SE EMINAR NA ASIONAL TEKNIK T KIMIA SOEBA ARDJO BR ROTOHARD DJONO IX P Program Studdi Teknik Kiimia UPN “V Veteran” Jaw wa Timur Surabayya, 21 Juni 2012
ANALIS SIS KESE ETIMBAN NGAN AD DSORPSI DAN D KUR RVA BREAKTH B HROUGH PADA PR ROSES DE EHIDRAS SI BIOET TANOL M MENJADI I FUEL GRADE G ET THANOL (FGE) ( ME ENGGUN NAKAN ADSOR RBEN ZEO OLIT ALA AM MALA ANG Suratn no Lourentiius Jurusan Teeknik Kimia, Fakultas Teeknik, Univeersitas Katolik Widya Mandala M Jl. Kaliju udan 37 Suraabaya 60114,, e-mail:
[email protected] Abstrak K Kebutuhan preemium sekaranng ini mencapaai 66.937 kliterr/hari atau meelebihi kuota premium p yang sebesarr 63.536 kliterr/hari. Kebutuhhan akan bioeetanol saat inii cukup besar mencapai 1,882 juta kliter. Berkenaaan dengan meenipisnya sumb ber energi fosiil tersebut, unttuk mengantisippasi kebutuhann akan energi pada masa m mendatanng yang makinn lama makin meningkat, maka m perlu diccari alternatif bahan bakar pengganti, misalnya biodiesel b dan bioetanol. b Bahhan baku untukk memproduksii bioetanol anttara lain: ubi d tebu. Bioeetanol tersebut memiliki konsentrasi sekitarr 95% v/v dan kayu, ubi jalar, jagunng, sagu, tetes dan drat. Bioetanoll yang akan digunakan d sebbagai bahan bbakar memilikki konsentrasi disebut etanol terhid % v/v dan diseb but fuel grade ethanol e (FGE).. >99,5% K Kendala yang dihadapi dallam memproduuksi FGE adaalah biaya invvestasi yang tinggi. t Biaya investassi yang tinggi ini berkaitan dengan d pemurnnian bioetanoll 95% menjadi FGE. Dalam penelitian p ini hendakk diteliti peman nfaatan zeolit alam Malangg sebagai adsoorben pada deehidrasi bioetaanol menjadi D ituu hendak ditelliti kurva keseetimbangan ad dsorpsi, dan kurva breakthhrough untuk FGE. Disamping adsorpssi unggun tetapp. Kedua hal teersebut dibutuhhkan untuk perrancangan peraalatan pemurn nian bioetanol 95% meenjadi FGE ya ang lebih efektiff dan efisien. A Adsorben zeollit alam Malaang setelah dip ipreparasi menngandung okssida-oksida log gam sebagai berikut:: SiO2 (42,2%), CaO (37,5%)), Fe2O3 (9,88% %) dan oksida--oksida logam lain. Persamaaan hubungan kesetim mbangan mengiikuti persamaan Freunlich. Ku bioetano ol, FGE, adsorppsi, kesetimbanngan, kurva brreakthrough Kata Kunci: 1. PEN NDAHULUAN N M Menurut data Kementrian K Ennergi dan Sum mber Daya Men niral (ESDM) menyebutkan sepanjang tahuun 2010, konsumsi k prem mium 23 juta killo liter atau 7 ppersen di atas kuota, k solar 122,8 juta kilo liteer atau 14 persen di atas kuota, k dan minnyak tanah 2,4 juta kilo liter atau 37 persenn di bawah kuoota karena terkoonversi ke elpiiji. Dari su umber yang sam ma hingga 16 Maret M 2011, keebutuhan prem mium mencapaii 66.937 kilo liiter per hari atau melebihhi kuota premium yang sebessar 63.536 kiloo liter per hari,, konsumsi solaar sebesar 35.8839 kilo liter per p