Jurnal Reaktor

211-217

Authors: Megawati Megawati, Wahyudi Budi Sediawan, Hary Sulistyo, Muslikhin Hidayat

Bio-etanol merupakan salah satu bahan bakar organik yang dapat diproduksi dari pati dan selulosa. Bahan berbasis selulosa dapat ditemukan dalam limbah organik, diantaranya: grajen kayu, ranting kering, daun kering, tongkol jagung, sekam padi dan lain-lain. Langkah-langkah penting pada produksi etanol dari lignoselulosa ialah hidrolisis untuk mengkonversi hemiselulosa dan selulosa menjadi gula, fermentasi gula untuk memproduksi etanol, dan pemurnian etanol. Penelitian ini mempelajari reaksi hidrolisis ranting kering dengan asam encer pada kondisi non-isotermis. Dua ratus gram ranting kering dicampur dengan 1200 cm3 larutan asam sulfat 0,18 N dan dipanaskan di dalam autoklaf. Selama proses hidrolisis ini, suhu akan terus naik (non-isotermis), kemudian setelah mencapai suhu tertentu dijaga tetap (suhu akhir). Hasil hidrolisis pertama diambil pada suhu 413 K dan seterusnya diambil setiap interval 5 menit. Suhu akhir divariasi pada 433 K, 453 K, 473 K dan 493 K. Metode Fehling dipilih untuk menganalisis kandungan gula di dalam sampel. Persamaan kinetika reaksi diperoleh dengan mengolah data dengan pendekatan model shrinking-core dengan ukuran partikel tetap. Nilai tetapan kecepatan reaksi meningkat sedangkan nilai tetapan transfer massa relatif tidak berubah pada berbagai suhu. Tetapan kecepatan reaksi dapat didekati dengan persamaan Arrhenius, dengan frekuensi tumbukan Ar = 0,083 l/(mol.menit) dan energi aktivasi Er = 20.000 J/mol. Untuk menyelidiki langkah mana yang mengontrol laju proses, dibandingkan tetapan kecepatan reaksi dan tetapan transfer massa pada 493 K, diperoleh nilai tetapan transfer massa berkisar 0,06 l/(mol.menit), dan nilai tetapan kecepatan reaksi berkisar 0,00051 l/(mol.menit), sehingga diperoleh bilangan Hatta 0,00933. Karena bilangan Hatta < 0,02 maka dapat disimpulkan bahwa reaksi kimia lebih mengontrol daripada transfer massa.

226-231

Authors: Rakhman Sarwono, Blasius Hangkoso Adi Wicaksono

NOx merupakan hasil samping dari suatu reaksi pembakaran. NOx merupakan gas yang beracun sangat berbahaya terhadap kesehatan manusia dan hewan bila terhirup pada waktu bernafas. Untuk mengurangi kadar NOx pada gas buang, banyak penelitian diarahkan pada reduksi NOx dengan katalis secara selektif dengan hidrokarbon dan oksigen berlebihan. Katalis yang digunakan adalah katalis alumina (Al2O3) yang didapat dari katalis komersial (AlO1-7) dan katalis hasil sintesa (ALOA). Katalis Ag/Al2O3 didapat dengan memasukkan logam Ag ke dalam alumina (Al2O3) dengan cara impregnasi dengan larutan perak nitrat. Katalis diuji aktifitasnya pada reaktor fixed bed yang diluarnya terdapat pemanas yang bisa diatur suhunya. Reaktan seperti gas NO, C2H4 dan oksigen dimasukkan kedalam reaktor dengan laju yang ditentukan. Hasil reaksi dianalisa dengan gas chromatography dan dicatat pada recorder, selanjutnya bisa ditentukan kuantitas dan prosentase konversinya. Katalis alumina ALOA mempunyai kemampuan mereduksi NO dengan konversi sekitar 40-45% gas NO menjadi N2. Loading logam perak (Ag) kedalam Al2O3 sebesar 2-3% berat menambah daya reduksi NO menjadi sekitar 45-50% pada suhu 500oC. Pada umpan NO + C2H4 + O2 reaksi reduksi terjadi pada suhu 300oC, sedangkan pada umpan NO + C2H4 (tanpa oksigen) reaksi reduksi baru terjadi pada suhu 450oC, dengan demikian adanya oksigen sangat berperan dalam proses reduksi NOx. Reaksi peruraian C2H4 menjadi COx berkebalikan dengan kinerja katalis pada proses reduksi NOx

