LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN ALAT PENGERING BIOETANOL METODE ADSORPSI DALAM KOLOM UNGGUN TETAP
Disusun Oleh: DANI WAHYU NUGROHO
I 8306049
KRISTIANI
I 8306069
M. SOFYAN HAFIDZ
I 8306078
THESA FITRIA NINGRUM
I 8306094
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2009
i
UNIVERSITAS SEBELAS MARET FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA Nama/ NIM
: Dani Wahyu Nugroho Kristiani M. Sofyan Hafidz Thesa Fitria Ningrum
I 8306049 I 8306069 I 8306078 I 8306094
Judul Tugas Akhir
: Pembuatan Alat Pengering Bioetanol Metode Adsorpsi dalam Kolom Unggun Tetap
Tanggal Ujian Tugas Akhir : 21 Agustus 2009
Surakarta, September 2009 Dosen Pembimbing
Ketua Program Studi DIII Teknik Kimia
Dwi Ardiana Setyawardhani, ST, MT NIP. 19730131 199802 2 001
Ir. Endah Retno D, M. T NIP. 19690719 200003 2 001
Penguji I
Ir. Rusdiansjah NIP. 19690719 200003 2 001
Penguji II
Wusana Agung W., S. T NIP. 19801005 200501 1 001
ii
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR Nama/ NIM
: Dani Wahyu Nugroho Kristiani M. Sofyan Hafidz Thesa Fitria Ningrum
Judul Tugas Akhir
: Pembuatan Alat Pengering Bioetanol Metode Adsorpsi dalam Kolom Unggun Tetap
Tanggal mulai bimbingan Pembimbing
: : Ir. Endah Retno D., M.T
No.
Tanggal
Konsultasi
I 8306049 I 8306069 I 8306078 I 8306094
Tanda Tangan
Keterangan
Dinyatakan selesai Tanggal : Dosen Pembimbing
Ir. Endah Retno D., M.T NIP. 19690719 200003 2 001 iii
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR Nama/ NIM
: Dani Wahyu Nugroho Kristiani M. Sofyan Hafidz Thesa Fitria Ningrum
Judul Tugas Akhir
: Pembuatan Alat Pengering Bioetanol Metode Adsorpsi dalam Kolom Unggun Tetap
Tanggal mulai bimbingan Pembimbing
: : Ir. Endah Retno D., M.T
No.
Tanggal
Konsultasi
I 8306049 I 8306069 I 8306078 I 8306094
Tanda Tangan
Keterangan
Dinyatakan selesai Tanggal : Dosen Pembimbing
Ir. Endah Retno D., M.T NIP. 19690719 200003 2 001 iv
KATA PENGANTAR Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir serta menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul Pembuatan Alat Pengeringan Etanol dengan Metode Adsorbsi dalam Kolom Unggun Tetap. Selama melaksanakan Tugas Akhir maupun selama pembuatan laporan ini penyusun mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih secara khusus kepada : 1. Ibu Dwi Ardiana ,S.T.,M.T, Ketua Program Studi Diploma Tiga Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Ir. Endah Retno. D., M.T Selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir penyusunan laporan ini. 3. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini. Penyusun telah berusaha semaksimal mungkin demi terciptanya laporan ini, tetapi saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan penyusun demi kesempurnaan laporan. Akhir kata, penyusun berharap agar laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Surakarta,
Agustus 2009
Penyusun
v
DAFTAR ISI
Halaman Judul ............................................................................................. i Lembar Pengesahan ………………………………………………………. ii Lembar Konsultasi ………………………………………………………... iii Kata Pengantar ……………………………………………………………. v Daftar Isi .....................................................................................................
vi
Daftar Gambar ……………………………………………………………. viii Daftar Tabel ................................................................................................. ix Intisari …………………………………………………………………….. x BAB I. PENDAHULUAN ………………………………………………… 1 A. Latar Belakang ......................................................................................
1
B. Perumusan masalah ...............................................................................
2
C. Tujuan ………………………………..………………………………… 2 D. Manfaat ………………………………………..………………………. 2 BAB II. LANDASAN TEORI .................................................................... 4 A. Tinjauan Pustaka ...................................................................................
4
1. Adsorpsi……. ……………………………………………………… 4 2. Adsorben …………………………………………………………..
6
3. Bioetanol ……………………………………………................…..
8
4. Pembuatan Bioetanol ……………………………………………… 10 a. Hidrolisis ………………………………………………...……. 10 b. Fermentasi ………………………………………….…………. 11 c. Pemurnian Bioetanol …………………………………………
12
5. Referensi Alat Adsorber …………………………………………….. 15 B. Kerangka Pemikiran …………………………………….……………..
17
1. Proses Pembuatan Adsorber ……………………………………...
17
2. Proses Pengerjaan ………………………………………………… 17 BAB III. METODOLOGI………...……………………………………….. 18 A. Alat dan Bahan……………………...………………………………...
18
B. Lokasi Pembuatan Alat ..……………….………………………………
19
vi
C. Langkah Pengerjaan …………………….......…….…………………... 19 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ………………………………… 22 A. Rancangan Adsorber…..………..…………………………………….... 22 B. Rangkaian Adsorber ................................................................................ 26 C. Spesifikasi Alat......................................................................................... 28 D. Cara Kerja… ............................................................................................ 32 E. Data Percobaan........................................................................................... 33 F. Hasil Perhitungan ……………………………………………………….. 35 G. Pembahasan……………………………………………………………… 36 BAB V PENUTUP ...................................................................................... 37 A. Kesimpulan .............................................................................................
37
B. Saran .......................................................................................................
38
Daftar Pustaka Lampiran
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1
Rangka Zeolit yang Terbentuk dari Ikatan 4 Atom O dengan 1 Atom Si …………………………………………….…… 7
Gambar II.2
Rangkaian Alat Bench-Scale Adsorber …………..…….… 16
Gambar IV.1 Kolom Adsorber .................................................................. 22 Gambar IV.2 Penampung Etanol Umpan.................................................... 23 Gambar IV.3 Kompor listrik....................................................................... 24 Gambar IV.4 Kondensor ............................................................................ 24 Gambar IV.5 Pipa Connector antara Adsorber dengan Kondensor ……. 25 Gambar IV.6 Rangkaian Adsorber Etanol ............................................... 26 Gambar IV.7 Kolom Adsorber ………………………………………….. 28 Gambar IV.8 Wadah adsorben ……………….…………………………. 29 Gambar IV.9 Pipa Connector antara Adsorber dengan Kondensor …….. 29 Gambar IV.10 Pemanas................................................................................. 30 Gambar IV.11 Termostat............................................................................... 30 Gambar IV.12 Penampung Etanol Umpan.................................................... 31
viii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Perbedaan antara Adsorpsi Fisika dengan Adsorpsi Kimia ....... 5 Tabel II.2 Perbedaan antara Adsorpsi dengan Absorbsi............................... 6 Tabel IV.1 Hasil Penimbangan Produk Bioetanol ....................................... 31 Tabel IV.2 Hasil Perhitungan Volume Etanol dan Air ………..……...…... 35
ix
INTISARI DANI WAHYU NUGROHO, KRISTIANI , M SOFYAN HAFIDZ , THESA FITRIA NINGRUM, 2009, “LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN ALAT PENGERING ETANOL DENGAN METODE ADSORPSI DALAM KOLOM UNGGUN TETAP” PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Pemenuhan sumber energi masyarakat Indonesia masih tergantung pada bahan bakar fosil. Penanggulangan masalah yang terjadi dengan mengembangkan sumber energi yang baru dan terbarukan sekaligus ramah lingkungan yaitu sumber energi dari bioetanol. Tujuan dari tugas akhir yang dilakukan adalah merancang dan membuat adsorber yang dapat digunakan untuk menaikkan kadar etanol lebih dari 99 % (fuel grade). Proses pembuatannya melalui beberapa tahapan, yaitu studi literatur tentang adsorber, merancang adsorber, membuat adsorber, merangkai alat, menguji kerja adsorber dan membuat laporan. Alat ini terdiri atas kolom adsorber, penampung etanol umpan, kompor listrik, kondensor dan pipa connector adsorber dengan kondensor. Kolom adsorber terdiri dari tabung tempat adsorben dengan diameter 3,6 cm dan tinggi 40 cm, tabung dalam-adsorber dengan diameter 3,8 cm dan tinggi 40 cm, tabung luar-adsorber dengan diameter 6 cm dan tinggi 40 cm. Kolom adsorber dilengkapi dengan jaket pemanas berupa air yang berada diantara tabung-dalam dan tabung-luar adsorber dengan menggunakan pemanas berdaya 60 watt yang temperaturnya di atur oleh thermostat dengan skala 0 - 300 oC. Penampung etanol umpan dengan diameter 20 cm dan tinggi 17,5 cm, pada bagian atas diberi 3 lubang. Kompor listrik berdaya 600 watt digunakan untuk memanaskan etanol umpan. Kondensor berjumlah 2 buah yang berfungsi untuk mengembunkan uap dari by-pass dan uap dari hasil adsorpsi. Pipa connector berbentuk seperti huruf H yang berfungsi sebagai penghubung antara adsorber dengan kondensor. Dari hasil uji coba alat, menghasilkan etanol dengan kadar 99,3 %. Waktu yang digunakan untuk mengadsorpsi etanol ± 1 jam dan suhu yang digunakan adalah 78 - 80 oC pada tekanan 1 atm.
x