hari yanng melebihi ku uota sebesar 355.849 kilo literr per hari (Kem mentrian ESDM M, 2011). Berrdasarkan data di atas, keebutuhan akan bensin atau premium p mendduduki peringk kat pertama terrbesar dan keb butuhan tersebbut akan terrus meningkat.. B Berkenaan denngan menipisnnya sumber ennergi fosil tersebut, untuk mengantisipasi m kebutuhan akkan energi pada p masa menndatang yang makin m lama maakin meningkaat tersebut, makka perlu dicarii alternatif bahhan bakar pengganti, p missalnya biodieseel dan bioetannol. Penggunaaan biodiesel daan bioetanol akan a menghem mat pemakaaian solar/biodiesel dan bensin. Produksi ettanol Indonesiaa sebagian bessar diserap olehh pasar domesttik untuk inndustri kimia, industri farmasi, industri rokkok kretek, inddustri kosmetikka, industri tintaa dan percetakkan dan inddustri meubel serta sisanya diiekspor. Etanoll tersebut mem miliki konsentraasi sekitar 95% % v/v dan disebbut etanol terhidrat. t Bioettanol yang akaan digunakan sebagai s bahan bakar memilikki konsentrasi > 99,5% v/v dan d ini diseebut fuel grad de ethanol (FG GE) dan disebut ethanol anh hidrat. Pencam mpuran 5% FG GE dengan 955% premium m akan membentuk bioprem mium. Bioprem mium tersebut oleh o Pertaminaa telah diprodu uksi dengan kode E-5. Meenurut Rencana Strategis Biooetanol pada taahun 2009 ditarrgetkan penanaaman 1,0 juta hektar h untuk tebbu dan singgkong yang akkan memprodu uki energi 4,54 juta kiloliter. Biopremium B teersebut terform mulasi sebagai E5 dan E-15 E dan merup pakan 2% dari kebutuhan eneergi mix (Prihaandono, 2007). Pada proses p pemurnnian bioetanol menjadi FGE E yang selama ini dilaksannakan menggu unakan adsorben molecular sieve (MS) yang masih diiimpor. Potensi tambang di In ndonesia khusuusnya Malang memiliki bahhan
D.9-1
SE EMINAR NA ASIONAL TEKNIK T KIMIA SOEBA ARDJO BR ROTOHARD DJONO IX P Program Studdi Teknik Kiimia UPN “V Veteran” Jaw wa Timur Surabayya, 21 Juni 2012 tamban ng zeolit yang cukup c banyak dan d belum dim manfaatkan secaara maksimal sserta bisa dimaanfaatkan sebaggai alternattif pengganti adsorben a untukk keperluan terrsebut. Zeolit merupakan baahan tambang yang y terdapat di berbagaai daerah: Mallang, Lampungg, Jawa barat dan d Mamasa – Majene, Sulaawesi Barat. Pootensi zeolit assal Mamasa-Majene, 43.4 457.600 ton (A Anonim, 2010).. Sementara, unntuk Malang potensi tambang g zeolit berkisaar d 3,2 sampaai 4,8 juta ton. Namun bahann tambang tersebut sampai kiini belum dimanfaatkan secaara dari maksim mal (Kiswara, 2010). 2 Oleh karena itu dalam m penelitian in ni hendak diteeliti preparasi, zeolit alam assal Malang g sebagai adsorrben untuk dehhidrasi bioetanool, kurva kesetiimbangan adsoorpsi dan kurvaa breakthroughh. 2. TINJ JAUAN PUST TAKA P Proses pembuaatan bioetanol FGE dari bahaan baku ubi kaayu digambarkkan dalam diagram alir Gambbar 1 sebaggai berikut:
A Blok Produuksi Fuel Gradee Ethanol (FGE GE) dari Ubi Kaayu Gambarr 1. Diagram Alir Pemurn nian bioetano ol dengan dehiidrasi Dehidrasi dengan adsorpsi biaya b operasi m menjadi lebih murah, m karena ttanpa solven, dan d alatnya lebbih sederhaana karena dilaaksanakan padaa suhu rendah. Meskipun caraa ini lebih murrah, namun masih sangat jaranng pabrik etanol di Indoonesia yang menerapkan m carra ini (Madsonn dan Monceooux, 2003). Prroses pemurniian n sudah diterappkan di Braziliaa sejak tahun 11993 yang lalu.. dengan cara ini relatiff sederhana dan Zeolit untuk u dehidra asi etanol B Banyak produuk seperti alum mina, silica, dan molecular sieve dan zeolit z dapat digunakan d untuuk mengad dsorpsi air pada proses pen ngeringan yanng biasanya daapat diregenerrasi secara ko onvensional. Di D sampingg itu juga alu uminium oksidda, silika gel, karbon aktif, dan montmorrillonite. Mineeral zeolit bukkan merupaakan mineral tuunggal, melain nkan sekelomppok mineral yaang terdiri dari beberapa jennis unsur. Secaara umum mineral zeolitt adalah senyaawa alumino ssilikat hidrat dengan d logam alkali tanah serta s mempunyyai 2
rumus kimia k sebagai berikut: b M
S Al O .yH O Si O, dengan M = misal Na, K, Li, Ag, NH, H, H Ca, Ba, …
x/n
1-x
x
2
2
IIkatan ion Al--Si-O adalah pembentuk p struuktur kristal, sedangkan loggam alkali adaalah kation yanng mudah tertukar (exchaangeable catioon). Jumlah moolekul air menuunjukkan jumlaah pori-pori ataau volume ruanng d Seekarang ini leb bih dari 40 zeoolit hampa yang akan terbbentuk bila unnit sel kristal zeolit tersebut dipanaskan. alam maupun m 150 tipe t yang artiifisial telah digunakan d dalaam berbagai bbidang berdassarkan publikaasi International Zeolite Association. Pada P struktur zeolit, semua atom Al dalaam bentuk terttahedra sehinggga A akan bermuaatan negatif kaarena berkoorddinasi dengan 4 atom oksigeen dan selalu dinetralkan olleh atom Al kation alkali atau alkkali tanah untuuk mencapai senyawa s yang stabil. Lain halnya dengan batuan lempunng m deng gan struktur lappisan, di mana sifat pertukaraan ionnya diseebabkan oleh 1) brokend bonnds (clay materials) yaitu makin m kecil paartikel penyeraapan makin beesar, 2) gugus hidroksid yanng mana atom m hidrogen dappat digantik kan dengan kaation lain atau 3) substitusi isomorf i Al paada tetrahedral Si menyebabkkan ikatan Al--Si cukup kuat k dan mengu urangi swellingg (Anonim, 20010). Hasil penelitiian terdahulu untuk prosess dehidrasi airr dalam bioettanol mengguunakan adsorben molecular sieve, teppung singkongg dan tepung gayong telahh dilaksanakann oleh Siagian n. Pada konddisi breakth hrough, kapasitas serap rata--rata dari moleecular sieve, teepung singkonng dan tepung ganyong adallah 9,25, 2,,46 dan 1,55 g H2O/g adsorbeen (Siagian, 20006).
D.9-2
SE EMINAR NA ASIONAL TEKNIK T KIMIA SOEBA ARDJO BR ROTOHARD DJONO IX P Program Studdi Teknik Kiimia UPN “V Veteran” Jaw wa Timur Surabayya, 21 Juni 2012 Kesetim mbangan; Isotterm Adsorpsi I Isoterm adsorppsi ialah hubun ngan kesetimbaangan antara konsentrasi k dalaam fase fluidaa dan konsentraasi di dalam m partikel adso orben pada suhhu tertentu. Unntuk cairan, ko onsentrasi itu ddinyatakan dalam satuan frakksi massa, seperti bagiann per sejuta (pparts per millioon, ppm). Konnsentrasi adsorrbat pada adsoorben dinyatakkan orben semula. sebagaii massa yang teeradsorpsi (adssorbat) per satuuan massa adso B Beberapa contooh bentuk isottherm ditunjukkkan dalam graafik aritmatik pada p Gambar 2. Isoterm liniier mengikkuti garis luruss melalui sum mbu, koordinatt, dan kuantias yang diadsoorpsi dalam haal ini sebandinng dengan konsentrasi dii dalam fluida. Isoterm yang ccembung ke attas dikatakan cenderung (favoorable) karena di k adsoorben yang relaatif tinggi dengan konsentrasi fluida yang rendah. Isoterrm sini bissa didapatkan kapasitas Langmuuir W=bc/(1+K Kc), di mana w adalah konsentrasi adsorbbat dalam adsorben, c konsentrasi di dalaam fluida, dan b dan K konstanta, ad dalah jenis yanng cenderung bila Kc>>1, isoterm itu saangat cenderunng, kan bila Kc<1, isoterm itu mendekati m mendekati linier. Sayang S sekali, isoterm Langm muir, yang dassar sedangk teoritisn nya sederhana, tidak menunj njukkan kecocookan dengan kebanyakan k sisstem adsorpsi fisis. Persamaaan m empiriss Freunlich, W=bc W , di manna m<1, biasaanya lebih cocok, lebih-lebihh untuk adsorppsi dari zat caair (McCab be dkk., 2001)..
Gam mbar 2. Macam m-macam isoteerm adsorpsi
W W, waktu Gambar 3. K Kurva breakthro ough Kurva Breakthrough h K Kurva yang terrlihat pada Gam mbar 3 dinamaakan kurva breeakthrough. Paada waktu t1 daan t2, konsentraasi ke luarr praktis nol. Bila konsentraasi telah menccapai nilai battas yang diijinnkan, atau breeak point, alirran dihentik kan, atau dipin ndahkan ke adsorben segar. Sebagai titik tembus t biasanyya diambil 0,05 atau 0,10; dan d karena hanya bagian akhir a saja dari fluida yang diiolah yang mem mpunyai konseentrasi setingggi ini, fraksi sollut rata-rataa yang dipisah hkan sejak awall sampai breakk point ini kadaang-kadang meencapai 0,99 ataau lebih. 3. MET TODE PENEL LITIAN Prosedur preparasi absorben a zeollit alam malan ng a. Serrbuk zeolit alam m diayak deng gan sieve shakeer sehingga dip peroleh ukuran – 80 + 100 meesh; b. Sebbanyak 100 graam serbuk zeollit dicampur deengan 1000 ml larutan asam sulfat s 3% dalam m gelas beakerr selanjutnya camp puran diaduk keecepatan pengaaduk 150 rpm pada p suhu kam mar selama 3 jaam; mpurannya denngan corong Buchner dan kemudian dicuci dengan akuaddes c. Zeolit alam dipissahkan dari cam sebbanyak 2 kali; d. Zeo olit alam yang sudah dipisah hkan kemudian dikalsinasi meenggunakan fuurnace pada suh hu 6000C selam ma 2 jam. j Zeolit allam yang sudaah dikalsinasi siap untuk dianalisis d menggunakan alatt XRF dan siiap diggunakan untuk adsorben
D.9-3
SE EMINAR NA ASIONAL TEKNIK T KIMIA SOEBA ARDJO BR ROTOHARD DJONO IX P Program Studdi Teknik Kiimia UPN “V Veteran” Jaw wa Timur Surabayya, 21 Juni 2012 Metodee penelitian un ntuk pembuattan kesetimbaangan Bahan a. Bio oetanol 95% prroduksi PT. Moolindo Raya Inndonesia, Lawaang, Malang; b. Zeo olit alam asal Malang; M c. Etaanol absolut GR R produksi Meerck; d. Asaam sulfat p.a. (Pure ( Analysiss). Alat a. Geelas beaker berkkapasitas 500 ml; m b. Neeraca analitis; c. Corong buchner diameter d 9 cm dan pompa vaakum; d. Refraktometer AB BBE. mbangan adsorpsi Prosedur penelitian untuk kesetim b diisi denngan bioetanol 95% sebanyakk 50 ml a. Kee dalam gelas beaker b. Tim mbang 5 gram zeolit alam denngan neraca annalitis; c. Kee dalam tangkii yang sudah terisi t bioetanol 95% sebanyak 50 ml dim masukkan zeolitt alam seberatt 5 graam, selanjutnyaa isi gelas beaaker dibiarkan selama 3 jam supaya transfeer air dari bioeetanol ke seluruuh perrmukaan adsoorben berakhirr dan mencappai kesetimban ngan. Pemilihhan waktu 3 jam ditentukkan berrdasarkan bahw wa setelah 3 jam m tidak ada laggi air yang teraadsorpsi. d. Bio oetanol dipisah hkan dari zeoliit alam dengann corong buchnner, selanjutnyaa bioetanol dieencerkan terlebbih dah hulu sepuluh kali k lebih enceer dan diuji inndeks biasnyaa dengan alat refraktometer ABBE (terlebbih dah hulu dibuat kuurva baku kaliibrasi hubungaan antara kon nsentrasi terhaddap indeks biaas untuk laruttan biooetanol dengan n konsentrasi =< < 10%); e. Tim mbang absorbeen basah dengaan neraca analiitis dan catat beratnya serta teentukan kanduungan air sebaggai berrat air/berat ad dsorben bebas air. Ini ditemppuh dengan meengingat adsorb rben bersifat seelektif dan hannya meengadsorpsi airr saja. Dari dataa ini kandungaan air alam adsoorben dapat dihhitung. f. Proosedur a sampaai e diulangi un ntuk konsentrassi bioetanol 966, 97, 98, 99 daan 99,7%. g. Daata hubungan antara konsen ntrasi air dalam m larutan terhhadap kandunggan air dalam adsorben dappat diteentukan persam maan kesetimb bangan adsorpsinya. ntuk pembuattan kurva breaakthrough Metodee penelitian un Bahan a. Bio oetanol 95% prroduksi PT. Moolindo Raya Inndonesia, Lawaang, Malang. b. Addsorben zeolit alam a yang telahh diaktivasi Alat A yang dipak Alat kai dirangkai sebagaimana s diitunjukkan pad da Gambar 4.
Gam mbar 4. Rangkaian alat adsorppsi dalam ungguun tetap zeolit menjadi FGE
D.9-4
SE EMINAR NA ASIONAL TEKNIK T KIMIA SOEBA ARDJO BR ROTOHARD DJONO IX P Program Studdi Teknik Kiimia UPN “V Veteran” Jaw wa Timur Surabayya, 21 Juni 2012 Prosedur penelitian untuk pembu uatan kurva brreakthrough a. Tanngki 1 diisi denngan etanol 95% sampai ham mpir penuh dan selanjutnya poompa sirkulasi 3 dihidupkan; b. Settelah tangki 5 mengalami m luappan, maka tanggki 1 diisi lagi dengan bioetan anol sampai 90% % volumenya teriisi; c. Bio oetanol