239-244

Authors: Muhamad Dani Supardan, Ruslan Ruslan, Satriana Satriana, Normalina Arpi

Penelitian tentang penyulingan minyak jahe dengan metode hidrodistilasi menggunakan gelombang ultrasonik telah dilakukan. Variabel proses yang diamati adalah perbandingan pelarut air dan bubuk jahe atau SF rasio (8:1, 10:1, 12:1 dan 14:1) dan temperatur hidrodistilasi (80, 85, 90 dan 95oC). Proses hidrodistilasi dilakukan menggunakan ultrasonic bath dengan frekuensi 37 kHz. Sebagai pembanding dilakukan juga proses hidrodistilasi tanpa bantuan ultrasonik. Minyak jahe yang diperoleh berupa cairan berwarna kuning terang dengan aroma jahe yang khas. Hasil penelitian menunjukkan hidrodistilasi tanpa bantuan ultrasonik hanya dapat mengekstrak 49% minyak atsiri dalam bahan, sedangkan hidrodistilasi dengan bantuan ultrasonik mampu mengekstrak hingga 84% minyak atsiri dalam bahan pada kondisi temperatur 80oC dan SF rasio 12:1. Hasil analisis dengan kromatografi gas menunjukkan komponen dengan komposisi tertinggi dalam minyak jahe hasil hidrodistilasi dengan bantuan ultrasonik adalah Zingiberene. Hasil analisis beberapa parameter terhadap produk menunjukkan minyak jahe sudah memenuhi spesifikasi menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) Nomor 06-1312-1998.

260-267

Authors: Oman Zuas, Dyah Styarini

A quantitative structure-property relationships (QSPR) was used in this study to relate the critical volume (Vc) of unsaturated hydrocarbons alkenes and alkynes compounds to their molecular structures. A QSPR study of Vc was performed on the basis of simple connectivity indices (SCI’s). The obtained QSPR model is predictive and requires only one SCI descriptor in the calculation with statistical parameters including standard coefficient correlation (R2)=0.997, cross-validated correlation coefficients (Q2)=0.976, and average absolute error (AAE)=0.12. Application of the best QSPR model to a testing set of 30 alkenes and alkynes demonstrates good predictability without the needs in any experimental physicochemical properties data

137-145

Authors: I Gede Wenten

The application of membrane to replace secondary clarifier of conventional activated sludge, known as membrane bioreactor, has led to a small footprint size of treatment with excellent effluent quality. The use of MBR eliminates almost all disadvantages encountered in conventional wastewater treatment plant such as low biomass concentration and washout of fine suspended solids. However, fouling remains as a main drawback. To minimize membrane fouling, a new configuration of submerged membrane bioreactor for aerobic industrial wastewater treatment has been developed. For the new configuration, a bed of porous particle is applied to cover the submerged ends-free mounted ultrafiltration membrane. Membrane performance was assessed based on flux productivity and selectivity. By using tapioca wastewater containing high organic matter as feed solution, reasonably high and stable fluxes around 11 l/m2.h were achieved with COD removal efficiency of more than 99%. The fouling analysis also shows that the newly configured ends-free membrane bioreactor exhibits lower irreversible resistance compared with the submerged one. In addition, the performance of pilot scale system, using a membrane module with 10 m2effective area and reactor tank with 120 L volume, was also assessed. The flux achieved from the pilot scale system around 8 l/m2.h with COD removal of more than 99%. Hence, this study has demonstrated the feasibility of the newly configured submerged ends-free MBR at larger scale.

154-160

Authors: Kusnarjo Kusnarjo, Kuswandi Kuswandi, Susianto Susianto, Ali Altway

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh model aliran terhadap recovery gas pada absorpsi gas CO2 menggunakan larutan K2CO3 yang di kontakkan secara berlawanan arah (counter current) didalam packed column menggunakan packing jenis raschig ring. Penelitian dilakukan menggunakan kolom kaca berdiameter 10 cm dan tinggi 150 cm. Packing dibuat dari logam aluminium berdiameter 1,0 cm dan tinggi 2,0 cm yang mengisi bagian kolom setinggi 100 cm. Variabel penelitian ini adalah konsentrasi CO2 20% volume, dengan laju alir 10 sampai 35 l/menit dan konsentrasi K2CO3,1M dan 1,5M dengan laju alir 3 sampai 7,5 l/menit. Dari hasil penelitian absorpsi gas CO2 20% volume menggunakan larutan Benfield dengan model aliran non-ideal besar % recovery gas CO2 dengan larutan K2CO3 1,5M, jumlahnya lebih besar dibandingkan dengan larutan K2CO3 1M, sedangkan absorpsi CO2 dengan campuran udara 80% volume dengan model aliran non-ideal (D/uL=0,1), jumlah % recovery gas CO2 lebih kecil dibandingkan dengan aliran ideal (D/uL=0,2). Validasi antara simulasi dengan eksperimen dengan cara membandingkan kesalahan hasil penelitian menunjukkan bahwa besar % recovery CO2 secara ekperimen lebih rendah dibandingkan dengan cara simulasi. Hasil perhitungan % recovery gas CO2 menggunakan jenis aliran tidak ideal mendekati data eksperimen dengan error 6,52%.

