proposal pkm

29
PROSES KALSINASI BATU KAPUR UNTUK ESTERIFIKASI BIODISEL BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sejak zaman Mesir kuno, orang-orang Mesir telah banyak memanfaatkan batuan kapur, diantaranya adalah untuk memplester bangunan tempat tinggal mereka. Sampai zaman modern sekarang pun, kapur masih digunakan pemanfaatannya untuk memplester bangunan. Perkembangan ini secara tidak langsung memperlihatkan adanya peningkatan kebutuhan akan bahan baku dan penolong bagi perkembangan sektor industri yang merupakan industri hilir. Stabilitas politik yang baik di indonesia telah memacu pengembangan sektor industri, konstruksi dan pertanian ketingkat yang lebih baik. Berdasarkan pertimbangan tersebut diperkirakan prospek pasar untuk komoditas pasar cukup cerah. Batu kapur yang terdapat di alam bermacam-macam jenisnya, antara lain : kalsit (CaCO3), dolomit (CaCO3.MgCO3), magnesit (MgCO3), siderit (FeCO3), ankerit [Ca2Fe(CO3)4], dan aragonit (CaCO3) yang 1

Upload: rafitarjeni

Post on 27-Dec-2015

54 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

contoh proposal pkm

TRANSCRIPT

Page 1: Proposal Pkm

PROSES KALSINASI BATU KAPUR UNTUK ESTERIFIKASI BIODISEL

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejak zaman Mesir kuno, orang-orang Mesir telah banyak memanfaatkan

batuan kapur, diantaranya adalah untuk memplester bangunan tempat

tinggal mereka. Sampai zaman modern sekarang pun, kapur masih

digunakan pemanfaatannya untuk memplester bangunan. Perkembangan

ini secara tidak langsung memperlihatkan adanya peningkatan kebutuhan

akan bahan baku dan penolong bagi perkembangan sektor industri yang

merupakan industri hilir. Stabilitas politik yang baik di indonesia telah

memacu pengembangan sektor industri, konstruksi dan pertanian ketingkat

yang lebih baik. Berdasarkan pertimbangan tersebut diperkirakan prospek

pasar untuk komoditas pasar cukup cerah.

Batu kapur yang terdapat di alam bermacam-macam jenisnya, antara lain :

kalsit (CaCO3), dolomit (CaCO3.MgCO3), magnesit (MgCO3), siderit

(FeCO3), ankerit [Ca2Fe(CO3)4], dan aragonit (CaCO3) yang

berkomposisi kimia sama dengan kalsit tetapi berbeda dalam struktur

kristalnya. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai industri kapur baik

cara pembuatan, jenis-jenis, dan hal-hal lain yang berhubungan dengan

industri kapur, maka dibuatlah makalah yang berjudul “Industri Kapur”.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana sejarah perkembangan industri kapur?

2 Apa yang dimaksud dengan batu kapur?

3 Apa saja bahan baku pembuatan kapur?

1

Page 2: Proposal Pkm

4 Bagaimana proses pembuatan kapur ?

5 Apa saja jenis-jenis produk kapur?

6 Apa saja manfaat produk yang dihasilkan dari industri kapur?

7 Berapa kapasitas produk yang dihasilkan pada industri kapur di

Indonesia?

1.3 Tujuan

Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk :

1. Mengetahui sejarah perkembangan industri kapur

2. Memahami proses pembuatan kapur

3. Mengetahui jenis-jenis produk industri kapur

4. Mengetahui manfaat produk yang dihasilkan dari industri kapur

5. Mengetahui jumlah kapasitas produk yang dihasilkan industri kapur di

Indonesia

6. Mengetahui keunggulan dan kelemahan pada industri kapur

2

Page 3: Proposal Pkm

BAB II. PEMBAHASAN

2.1 Sejarah perkembangan industri kapur

Kapur termasuk bahan bangunan yang penting, di Indonesia kapur ini juga

sudah lama dikenal sebagai bahan ikat, dalam pembuatan tembok, pilar dan

sebagainya. Batu kapur (Gamping) dapat terjadi dengan beberapa cara,

yaitu secara organik, secara mekanik, atau secara kimia. Sebagian besar batu

kapur yang terdapat di alam terjadi secara organik, jenis ini berasal dari

pengendapan cangkang/rumah kerang dan siput, foraminifera atau

ganggang, atau berasal dari kerangka binatang koral/kerang. Batu kapur

dapat berwarna putih susu, abu muda, abu tua, coklat bahkan hitam,

tergantung keberadaan mineral pengotornya.

Batu kapur yang terdapat di alam bermacam-macam jenisnya, antara lain :

kalsit (CaCO3), dolomit (CaCO3.MgCO3), magnesit (MgCO3), siderit

(FeCO3), ankerit [Ca2Fe(CO3)4], dan aragonit (CaCO3) yang berkomposisi

kimia sama dengan kalsit tetapi berbeda dalam struktur kristalnya.

2.2 Sifat & Kualitas Kapur

CaO:

Berat molekul 56,08

Titik leleh 2843 K

Titik didih 3223 K

3

Page 4: Proposal Pkm

Ca(OH)2:

Berat Molekul 74,10

Titik Leleh 853 K

Kualitas :

High Calcium Lime 90% CaO

Low Magnesium Lime 5 – 25% MgO

Dolomitic Lime 25 – 45% MgO

Adapun sifat dari batu kapur adalah sebagai berikut :

a. Warna : Putih,putih kecoklatan, dan putih keabuan

b. Kilap : Kaca, dan tanah

c. Goresan : Putih sampai putih keabuan

d. Bidang belahan : Tidak teratur

e. Pecahan : Uneven

f. Kekerasan : 2,7 – 3,4 skala mohs

g. Berat Jenis : 2,387 Ton/m3

h. Bentuk : Keras, Kompak, sebagian berongga.

Berdasarkan proses pengendapannya, batu gamping radiolarit dan batu

karang merupakan batuan sedimen organik. Disamping hal tersebut, batuan

kapur (termasuk di dalamnya stalaktit dan stalakmit yang banyak dijumpai

di gua-gua kapur) menurut proses pengendapannya juga termasuk batuan

sedimen kimiawi (sedimen khemis).

4

Page 5: Proposal Pkm

Gambar yang tertera di bawah ini merupakan batuan kapur ketika berada

pada tahap awal pembentukannya. Batu Raja merupakan daerah yang

bertopografi karst dengan berbagai gejalanya.Daerah yang batuan induknya

berupa batuan sedimen. Atau yang dikenal sebagai batuan kapur.

Menurut Wardiyatmoko (2006:55) bahwa sedimen pasir gamping kali

pertama terbentuk pada zamam Silur yang berumur antara 360.000.000--

408.000.000tahun yang lalu. Binatang karang berkembang biak dengan

baik, sehingga jasad-jasadnya meninggalkan bekas pada lapisan gamping

yang tebal. Perlu diketahui bahwa pada batuan sedimen banyak ditemukan

fosil.

Menurut seorang pengajar sebuah perguruan tinggi di Surabaya bahwa

batuan kapur yang berkualitas baik, banyak mengandung CaCo3 adalah

batuan kapur yang berwarna putih bersih. Batuan yang demikian ini baik

untuk dijadikan bahan mentah/bahan baku pada industri pembakaran

gamping, bahkan juga industri semen.

5

Page 6: Proposal Pkm

Cara penambangan yang banyak dilakukan adalah penambangan terbuka

dan/atau dengan membuat lubang-lubang mengangap mirip gua

(penambangan tertutup).Cara penambangan apapun hendaknya harus sangat

mempertimbangkan keselamatan penambang itu sendiri, di samping juga

memperhatikan aspek lingkungan hidup.

2.2 Macam-macam Kapur

Kapur tohor (CaO) adalah hasil dari pemanasan batuan kapur, yang dalam

perdagangan dapat dijumpai bermacam-macam hasil pembakaran kapur ini,

antara lain :Kapur tohor / quick lime ( CaO): yaitu hasil langsung dari

pembakaran batuan kapur yang berbentuk oksida-oksida dari kalsium atau

magnesium.

 

a. Kapur padam / hydrated lime(Ca(OH)2))

Adalah bentuk hidroksida dari kalsium atau magnesium yang dibuat dari

kapur keras yang diberi air sehingga bereaksi dan

mengeluarkan panas.Digunakan terutama untuk bahan pengikat dalam

adukan bangunan.

Proses “slaking” adalah reaksi CaO dengan air, sebagai berikut :

CaO(p) +H2O Ca(OH)2(p) H=15,9 kcal

Hasilnya dapat berupa serbuk halus (proses kering) atau berupa “slurry’

dalam air (proses basah).

Proses kering yang paling sederhana adalah dengan menyirami lapisan

bongkah-bongkah kapur tohor setebal 15-20 cm di atas lantai

Pencampuran air dengan kapur tohor sebaiknya dilakukan dengan

disertai membalik-balikan bongkah-bongkah tersebut dan dilakukan

penyiraman ulang. Bongkahan itu akan pecah menjadi serbuk kapur

padam

Pabrik gula menggunakan kapur dalam bentuk slurry senhingga

pemadaman kapur tohor tersebut dapat dilakukan dengan air berlebih

(proses basah), yang dapat dilakukan dalam suatu tangki dengan

6

Page 7: Proposal Pkm

pengadukan yang baik, dan pemisahan-pemisahan kasar yang mengendap

akan lebih mudah dilakukan.

b. Kapur Udara

Kapur padam yang apabila diaduk dengan air setelah beberapa waktu

dapat mengeras di udara karena pengikatan karbon dioksida.

c. Kapur hydraulik

Disini CaO dan MgO tergabung secara kimia dengan

pengotor- pengotor.Oksida kapur ini terhidrasi secara mudah dengan

menambahkan air ataupun membiarkannya di udara terbuka, pada reaski

ini timbul panas.

2.3Proses pembuatan kapur CaO

Proses pembuatan kapur tohor dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu:

1. Pembakaran batu kapur dalam tungku batch

2. Proses semi-kontinu dengan menggunakan shaft kiln

A. Proses dengan menggunakan Tungku Pendam (Tungku Batch)

1. Tungku Pendam

Tungku pendam sistem berkala berbentuk silinder yang terpendam dalam

tanah dengan sedikit bagian terbuka untuk pelaksanaan proses pembakaran

adalah penampang tungku pendam berkapasitas 60 ton batu kapur.

7

Page 8: Proposal Pkm

Dinding tungku pendam dibuat dari susunan batu kuarsa (batu gongsol) atau

jenis batu kali tertentu; dapat juga dibuat dari batu bata biasa. Batu bata

tidak tahan terhadap api reduksi sehingga dinding dari batu bata mudah

rusak.

Pemasukan bahan bakar dilakukan dari bukaan pada dinding yang

berhubungan dengan bukaan tempat juru bakar melakukan tugasnya

memasukkan bahan bakar. Bahan bakar masuk ke dalam rongga di dalam

tungku yang dibuat dari susunan batu kapur yang akan dibakar. 

2. Susunan Batu Kapur

Penyusunan batu kapur di dalam tungku pendam merupakan langkah

penting untuk terlaksananya proses pembakaran yang efisien dan merata ke

seluruh umpan batu kapur yang akan dibakar sehingga seluruhnya

terkalsinasi menjadi kapur tohor. 

Di bagian dasar disusun batu kapur berukuran besar 20- 30 cm x 30-40 cm.

Susunan ini berfungsi sebagai fondasi untuk menopang susunan batu kapur

selanjutnya sampai ke bagian atas tungku.

Industri pembakaran kapur termasuk industri yang padat energi karena 50-

60% biaya produksinya merupakan biaya energi.

Untuk tungku berisi 100 ton batu kapur memerlukan 50 ton kayu pinus yang

baik (10 truk) untuk pembakaran selama 9-10 hari. 

Untuk mengurangi konsumsi kayu dapat digunakan batu bara halus tanpa

melakukan modifikasi tungku. Untuk itu hanya diperlukan peralatan

tambahan yaitu blower dan meja pengumpan batu bara.

Fondasi ini harus cukup kuat dan stabil pada temperatur tinggi 

(1000-1200°C) sampai proses pembakaran selesai yaitu sekitar 3-10 hari

masing-masing untuk kapasitas 20 dan 100 ton batu kapur. Untuk ini sifat

fisik batu kapur yang digunakan pada suhu tinggi harus sudah diketahui.

8

Page 9: Proposal Pkm

Semakin ke atas, batu kapur yang disusun semakin kecil ukurannya dan

susunan dibuat semakin ke tengah dan akhirnya bertemu pada ketinggian ±

1/3 tinggi umpan dari dasar tungku atau 1- 2 m. Terbentuklah sebuah rongga

berbentuk setengah bola.Lubang pengapian dari luar tungku tembus ke

dalam rongga ini. Karena bentuk yang demikian mengakibatkan terciptanya

turbulensi yang tinggi dalam rongga pembakaran ini,

setelah suhu meningkat. Kondisi ini cukup ideal untuk proses pembakaran

batu bara halus.

Dengan penambahan batu bara penggunaan kayu dapat berkurang paling

sedikit setengahnya dan setiap ton batu bara dapat menggantikan 8-10 ton

kayu bakar. Kemudian di permukaan tumpukan batu kapur tersebut ditutup

dengan batu kapur kecil-kecil berukuran 2- 3 cm setebal 5 cm guna

menahan laju panas yang keluar. Selanjutnya proses pembakaran dapat

dimulai.

Susunan Batu Kapur di DalamTungku (dilihat dari atas)

2. Teknik Pembakaran

Pembakaran dimulai dengan api kecil menggunakan kayu bakar untuk

mengeringkan batu kapur. Api dapat dibesarkan setelah batu kapur hampir

kering sehingga uap air tidak terlalu banyak. Banyaknya uap air akan

mengganggu draft (tarikan) sehingga pembakaran kurang lancar, banyak

menghasilkan jelaga yang mengganggu proses pembakaran selanjutnya.

Jika unggun batu kapur sudah hampir kering, draft sudah cukup kuat, api

dapat semakin dibesarkan. Setelah api besar dan stabil, batubara halus dapat

9

Page 10: Proposal Pkm

dimasukkan. Ukuran butir batu bara halus adalah 30 mesh dan cara

pemasukannya adalah dengan mengalirkannya ke dalam pipa yang ditiup

blower.

Untuk tungku pendam berkapasitas 40 ton batu kapur, dapat digunakan

blower 3 inci 440 watt dan pipa untuk peniupan 4 - 5 inci.

Batu bara halus masuk ke pipa peniupan dari pipa pengumpan. Pemasukan

batu bara halus ke pipa pengumpan untuk kemudian ditiupkan ke dalam

ruang bakar dilakukan dengan sistem pengumpan.

Sistem pengumpan dapat berupa pengumpan ulir (screw feeder) dengan

kecepatan yang dapat diatur atau dapat juga secara manual.

Cara manual dapat dilakukan dengan menyediakan meja dengan lubang di

salah satu sudutnya untuk menyalurkan batu bara di atas meja dengan

mendorong batu bara ke dalam pipa pengumpan dengan tangan melalui

lubang tersebut.

Cara lain dengan menyediakan bejana diatas pipa pengumpan, kemudian

aliran batu bara halus diatur dengan kran pada pipa pengumpan. Untuk

memperlancar aliran batu bara dapat dilakukan dengan memasang kawat

menembus bukaan pada kran dan kawat diputar dengan sebuah motor listrik.

