1
Gambar 5. Ekstraksi Biodiesel
2
biodiesel
plant oil
vegetable oil
crude plant oil
pure plant oil Gambar 6. Kategori Biodiesel
3
1. Ekstraksi minyak dengan di tekan (press) 2. Pemurnian minyak
3. Esterifikasi
4
1. Sedimentasi memerlukan waktu 1 minggu untuk mengendapkan 20 – 25% kotoran
2. Di panaskan dengan penambahan air Memerlukan waktu beberapa jam (tergantung kapasitas) 3. Filtrasi Memerlukan waktu yang jauh lebih lama. 5
6
Dari uraian latar belakang sebelumnya maka diperlukan sebuah alat yang mampu memisahkan biodiesel dari pengotorpengotornya, dengan cepat dan harga yang relatif murah. Sebelum kita membuat sebuah alat, diperlukan proses perancangan yang meliputi bentuk, dimensi, serta mekanisme pengoperasiannya. Dan pada akhirnya dilakukan pengujian terhadap performa alat yang telah dibuat.
7
Adapun tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : •Merancang mekanisme yang mampu memisahkan biodiesel dari pengotor-pengotornya (air). •Membuat alat pemurni biodiesel yang murah, mudah dibuat dan mampu menghasilkan biodiesel dengan kadar air pengotor seminimal mungkin. Sehingga industri biodiesel skala rumah tangga mampu menghasilkan biodiesel yang cukup berkualitas dalam waktu yang relatif lebih singkat.
8
Untuk mencapai tujuan dan agar dalam penulisan tugas akhir ini lebih terarah, maka diperlukan adanya batasan masalah sebagai berikut : •Analisa yang dilakukan merupakan analisa input output pada saluran melingkar/helik, sehingga tidak mempertimbangkan kondisi aliran dalam internal saluran melingkar/helik. •Parameter murah dibatasi dengan biaya pembuatan yang kurang dari 1jt rupiah.
•Parameter mudah dibuat dibatasi dengan bahan yang digunakan haruslah tersedia secara luas di pasaran. •Parameter cepat dibatasi dengan waktu yang diperlukan dalam proses produksi biodiesel harus lebih cepat dibandingkan dengan cara pemurnian tradisional. 9
Rancangan awal
10
Rancangan awal bagian dalam
11
gerakan partikel fluida dalam saluran melingkar
12
Pemisahan air dan crude plant oil
13
detail pemisahan air dan crude plant oil
14
15
Mulai
1.Studi literatur 2.Perancangan alat 3.Pembuatan alat 4.Pengujian 5.Evaluasi kinerja alat Analisa data pengujian Pembuatan Grafik
Studi literatur
Perancangan alat pemurnian crude plant oil
Evaluasi Desain
Pembuatan alat pemurnian crude plant oil
Pengujian alat pemurnian crude plant oil
Analisa Data dan pembuatan Grafik
Evaluasi Efisiensi Alat
Selesai
16
Selang dengan diameter (ø) = 3/4in, Tebal = 1mm Pipa dengan diameter (ø) = 4 in, Tebal = 1mm Massa jenis (ρ) plastic PVC = 1.38 – 1.41gr/ Untuk tiap satu turn helik h = diameter (ø) selang = 1.905cm r = radius pipa = 2inch = 5.08cm Massa jenis (ρ) plastic PVC = 1.38 – 1.41gr/cm3
V pipa router 2 rinner 2 h
2trouter t h 3.132cm
2
3
Panjang selang V selang
h d 2
2
router 2 rinner 2 * p.selang 3.561cm3
Massa(total ) Vpipa Vselang Massa(total ) 9.370 gr 17
Output Motor Volts : 220v Input : 100w Output : 1/16Hp 6000rpm
Torsi Motor
63000hp rpm 0.0075kgm
Torsi utk memutar alat -Jumlah ulir saluran melingkar dibuat 8 ulir - koefisien gesek antar plastik PVC = 0.007
Torsi f s r m g r 1kg 0.007 8 9.37 gr 9.8 m 2 0.0508m s 100 gr 0.002612kgm
18
hmaks
V cos sin
hmaks
1.905cm 2 r 2 5.08cm tan 0.0596 3.416
2
tan
2g
r cos sin
2
h
tan
2g
hmaks
18.129 2 9.8
2
16.769m
Sedangkan ketinggian alat
halat 8 hper turn 8 1.905cm 15.24cm
19
1
4
2
5