166-174

Authors: O. Rachmaniah, A. Baidawi, I. Latif

Reaksi transesterifikasi dalam proses pembuatan biodiesel merupakan reaksi yang lambat karena berlangsung dalam sistem dua fase. Permasalahan tersebut dapat diatasi dengan penambahan co-solvent yang tidak reaktif. Penambahan co-solvent bertujuan untuk membentuk sistem satu fase. Oleh sebab itu, penelitian ini dilakukan dengan tujuan mempelajari pengaruh penambahan co-solvent THF terhadap metil ester yang dihasilkan pada reaksi transesterifikasi pembuatan biodiesel dari crude palm oil (CPO). Adapun variabel yang dipelajari adalah molar ratio minyak terhadap metanol, jumlah THF dan jumlah katalis yang digunakan, serta waktu reaksi. Selain itu, dilakukan pula reaksi transesterifikasi tanpa penambahan co-solvent (metode konvensional) sebagai pembanding. Reaksi dilakukan skala laboratorium menggunakan labu alas bulat berleher tiga dilengkapi pendingin balik, termometer dan pengaduk magnetik. Suhu reaksi dijaga pada 30oC menggunakan penangas air dan tekanan atmosferik. Hasil penelitian menunjukkan reaksi transeterifikasi dengan penambahan co-solvent berlangsung lebih cepat dibandingkan reaksi konvensional. Transesterifikasi dengan penambahan co-solvent menghasilkan kadar metil ester lebih tinggi dibandingkan metode konvensional. Kadar metil ester tertinggi (98,42%) dicapai saat penambahan THF:metanol = 2:1, molar ratio CPO:metanol = 1:6 dan katalis NaOH 0,5%-berat. Pemakaian katalis 1,3%-berat memberikan kadar metil ester lebih tinggi dibandingkan saat pemakaian katalis 0,5%-berat (kenaikan rata-rata kadar metil ester sebesar 3-4%). Peningkatan ratio THF:metanol hingga 2:1 hanya memberikan kenaikan kadar metil ester sebesar 1,47%.

183-188

Authors: Amun Amri, Zulfansyah Zulfansyah, M. Iwan Fermi, Is Sulistyati, Ani Suryani, Erliza Hambali

The sodium lignosulfonate (SLS) is a derivative compound from lignin which has various usefulness. Commercial SLS is a by-product of Arbiso pulping sulfite industry, but nowadays, the amount of available commercial SLS is scare due to the expensive price of SLS. Therefore, it is needed to find the solution to produce of SLS using a feasible process. This research involves producing SLS by directly cooking the palm oil stem biomass dust in a pressurized reactor using sodium bi-sulfite (NaHSO3) solvent. The experiment focused on the modeling, influence of process variables and its optimization that statistically analyze using the Response Surface Method-Central Composite Design (RSM-CCD). The result showed that the solid-liquid ratio is the most affecting factor to the SLS rendemen. The relation between rendemen and temperature (T), pH (C) and solid-liquid ratio (R) can be modeled as % rendemen = 12.18 + 0.52T – 0.48C + 3.5R – 1.02T2 – C2 – 1.53R2. The optimal operation conditions were identified at temperature of 153.8oC, pH = 4.64 and solid-liquid ratio of 1:15.9.

195-202

Authors: M. Syaiful, Hargono Hargono

Pengeringan bahan pangan umumnya bertujuan untuk mengawetkan bahan yang mudah rusak sehingga mutu dapat dipertahankan selama penyimpanan. Proses pengeringan terjadi melalui penguapan air, cara ini dilakukan dengan menurunkan kelembaban (RH) udara dengan mengalirkan udara panas disekeliling bahan, sehingga kecepatan uap air bahan lebih besar dari pada tekanan uap air di udara. Perbedaan tekanan ini menyebabkan terjadinya aliran uap air dari bahan ke udara. Tujuan penelitian adalah untuk melakukan kajian dasar terhadap perpindahan momentum, energi dan massa secara simultan pada proses penguapan air dalam bahan padat ke dalam aliran udara panas yang dilakukan terhadap gabah. Hasil penelitian dengan pemodelan persamaan matematik perpindahan massa, momentum dan energi secara simultan pada sistem pengering dapat memberikan gambaran tentang profil kecepatan, suhu dan RH udara pengering terhadap dimensi panjang rak pengering, tinggi ruangan kosong diatas rak serta dapat menentukan fraksi massa uap air yang terbawa oleh aliran udara keluar system. Guna mempelajari lebih jauh mengenai proses pengeringan ini dipergunakan juga teknik CFD. Penggunaan teknik simulasi CFD secara keseluruhan memberikan gambaran pola aliran udara dan profil suhu mendekati kenyataan dalam percobaan yang dilakukan. Dimana pada lebar 12 cm dan panjang 50 cm, suhu dan kecepatan udara di atas rak berkisar antara 34oC sampai 34,8oC dan kecepatan udara berkisar antara 0,18 m/dt sampai 0,21 m/dt. Untuk panjang rak 25 cm dengan lebar 24 cm kisaran kecepatan udaranya adalah 0,2 m/dt sampai 0,23 m/dt dengan suhu berkisar antara 34,8oC dan 35,2oC. Kadar air akhir gabah pada penelitian ini berturut-turut adalah 14,93% (bb) untuk percobaan 01, 14,52% bb, untuk percobaan 02,14,83% bb untuk percobaan 03 dan 14,47% bb untuk percobaan 04.