oleh - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/its-undergraduate-13085-presentation.pdf ·...

VARIABEL YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI BIODIESEL DARI

DEDAK PADI DENGAN METODE IN-SITU DUA TAHAP

Oleh:Nufi Dini Masfufah 2306 100 055Ajeng Nina Rizqi 2306 100 148

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

Dosen Pembimbing:

Siti Zullaikah, ST, MT, Ph.DNIP. 197807162008122002

Menipisnya cadangan minyakbumi yang merupakan sumberenergi yang tidak dapatdiperbaharui

BIODIESELBIODIESEL

DEDAK PADI

Krisis energi dari fosilMemicu kenaikan biaya produksidan biaya hidup

Naiknya harga BBM

sbg energi terbarukandan ramah lingkungan

SOLUSI

LATAR BELAKANG

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 2

Mengatasi mahalnya biaya bahan baku

Tujuan dan ManfaatPenelitian

Tujuan:Tujuan:1. Memproduksi biodiesel dari dedak padi menggunakan

proses in situ dua tahap ( esterifikasi dan transesterifikasi).

2. Mempelajari kandungan karbohidrat (pati) yang hilang selama proses in situ esterifikasi dan transesterifikasi.

Manfaat:Manfaat:a. Menjadi alternatif pengembangan bahan bakar nabati dari

produk samping penggilingan padib. Meningkatkan nilai ekonomi dedak padi dan dapat

memanfaatkannya secara optimal.

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 3

Batasan Masalah

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 4

Dedak padi berasal dari Desa Balongtani Kec. JabonKab. Sidoarjo.

Produksi biodiesel (FAME) dengan proses in-situ duatahap.

Yield biodiesel (FAME).

Analisa kandungan karbohidrat dalam dedak padisebelum dan sesudah proses in-situ.

Variabel Penelitian

Metanol: 50; 150; dan 300 mL

Katalis Asam : 0.5; 1; dan 1.5 mL

Waktu Reaksi : 5; 15; 30 menit

Katalis Basa : 6; 8; dan 10 mL

Waktu Reaksi : 15; 30; 60 menit

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 5

In-situ Esterifikasi

In-situ Transesterifikasi

Tahap Penelitian

1. Tahap Pre TreatmentTahap ini ada dua, yaitu:a. Pengayakan: bertujuan untukmenghilangkan sekam dalam dedakpadi sebab sekam akan mempengaruhiyield dari minyak dedak padi.b. Pengeringan: dengan cara diovenuntuk mengurangi kadar air dalamdedak padi.

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 6

2. Tahap Ekstraksi Minyak dedak padi

7

Ekstraksi dengan n-Hexan 350 mL

Pemisahan

Dedak Padi

Minyak Dedak Padi+ solvent

Fase padat(dedak padi yang ada dalam

soxhlet)

Minyak dedak padiSolvent

Kadar Minyak

Analisa FFA

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

3. Tahap Saponifikasi dan Esterifikasi

8

Saponification (KOH)

Acidification (H2SO4)

Waste liquid FFA

Esterification (H2SO4)

Water washing

Waste water FAME

Crude oil

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

4. Tahap Proses In-situ Esterifikasi

9LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

5. Tahap Proses In-situ Dua Tahap(Esterifikasi-Transesterifikasi)

10

Rangkaian Alat - Ekstraksi Minyak

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 11

1

2

34

5

67

8

Keterangan:1. Aliran masuk

2. Aliran keluar

3. Dedak padi

4. Sokhlet

5. Aliran keluar

6. Labu alas datar

7. Solvent (heksane)

8. Hot plate

Rangkaian Alat - Proses In-situ

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 12

Kondensor Refluks

Termometer

Water Bath

Hot Plate Stirer

Labu Leher Dua

Magnetic Stirer

Air keluar

Air masuk

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 13

Analisa Hasil1. Analisa GC (Gas Chromatograph)

Analisa ini digunakan untuk menganalisa Biodiesel secarakuantitatif dan kualitatif.

Dari analisa GC dapat dihitung Yield FAME:

Yield =(Berat Produk dalam gram) x (komposisi produk dalam %)

Berat FAME teoritis dalam dedak padix 100%

3. Analisa FFA (metode Titrasi)

2. Analisa Kandungan KarbohidratAnalisa yang dilakukan menggunakan metode LuffSchrool.

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 14

Hasil dan Pembahasan

Pre Treatment

Dedak padi setelah diayak Dioven selama 3 jam

pada suhu 60°C

Kandungan air yang bisa hilang

2.62%

Analisa Pati:Pati = 37.62%

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 15

Hasil dan Pembahasan

Minyak =17.68%FFA = 19.07%.

Ekstraksi Minyak

Ekstraksi:4 jam = 9.73%72 jam = 18.68%

Ekstraksi 4 jam

Pati = 36.22%

Jadi, kandungan FAME dalam 10 gram dedakpadi = 1.34 gram

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 16

Hasil dan Pembahasan

Saponifikasi - Esterifikasi

1 gram minyak dedak

Saponifikasi – Esterifikasi

produk = 0.76 gram

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 17

Hasil dan Pembahasan

Tabel I Pengaruh penambahan metanol terhadap kandungan

FAME dan FFA pada proses esterifikasi

1. Pengaruh Penambahan Metanol

Proses In-situ Esterifikasi

Metanol H2SO4 t reaksi Berat produk Komposisi Produk Yield

(mL) (ml) (menit) (gram) FAME (%) FFA (%) Lain-lain

(%) (%)50 1 15 1.16 40.45 3.58 55.97 33.20

150 1 15 1.22 82.82 3.51 13.67 76.02300 1 15 1.25 89.70 2.10 7.04 85.02

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 18

Hasil dan Pembahasan

Tabel II Pengaruh penambahan metanol terhadap kandungan

pati dalam dedak padi pada proses esterifikasi.