dialirkaan ke dalam kolom adsorpsi unggun jejal 12 melalui pippa 7 dengan keecepatan tertenttu, keccepatan diatur dengan kerann 8 dan keceppatannya dibacca dengan maanometer terbuuka 10 dan attau rotameter 11; p selang waaktu tertentu untuk u ketinggiian d. Settelah bioetanoll mengaliri seeluruh unggun jajal, maka pada ungggun jejal (L)) tertentu diam mbil sampel FGE F yang kelluar kolom. Peengambilan saampel dilakukkan den ngan syringe melalui m keran 14. 1 Setiap sam mpel dianalisiss konsentrasi ettanolnya dengan refraktometter AB BBE; e. Lan ngkah d diulaangi untuk setiiap selang waaktu tertentu, sampai s dicapai kondisi jenuuh yang ditanddai den ngan konsentrasi bioetanol masuk = konnsentrasi bioetaanol keluar c//c0=1. Artinya sampai dicappai adssorben dalam kondisi k jenuh. Setiap S sampel dianalisis konssentrasi etanolnnya dengan reffraktometer. 4. HAS SIL PENELIT TIAN DAN PE EMBAHASAN N Preparrasi dan karak kterisasi zeolitt alam Malangg Z Zeolit hasil kalsinasi k dianaalisis kompossisi kimiawiny ya dengan allat XRF yangg dimiliki olleh Laborattorium Studi Energi E dan Rekkayasa ITS, Suurabaya. Hasill pengamatan XRF X disajikann pada Gambarr 5 sebagaii berikut. Dari analisis XRF tersebut zeoliit alam Malang mengandungg oksida-oksidda logam denggan kompossisi sebagai beerikut: SiO2 (422,2%), CaO (337,5%), Fe2O3 (9,88%), Al2O3 (7,2%), K2O (2,11%), TiO O2 (0,69%), BaO (0,2%)), Eu2O3 (0,1% %) dan V2O5 (00,02%). Hasil analisis tersebbut secara kuallitatif akan mirrip dengan hasil analisis kualitiatif k bagii zeolit alam Malang M yang telah dilakukan oleh Dinas Ennergi dan Sumbber Daya Mineral, M Pemerrintah Propinsii Jawa Timur, 2002. Kompo osisi kimiawi zeolit z alam Maalang terdiri daari SiO2, Al A 2O3, Fe2O3, CaO, C MgO, Naa2O, K2O dan T TiO2. telah dilakukan oleh D Dinas Energi daan Sumber Daaya Minerall, Pemerintah Propinsi Jawaa Timur, 2002. Komposisi kiimiawi zeolit alam a Malang terdiri t dari SiO O2, Al2O3, Fe F 2O3, CaO, MgO, M Na2O, K2O dan TiO2.
Gambaar 5. Hasil Anaalisis XRF Zeollit Alam Malanng Ditinjau dari senyawa-senyaawa kimiawi dalam zeolit alam Malangg yang mengaandung berbaggai D oksida-oksida logam tersebut, t makaa zeolit akan maampu untuk mengadsorpsi m aiir. Kesetim mbangan Adso orpsi H Hubungan kesetimbangan an ntara konsentrrasi air dalam larutan, c, graam air/gram larutan l bieotennol terhadaap konsentrasi adsorbat air daalam adsorbenn, W, g air/g ad dsorben zeolit alam hasil preeparasi disajikkan pada Taabel I dan Gam mbar 6 berikut: Tabbel I. Hubungan n antara konsenntrasi air dalam m larutan, c, terrhadap konsenntrasi air dalam m adsorben, w c, g air/g larutan 0,00006 0,0033 0,006 0,017 0,026 0,037 0,0049 W, W g air/g adsorrben
0,3303
0,3077
0,318
0,326
0,360
0,404
0,4450
Setelah h diolah dengann regresi linier hubungan tersebut mengikuti persamaan seebagai berikut:
W = 0,4628c 0,06577 dengan ralat-rata-rataa 4,6% atau cu ukup kecil. Huubungan tersebbut sesuai denngan bentuk peersamaan umuum persamaaan Freunlich untuk adsorpsi cairan bahw wa W=bcm, deengan m<1. Dari D persamaann tersebut hannya berlakuu untuk kisaran n c dari 0,0006 sampai 0,049 g air/g larutan yang berkaitann dengan konsentrasi air dalaam bioetan nol yang akan dimurnikan. Dari D tabel kessetimbangan teersebut tercerm min bahwa kaapasitas adsorppsi
D.9-5
SE EMINAR NA ASIONAL TEKNIK T KIMIA SOEBA ARDJO BR ROTOHARD DJONO IX P Program Studdi Teknik Kiimia UPN “V Veteran” Jaw wa Timur Surabayya, 21 Juni 2012 untuk adsorben a zeoliit alam berkissar antara 0,3003 gram air/grram adsorben sampai 0,450 0 gram air/graam adsorbeen. 0,45 0,40
0,30 0,25
c/c0
W, g air/g adsorben
0,35
0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0,,00
data model 0,10
0,20
0,30
0,40
1,0 0,9 0 0,8 0 0,7 0 0,6 0 0,5 0 0,4 0 0,3 0 0,2 0 0,1 0 0,0 0 0
15
30
45
60
75
90
105 120
0 0,50
c, g air/g larutan
Gam mbar 6. Hubunggan Kesetimbaangan Antara c Terhadap T W
Waktu, menit
Gambaar 7. Hubungann Antara Waktu u Terhadap c/cc0 Untuk U Kecepataan Umpan 2,22 2 ml/detik
Kurva Breakthrough h S Selama proses adsorpsi di dalam d unggun tetap, air dalaam bietanol akkan berpindah/m mentransfer daari larutan bioetanol ke dalam d permukaaan padatan addsorben dan paada gilirannya adsorben lamaa kelamaan akkan mengalami kejenuhaan. Kejenuhann akan bergeerak mulai daari tempat peemasukan sam mpai ke temppat pengelu uaran dan keceepatan bergerak knya kejenuhann tersebut dipenngaruhi oleh kecepatan k aliran n fluida di dalaam unggunn tetap. Kurva breakthrough digambar sebaagai hubungann antara waktuu terhadap rasio konsentrasi ke luar terrhadap konsenntrasi masuk: c/c0. Diameter kolom ungggun jejal dittetapkan 3,505 5 cm dan tiddak divariassikan. Adsorbeen yang digunaakan berukurann -80 /+ 100 meesh, agar ungguun tetap tidak dipengaruhi d olleh kecepattan aliran bioettanol, maka dippilih kecepatann yang relatif rendah, r dengann maksud agarr bubuk adsorben tidak ada yang terikuut aliran bioettanol ke luar dari unggun tetap. t Kecepattan yang dipillih berkisar 2,222 ml/detikk. Aliran di baawah kecepatann 2,22 ml/detikk pada praktekn nya tidak stabiil, sedangkan aliran a di atas 2,222 ml/detikk dirasa kuranng ekonomis un ntuk keperluann penelitian. Di samping itu, agar pressuree drop dari alirran tidak tin nggi, dan aliraan bioetanol meelalui unggun cukup stabil, maka m ketinggiaan unggun adso orben ditetapkkan 30,4 cm m. U Untuk pengamaatan dengan keecepatan alirann umpan biotannol 95% berat eetanol atau 5% berat air denggan kecepattan aliran voluumetris 2,22 ml/detik, m dengaan tinggi ungggun 30,4 cm daan diameter unnggun 3,505 cm c didapattkan kurva hub bungan antara waktu terhadap c/c0 sebagaai ditunjukkan pada Tabel III dan Gambarr 7 sebagaii berikut. Umpan 2,22 mll/detik Tabel II. Huubungan Antarra Waktu Terhhadap c/c0 Untuuk Kecepatan U Wakktu,menit 15 30 0 45 60 75 90 105 120 c/c0 0 0,02 0,220 0,08 0,28 0,65 0,93 1 1 D kurva di atas Dari a terlihat baahwa konsentraasi ke luar darii larutan berkissar dari 0 samppai 0,001 g airr/g bioetan nol atau 0,999 sampai 1 (bio oetanol murni) dalam waktuu pemisahan ddari 0 sampai 45 menit. Paada rentangg waktu 0 sam mpai 45 menitt bioetanol yaang diperoleh bias disebut ssebagai FGE. Setelah ungguun adsorbeen mengalami kejenuhan, k ungggun tidak mam mpu lagi untukk mengadsorpssi air dalam biooetanol sehinggga konsenttrasi air meninggkat mulai darri waktu 30 menit sampai punncaknya pada 1105 menit. Kurrva breakthrouggh berbenttuk huruf S, haanya saja bentuuk S tidak curaam, melainkann landai. Dengaan demikian masih m perlu dicaari kondisi operasi yang memberikan huruf h S yang ccuram sehinggga lebih efisienn, artinya sebaagaian besar daari unggunn itu terpakai. Dengan D kurva breakthrough didasarkan paada teori yang sudah dibahas dalam tinjauuan pustakaa dapat ditentuk kan kapasitas adsorpsi a dari addsorben yang digunakan. d SIMPULAN 5. KES D hasil peneelitian dan pem Dari mbasan dapat diisimpulkan seb bagai berikut: a. Kuurva kesetimbaangan adsorpssi air dalam bioetanol meenggunakan aadsorben zeoliit alam Malanng meengikuti persam maan Freunlichh dengan perssamaan: W = 0,4628c , dengan ralaat rarata=4,60% %. Kaapasitas adsorpsi pada kondisii setimbang beerkisar dari 0,3003 sampai 0,4550 gram air/graam zeolit; Padda kondisi keccepatan aliran sekitar s 2,22 m ml/detik, diametter unggun 3,5505 cm dan tinnggi unggun 300,4 cm m. Kurva breaktthrough berbenntuk huruf S yaang miring/con ndong ke kanann yang menginndikasikan bahw wa konndisi operasi ad dsorpsi kontinyyu masih belum m baik. 0 , 0657
b.
D.9-6
SE EMINAR NA ASIONAL TEKNIK T KIMIA SOEBA ARDJO BR ROTOHARD DJONO IX P Program Studdi Teknik Kiimia UPN “V Veteran” Jaw wa Timur Surabayya, 21 Juni 2012 DAFTA AR PUSTAKA A Anonim m, 2010, “Pottensi Zeolit di d Berbagai D Daerah di Inddonesia”, www w.indonesia.goo.id, diakses 10 D Desember 2010 0 Dinas Energi E dan Sum mber Daya Minneral, 2002, “P Potensi Sumbeer Daya Mineraal Propinsi Jawa Timur”, hlm m. 18-19, Pemerin ntah Propinsi Jawa J Timur, Suurabaya Kementtrian ESDM, 2011, 2 Konsumssi Bahan Bakar di Indonesia Sampai Maret 2011, Kemen ntrian ESDM RI, R J Jakarta Kiswaraa, B.Y., 2010, Zeolit, “Harta a Karun Terpenndam di Malan ng Selatan” htttp//:beritajatim m.com, diakses 14 A April 2010 Madsonn, P.W. and Moonceaux, D.A., 2003, “Fuel eethanol producction”, pp.1-111, KATZEN Innternational, Innc., C Cincinnati McCabe, W.L., Smitth, J.C., dan Harriott, H P., 22001, “Unit Operations Op of C Chemical Enggineering”, Eddisi Ketujuh, hlm. 810-837, McG Graw-Hill Bookk Inc., New Yoork Prihanddono, R., Noerwijan, K., Adinurani, A P.G.., Setyaningsihh, D., Setiadi,, S. dan Henddroko, R., 20007, “ “Bioetanol Ubi Kayu: Bahann Bakar Masa D Depan” hlm.25 5-66, Agro Media, Jakarta Siagiann, T., 2006, ”P Pengeringan Ettanol Azeotroppik Dengan Metode M Adsorppsi”, hlm.1-20 0, Tesis Magistter T Teknik Kimia ITB, Bandung g
D.9-7