3
6
20
21
voltase (volt)
speed (rpm)
4.5
362
6
537
7.5
797
9
1165
12
1756
15
3125
3500 3125
kecepatan motor (rpm)
3000 2500 2000
1756
1500
1165 797
1000 537 362
500 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
voltase tegangan input motor (volt)
22
23
tanpa beban (rpm)
dengan beban (rpm)
motor mesin jahit
5992
823
motor dc 15 volt
3125
647
motor dc 12 volt
1756
142
motor dc 9 volt
1165
0
7000
kecepatan motor (rpm)
6000 5000 4000 3000 2000 1000
0 0
0.5
1
1.5 tanpa beban
2
2.5
3
3.5
4
4.5
dengan beban
24
motor mesin jahit motor dc 15 volt motor dc 12 volt motor dc 9 volt
motor mesin jahit motor dc 15 volt motor dc 12 volt motor dc 9 volt
kecepatan (rpm) 823 647 142 0
kecepatan (rpm)
volume (ml)
823 647 142 0
50 50 50 50
kecepatan (rpm) motor mesin jahit motor dc 15 volt motor dc 12 volt motor dc 9 volt
823 647 142 0
crude plant oil (ml/dt) 0.108 0.071 -
waktu tunggu (menit) 17 25 -
crude plant oil waktu (detik) 462 702 -
air waktu (detik) 765 1056 -
air (ml/dt)
Q total (ml/dt)
0.065 0.047 -
0.174 0.119 -
25
26
Biaya pembuatan alat: - pipa PVC diameter 4inch 1meter -selang DOF 5/8 inch 5meter -selang timbangan 4meter -selang shower 2buah -rantang makanan 1set -gergaji -amplas -lem alteco -silicon sealant -plat, kayu, paku dan sekrup -Motor mesin jahit Total
Rp 20.000,00 Rp 20.000,00 Rp 10.000,00 Rp 50.000,00 Rp 25.000,00 Rp 15.000,00 Rp 5.000,00 Rp 5.000,00 Rp 15.000,00 Rp 40.000,00 Rp 125.000,00 Rp 330.000,00
27
•Produk baru dapat diperoleh pada kecepatan motor diatas 142rpm •Adanya waktu tunggu yang bervariasi untuk tiap tingkat kecepatan, sebelum produk dihasilkan. •Alat dapat mengurangi kadar air sekitar 40 – 50% dari kadar air mula •Pembuatan alat pemurnian crude plant oil dengan metode sentrifugal yang cukup murah dapat dicapai dengan menggunakan bahan – bahan yang ada disekitar
28
•Perlunya penambahan jumlah ulir pada saluran melingkar untuk meningkatkan kualitas hasil pemurnian yang dapat dicapai.
•Perlu dipikirkan alternatif cara pembentukan saluran melingkar (helik) yang baru atau bahan alternatif yang baru, sehingga bentuk saluran dapat tetap terjaga meskipun inti dikeluarkan. •Dalam pembuatan lubang keluar air perlu diperhatikan bentuk saluran terlebih dahulu, sehingga adanya air yang terjebak dapat dibuat seminimal mungkin. •Sebagai penggerak diperlukan motor yang memiliki torsi dan kecepatan yang lebih tinggi, sehingga bisa mempercepat proses produksi.
29
•Kreyszig, Erwin. 2006. Advanced Engineering Mathematic. Singapore : Jhon Wiley & Sons, Inc. •Rousseau, Ronald W. 1987. Handbook of Separation Process Technology. New York dan Washington, D.C.: Jhon Wiley & Sons, Inc. •Environment Protection Agency (EPA). “A Comprehensive Analysis of •Biodiesel Impacts on Exhaust Emissions” Draft Technical Report. New York.: Environment Protection Agency (EPA), 2002 •Environment Protection Agency (EPA). “Effects of Biodiesel Blends on Vehicle Emissions” Milestone Report. New York.: Environment Protection Agency (EPA), 2006 •Environment Protection Agency (EPA). “Impact of Biodiesel Fuels on AirQuality and Human Health” Summary Report. New York.: Environment Protection Agency (EPA), 2003 •National Renewable Energy Laboratory (NREL). 2008. Fundamental of Biomechanics, Second Edition . Oak Ridge: U.S. Department of Energy. •Heller, Joachim. 1996. Physic Nut, Jatropha Curcas. L. Rome : IPGRI .
30
31