Methanol Berat DefattedPati (%)

Berat Pati % kehilangan

(mL) (gram) (gram) (%)

50 8.48 36.18 3.07 18.46

150 8.04 35.9 2.89 23.22

300 7.29 37.03 2.70 28.15

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 19

Hasil dan Pembahasan

Tabel III. Pengaruh penambahan katalis asam dan dedak padi

terhadap kandungan FAME dan FFA pada proses

esterifikasi

2. Pengaruh Penambahan Katalis Asam

H2SO4 Metanol t reaksi Beratproduk Komposisi Produk Yield

(ml) (mL) (menit) (gram) FAME (%)

FFA (%)

Lain-lain (%) (%)

0.5 150 15 1.14 58.06 3.58 38.36 48.57

1 150 15 1.23 82.82 3.44 13.74 76.02

1.5 150 15 1.26 90.86 2.46 6.69 86.12

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 20

Hasil dan Pembahasan

Tabel IV. Pengaruh penambahan katalis terhadap kandungan

pati dalam dedak padi pada proses esterifikasi.

.

H2SO4 Berat DefattedPati (%)

Berat Pati % kehilangan

(mL) (gram) (gram) (%)

0.5 8.43 36.42 3.07 18.35

1 8.18 35.9 2.94 21.87

1.5 7.33 36.88 2.70 28.16

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 21

Hasil dan Pembahasan

Tabel V. Pengaruh waktu reaksi esterifikasi terhadap kandungan

FAME dan FFA

3. Pengaruh Waktu Reaksi Esterifikasi

t reaksi Metanol H2SO4

Berat

produkKomposisi Produk

Yield

(menit) (mL) (ml) (gram)FAME

(%)

FFA

(%)

Lain-lain

(%) (%)

5 150 1 0.93 50.59 3.44 45.97 35.11

15 150 1 1.22 82.82 2.95 14.23 76.02

30 150 1 1.25 98.20 2.46 6.69 90.87

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 22

Hasil dan Pembahasan

Tabel VI. Pengaruh waktu reaksi terhadap kandungan pati

dalam dedak padi

t reaksi Berat DefattedPati (%)

Berat Pati % kehilangan

(menit) (gram) (gram) (%)

5 8.39 35.88 3.01 19.94

15 8.10 35.9 2.91 22.67

30 7.36 36.7 2.70 28.17

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 23

Hasil dan Pembahasan

Tabel VII. Pengaruh penambahan katalis basa terhadap

kandungan FAME dengan proses in-situ dua tahap

1. Pengaruh Penambahan Katalis Basa

Proses In-situ Transesterifikasi

NaOH t reaksiBerat

produkKomposisi Produk Yield

(ml) (menit) (gram) FAME (%) FFA (%) Lain-lain (%) (%)

6 15 1.13 100 0.00 0.00 84.32

8 15 1.27 100 0.00 0.00 94.77

10 15 1.29 100 0.00 0.00 96.27

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 24

Hasil dan Pembahasan

Tabel VIII. Pengaruh penambahan katalis basa terhadap

kandungan pati dalam dedak padi

NaOH Berat DefattedPati (%)

Berat Pati % kehilangan

(mL) (gram) (gram) (%)

6 9.1456 34.78 3.18 15.45

8 9.528 33.05 3.15 16.29

10 10.0127 31.02 3.11 17.44

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 25

Hasil dan Pembahasan

Tabel IX. Pengaruh waktu reaksi transesterifikasi terhadap

kandungan FAME dengan proses in-situ dua tahap

2. Pengaruh Waktu Reaksi Transesterifikasi

t reaksi NaOH Berat produk Komposisi Produk Yield

(menit) (ml) (gram) FAME (%) FFA (%) Lain-lain (%) (%)

15 8 1.27 100 0.00 0.00 94.77

30 8 1.28 100 0.00 0.00 95.52

60 8 1.29 100 0.00 0.00 96.26

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 26

Hasil dan Pembahasan

Tabel X. Pengaruh waktu reaksi transesterifikasi terhadap

kandungan pati dalam dedak padi

t reaksi Berat DefattedPati (%)

Berat Pati % kehilangan

(menit) (gram) (gram) (%)

15 9.528 34.05 3.24 13.76

30 9.8418 33.25 3.27 13.01

60 9.789 32.05 3.14 16.60

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 27

Kesimpulan

• Proses In-situ Esterifikasi:Yield : 76.02%FFA : 3.09%% kehilangan pati : 20.5 ± 3%,pada kondisi metanol 150 mL, katalis asam (H2SO4) 1 mL, waktureaksi asam 15 menit.

• Proses In-situ Dua Tahap (Esterifikasi-Transesterifikasi):Yield : 94.77%FFA : -% kehilangan pati : 16.29%pada kondisi metanol 150 mL, katalis asam (H2SO4) 1 mL, waktu

reaksi asam 15 menit, katalis basa (NaOH) 8 mL, waktu reaksibasa 15 menit.

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS