sudah dicacah kedalam tabung destaltor.
4.
Masukan zeolit kedalam ruang katalis, lalu pasang kedalam tabung destalator.
5.
Pasang kembali tutup tabung destalator.
6.
Isi ember dengan air pendingin, lalu nyalakan pompa air dan biarkan sampai sirkulasi air pada tabung pendingin berlangsung.
7.
Putar gate valev keposisi tertutup.
8.
Nyalakan kompor listrik, dan tunggu sampai suhu uap didalam tabung mencapai 50°C.
9.
Putar gate valev keposisi terbuka, agar uap bisa masuk kedalam pendingin, tunggu sampai suhu uap mencapai 150°C.
10.
Setelah suhu uap mencapai 150°C, ganti glass ukur dengan yang baru, lalu masukan data hasilnya, dan tunggu sampai suhu uap mencapai 200°C.
11.
Setelah suhu uap mencapai 200°C, ganti kembali gelas ukur yang baru, lalu masukan data hasilnya, dan tunggu kembali sampai suhu uap mencapai 250°C.
12.
Setelah suhu uap mencapai 250°C, ganti kembali gelas ukur yang baru, lalu masukan data hasilnya, dan tunggu kembali sampai sampah plastik benar-benar habis.
13.
Setelah diperkirakan sampah plastik mulai habis, matikan kompor listriknya, dan masukan data hasilnya.
3.9
PENGUJIAN KARAKTERISTIK MINYAK HASIL PIROLISIS
Dari data-data yang telah diperoleh dan juga minyak hasil pirolisis telah didapatkan, selanjutnya dapat dilakukan pengujian karakteristik minyak limbah sampah HDPE hasil pirolisis yang telah dilakukan.
Pengujian karakteristik minyak limbah sampah HDPE hasil pirolisis ini dilakukan di Laboratorium PPPTMGB (LEMIGAS), untuk mengetahui kandungan sulfur dan nilai kalor yang terkandung pada minyak limbah sampah HDPE hasil pirolisis, dimana untuk mendapatkan kandungan sulfurnya menggunakan metode uji ASTM D 4294 dan untuk nilai kalornya menggunakan metode uji ASTM D 240.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