Pipa peniup batu bara dipasang sedemikian rupa sehingga batu bara halus

menyebar secara merata di dalam rongga pembakaran yang berisi kayu

bakar yang sedang terbakar dengan posisi malang melintang. Pemerataan ini

dibantu dengan adanya turbulensi yang tinggi dalam rongga pembakaran.

Turbulensi tercipta karena draft yang kuat dari unggun kapur dan udara luar

masuk ke dalam rongga melalui lubang pengapian yang sempit. Kondisi ini

sangat membantu proses pembakaran batu bara sehingga batu bara dengan

cepat terbakar dan kayu terbakar lebih lambat. 

10

Page 11: Proposal Pkm

Setiap pemasukan satu ton batubara dapat mengurangi penggunaan kayu

bakar sebanyak 8 - 9 ton.Kecepatan pemasukan batubara antara 40 - 60

kg/jam. Kayu bakar juga terus ditambahkan sehingga api dari kayu dan batu

bara berimbang dan dicapai efisiensi pembakaran yang maksimum.

Sketsa Susunan Pengumpan Batu Bara Halus

Penggunaan Pengumpan Batu BaraHalus untuk Pembakar Kapur

Karena pemasukan batu bara secara terus menerus tanpa henti maka

peningkatan suhu juga terus menerus sehingga waktu pembakaran dengan

kombinasi batubara kayu ini lebih singkat dibanding pembakaran dengan

kayu yaitu sekitar 2/3-nya. Untuk perbandingan, dibawah ini adalah hasil

pembakaran 36 ton batu kapur.

Pembakaran dihentikan setelah seluruh muatan batu kapur telah

terkalsinasi.Hal ini dapat diketahui dengan mengukur suhu sekitar 5 cm di

11

Page 12: Proposal Pkm

bawah permukaan batu kapur.Setelah temperatur bertahan 2 - 3 jam pada

900°C atau lebih maka batu kapur telah terkalsinasi. 

Dapat juga dilihat dari penurunan permukaan batu kapur di dalam

tungku.Setelah terkalsinasi volume produk CaO menyusut sehingga

permukaan batu kapur menurun 40 - 80 cm, tergantung kapasitas tungku

dan sifat batu kapur yang dibakar.Trayek suhu pembakaran kapur dengan

kombinasi batu bara-kayu terlihat dalam gambar.

Batu bara muda berkalori rendah, kurang dari 5500 kkal/kg, kurang efektif

untuk digunakan membakar kapur dengan teknik ini. Batu bara ini baik

untuk membakar kapur tanpa campuran kayu dalam tungku pendam yang

dimodifikasi atau tungku tegak dengan pembakar siklon.

Batu bara peringkat lebih tinggi yang bernilai kalor lebih dari 6000 kkal/kg

kurang baik untuk membakar kapur dengan teknik batu bara halus tanpa

campuran kayu dalam tungku tersebut di atas sebab api pembakarannya

dapat mencapai lebih dari 12000C. Panas yang terlalu tinggi mengakibatkan

terjadinya sintering di permukaan kapur tohor (berwarna kehitaman)

sehingga sukar diseduh menjadi Ca(OH)2.

Api di Bagian Atas Tungku pada Temperatur 9000C

12

Page 13: Proposal Pkm

Suhu di Bagian Atas Tungku pada Pembakaran 36 TonBatu Kapur

selama 47 Jam

13

Page 14: Proposal Pkm

Urutan pengolahan batu gamping (CaCO3) :

1. Transportasi dari tambang ke penggilingan, biasanya dengan kereta api industri.

2. Penghancuran dan pengaturan besar butil dalam pemecahan rahang atau giratori.

3. Pengayaan untuk memisahkanberbagai ukuran (misalnya, batuan 10 sampai 20 cm berarti bahwa batuan yang ukurannya lebih kecil dari 10 cm dan lebih besar dari 20 cm telah dikeluarkan).

4. Batu-batu besar diangkut dengan gerobak ke tanur vertikal (shaft kiln).5. Batu-batu kecil dibawa ke tanur putar (rotary kiln).6. Batu-batu halus ke pulverisor (penggilingan halus) untuk membuat batu

gamping serbuk utnuk pertanian dan keperluan lain.7. Batu gamping dibakar menurut ukuran masing-masing, di dalam tanur

vertikal untuk membuat gamping bongkahan, atau di dalam tanur putar horizontal untuk membuat gamping serbuk

8. Dilakukan pengemasan terhadap hasil produksi tersebut (CaO)

14

Page 15: Proposal Pkm

15

Page 16: Proposal Pkm

Proses Saft Kiln

Proses semi-kontinu dengan menggunakan shaft kiln

Jobong  dibuat  dari  batu  tahan  api yang  diperkuat  dengan  carbon  steel 

silinder  sedangkan bagian luar dari pasangan batu merah biasa,

tebal dinding bagian bawah  kurang lebih 1 meter dan bagian atas kurang 

lebih 0,5 meter. Dari 10,5 ton batu kapur mentah perhari atau 438 kg 

perjam, pecahan 4 cm sd 15 cm akan dihasilkan kurang lebih 6 ton kapur.

Jobong terdiri dari zona pemanasan, zona kalsinasi, dan zona pendinginan.

Tiga meter bagian atas adalah zona pemanasan awal 

(pre heating),pada proses  kalsinasi akan mengalami pemanasan. Batuan

kapur dengan ukuran 5 - 7 cm, dibakar di dalam tungku dalam suhu tertentu.

Di sini suhu berkisar dari 900 – 1000’ C dalam waktu 1 - 3 jam.

Reaksi yang berlangsung adalah :

CaCO3 CaO + CO2 H = +44 kkal

16

Page 17: Proposal Pkm

Kalsinasi

Pada waktu kalsinasi, volumenya menciut, dan pada waktu hidrasi

mengembang. Kalor total yang diperlukan untuk kalsinasi per ton gamping

dapat dibagi atas dua bagian yaitu: kalor sensibel untuk menaikkan suhu

batuan sampai dekomposisiya dan kalor laten disosiasi.

Zona Pendinginan

Setelah proses pembakaran selesai maka mulailah pendinginan kapur tohor

di dalam tungku. Pendinginan ini tidak boleh terlalu lama sebab dapat

mengakibatkan hancurnya kapur tohor yang bersifat higroskopis akan

mempunyai kesempatan untuk menyerap air dari udara bebas.

Pengeluaran Hasil Pembakaran.

Untuk menghindari pengotoran dari abu batubara, maka pada waktu

pengeluaran abu batu bara yang berukuran sangat halus yang terdapat

didasar tungku harus segera dipisahkan dari kapur tohor yang masih

berbentuk bongkah-bongkah. Ini dilakukan pada saat temparatur mulai

menurun ± 400 C.

2.4 Proses Pembuatan kalsium dioksida (Ca(OH)2)

Proses Basah :

Menyiram bongkahan dengan air berlebih dalam tangki berpengaduk

sehingga menjadislurry.

Reaksi :

CaO + H2O Ca(OH)2(p) H = 15,9 Kcal

Penggunaan Ca(OH)2 sebagai pengganti katalis NaOH dalam

proses esterifikasi biosolar.

17

Page 18: Proposal Pkm

PROSES ESTERIFIKASI BIODISEL

ESTERIFIKASI DALAM INDUSTRI

Esterifikasi dalam industry yang berkembang dengan pesat akhir-akhir ini

adalah esterifikasi minyak nabati menjadi biodiesel. Bertambahnya jumlah

populasi di dunia dan meningkatnya jenis kebutuhan manusia seiring dengan

berkembangnya zaman, mengakibatkan kebutuhan akan energi semakin

meningkat sehingga persediaan energi (khususnya energi dari bahan bakar fosil

yang tidak dapat diperbaharui) semakin menipis, bahkan semakin lama akan

habis. Untuk mengurangi ketergantungan pada sumber  bahan bakar fosil

(minyak/gas bumi dan batu bara) sebagai sumber energi yang tidak terbarukan

dengan segala permasalahannya, Bahan bakar fosil mempunyai banyak kelemahan

dalam banyak segi terutama harga yang cenderung naik (price escalation) sebagai

akibat dari faktor-faktor seperti berkurangnya cadangan sementara permintaan

terus meningkat serta  dampak lingkungan yang ditimbulkan olehnya yang mana

sangat berpengaruh terhadap pemanasan global (global warming). Indonesia dan

beberapa negara kini berusaha untuk mencari sumber-sumber energi lainnya

sebagai bahan bakar alternatif. Alternatif ini harus mengoptimalkan potensi

sumber daya lokal supaya harganya lebih murah dan terjangkau. 

Spesifikasi biodiesel

Biodiesel berbentuk cairan berwarna kuning cerah sampai kuning

kecoklatan. Biodiesel tidak dapat bercampur dengan air, mempunyai titik didih

tinggi dan mepunyai tekanan uap yang rendah. biodiesel terdiri dari senyawa

campuran methyl ester dari rantai panjang asam-asam lemak dari minyak tumbuh-

tumbuhan yang memiliki flash point 150 °C (300 °F), density 0.88 g/cm³,dibawah

density air. Biodiesel tidak memiliki senyawa toksik dan tidak mengandung sulfur

serta biodegradable, sehingga penanganannya jauh lebih mudah dan lebih

sederhana dibandingkan bahan solar minyak bumi

proses pembuatan biodiesel

18

Page 19: Proposal Pkm

Proses diawalin dengan esterifikasi untuk menghilangkan asam lemak

bebas sekaligus menambah perolehan biodiesel. Reaksi esterifikasi dapat

dilakukan dengan katalis homogen maupun heterogen. Esterifikasi dengan katalis

homogen menghasilkan produk yang bersifat asam sehingga sebelum reaksi

transesterifikasi, kelebihan asam ini harus dinetralkan terlebih dahulu. Penetralan

dapat dilakukan dengan penambahan basa atau menggunakan resin penukar anion.

Penetralan menggunakan basa menghasilkan garam yang dapat menjadi pengotor,

hal ini tidak terjadi pada penetralan menggunakan penukar ion.

Reaksi esterifikasi menghasilkan produk samping berupa air.  Air harus

dipisahkan sebelum reaksi transesterifikasi. Pemisahan ini dapat dilakukan dengan

penguapan atau menggunakan absorber.

Umpan masuk reaktor transesterifikasi berupa trigliserida, ester, dan

pengotor. Trigliserida direaksikan dengan metanol menghasilkan ester dan

gliserin. Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan dua tahap untuk mendapatkan

konversi tinggi. Pada reaksi dua tahap, pemisahan gliserin dilakukan diantara

kedua reaksi. Pemisahan gliserin ini berguna untuk menggeser kesetimbangan ke

kanan sehingga konversinnya menjadi lebih tinggi.

Reaksi transesterifikasi menghasilkan produk samping berupa gliserin.

Ester dan gliserin tidak saling larut sehingga dapat dipisahkan dengan dekantasi.

Fasa ester dimurnikan lebih lanjut untuk mendapatkan biodiesel yang sesuai

dengan standard mutu yang disyaratkan. Fasa ester masih mengandung pengotor-

pengotor, seperti : sisa katalis, garam, metanol, dan pengotor lainnya. Pemurnian

fasa ester alkil dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu pencucian dengan air atau

menggunakan penukar ion.

PRODUKSI BIODISEL UNTUK ESTERIFIKASI BIODISEL

DENGAN CA(OH)2

Salah satu factor keunggulan biodiesel, selain dapat diproses dalam skala

industry besar juga dapat diproses dalam skala kecil/ industry kecil. Untuk

19

Page 20: Proposal Pkm

mempermudah proses pemahaman dalam hal ini kami mengambil contoh

pengolahan minyak jelantah menjadi biodiesel.

a.       Tambahkan bleaching earth ke dalam minyak jelantah sebanyak 5% dari berat

minyak, kemudian aduk hingga merata. Tunggu  sekitar 1 jam hingga kotoran

minyak jelantah mengendap, kemudian saring minyak jelantah dengan kertas

saring. Fungsi darii bleaching earth adalah sebagai koagulan, sehingga kotoran

mudah mengendap.

b.      Timbang Ca(OH)2 padat sebanyak 1% dari berat minyak jelantah . Ca(OH)2

berfungsi sebagai katalis reaksi trans esterifikasi.

c.       Ukur volume methanol yang akan digunakan sebesar 30% dari volume minyak

jelantah.

d.      Reaksikan methanol dengan Ca(OH)2, dan diaduk hingga merata.

e.       Reaksikan methanol+ Ca(OH)2 dengan minyak jelantah dan dijaga suhunya

sekitar 60-65 C selama 1 jam,aduk secara cepat dengan  menggunakan magnetic

stirrer/mixer selama reaksi berlangsung agar reaksinya homogen. Suhu operasi 

jangan sampai melebihi 70 C karena reaksi yang terjadi bukan lagi reaksi trans

esterifikasi melainkan reaksi penyabunan.

f.         Setelah reaksi  terjadi akan terbentuk 2 lapisan. Lapisan atas adalah Fatty acid

methyl ester (FAME) atau biodiesel, sedangkan lapisan bawah adalah gliserin.

Pisahkan kedua lapisan dengan menggunakan corong pemisah.

g.        Cuci biodiesel dengan menggunakan air untuk menghilangkan ekses methanol,

kemudian pisahkan di dalam corong pemisah.

  Keuntungan menggunakan biodiesel diantaranya adalah :

a.    Merupakan sumber energy biodegradable dan ketersediaan bahan bakunya

terjamin.

b.    Cetane number tinggi (bilangan yang menunjukkan ukuran baik tidaknya kualitas

solar berdasar sifat kecepatan bakar dalam ruang bakar mesin).

c.    Memiliki viscositas tinggi sehingga mempunya sifat pelumasan yang lebih baik

dari solar, hal ini dapat membantu memperpanjang umur mesin.

20

Page 21: Proposal Pkm

d.   Dapat diproduksi secara local dan skala kecil.

e.    Mempunyai kandungan sulfur yang rendah

f.     Menurunkan tingkat opasiti asap

g.    Menurunkan emisi gas buang

h.    Pencampuran dengan petroleum diesel mampu meningkatkan biodegrability

petroleum diesel sampai 500%.

i.      Minyak nabati sebagai sumber bahan baku dapat dipenuhi oleh berbagai jenis

tumbuhan.

DAFTAR PUSTAKA

1.      Diktat Proses industry kimia organic, Dr,Ir, Ismiyati, MT, 2011.

2.      Pra perancangan pembuatan biodiesel berbahan baku limbah padatdan limbah cair

kelapa sawit, Meutia Nurfahasdi, Universitas Sumatera Utara, 2009.

3.      Status pengembangan industry biodiesel September 2006, symposium Biodiesel

Indonesia.

4.      Biodiesel, http://en.wikipedia.org, 05-05-2008

5.      Biodiesel, http://biodieselindonesia.com

6.      Gambaran sekilas industry kelapa sawit di Indonesia,

www.kemenperin.go.id/.../Paket-Informasi-Komoditi-Minyak-Kelapa..

7.      Biodiesel, Prawito, http://chemical-engineer.digitalzones.com/biodiesel.html

8.      Esterifikasi, http://en.wikipedia.org/wiki/Esterification#Preparation

9.      Reaksi pengesteran (esterifikasi), http://www. Chem-Is-Try.Org

21