DESTILASI

Penyulingan atau destilasi adalah proses pemisahan campuran zat cair yang didasarkan pada perbedaan titik didih zat. Proses pemisahan campuran dengan cara penyulingan dilakukan dengan dua cara yaitu penguapan dan pengembungan. Atas dasar ini maka perangkat peralatan destilasi menggunakan alat pemanas dan alat pendingin. Salah satu alat yang biasa digunakan untuk proses destilasi adalah ketel suling. Berikut ini penjelasan tentang ketel suling dan pengaplikasiannya.

1. Katel SulingKatel suling merupakan tempat penyulingan bahan baku. Bahan ketel yang

digunakan sebaiknya stainless steel. Ketel suling atau biasa disebut tangki berfungsi sebagai tempat air dan atau uap untuk mengadakan kontak dengan bahan, serta untuk menguapkan minyak atsiri. Penggunaan bentuk ketel tergantung pada metode penyulingannya. Katel Suling menggunakan metode uap dan air, sehingga bahan dan air menjadi satu tempat yang terpisah oleh rak atau saringan. Tangki tersebut dilengkapi dengan tutup yang dapat dibuka dan diapitkan pada bagian atas penampang ketel. Dekat penampang atas tangki dipasang pipa berbentuk leher angsa (gooseneck) untuk mengalirkan uap ke kondensor. Dasar ketel dilengkapi dengan suatu kran untuk saluran air saat mengadakan pembersihan. Sementara satu setengah meter dari dasar ketel terdapat kran untuk mengalirkan air yang digunakan untuk pengukuran.Berikut gambar katel suling dan keterangannya:

Gambar 1

Gambar 2

Gambar 3

Keterangan:1. Tutup ketel 5. Kaki Ketel

2. Penangkap debu 6. Ketel Bahan

3. Dinding Insulasi Glass wool 7. Saringan Ketel Bahan

4. Dasar Ketel/bodem 8. Kaitan Pengunci

2. Cara Kerja Katel Suling

Pada metode penyulingan dengan air, katel suling hanya berupa tabung besar atau bak silinder. Proses penyulingan tidak ubahnya seperti merebus sayuran, yaitu bahan tanaman dicampur dengan air. Pada metode penyulingan dengan uap tak langsung, katel suling sama dengan penyulingan dengan air. Namun, bagian dalam katel disekat dengan lempeng berlubang, seperti lempeng saringan pada alat kukus. Dengan begitu, bagian dalam katel terbagi menjadi dua.

Bagian bawah berisi air, sedangkan bagian atas digunakan untuk meletakkan bahan baku. Pada metode uap langsung, ketel yang digunakan mirip dengan ketel pada metode uap tak langsung. Bagian atas ketel dapat dibuka dan ditutup. Lubang di bagian atas merupakan pintu masuknya bahan dan air. Sementara bagian bawah ketel dilengkapi keran outlet untuk membuang sisa air. Pada tahap kondensasi (pengembunan), pipa penyalur uap akan didinginkan oleh air yang tertampung dalam kondensor, dengan begitu uap hasil penyulingan diubah menjadi cair. Kemudian tangki pemisah atau Florentine flask. Tangki ini menampung air dan minyak asiri yang telah berupa cairan. Tangki pemisah memiliki du keran outlet, yaitu keran keluarnya minyak atsiri dan keran tempat keluarnya air (Armando, 2009 ).

3. Aplikasi Mesin dalam Agroindustria. Aplikasi Mesin dalam Agroindustri1. Proses penyulingan minyak nilam secara prinsip sama. Prinsip

penyulingan pada daun nilam kali ini, daun nilam / batang ranting nilam (selanjutnya disebut nilam kering) dengan perbandingan 1:1. Nilam kering dimasukkan kedalam keranjang berlubang yang bertingkat dua. Kemudian diberi percikan air untuk membantu mempercepat proses awal penguapan minyak dalam bejana bahan. Setelah itu pompa air pada tandon air dinyalakan untuk menjalankan sistem pendinginan pada bagian kondensor. Lalu sistem pembakaran mulai dinyalakan untuk memanasi air pada steam boiler.

2. Proses penyulingan minyak mentah berlangsung sebagai berikut. Mula-mula minyak mentah dipanaskan pada suhu 370°C sehingga mendidih dan menguap. Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi paraffin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon dengan jumlah atom C lebih dari 20 atom. Minyak mentah yang menguap pada proses distilisasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Fraksi minyak bumi yang tidak terkondensasi terus naik ke bagian atas kolom sehingga keluar sebagai gas alam.3.

3. Proses penyulingan minyak atsiri dari biji pala dimana Proses awal yang dilakukan adalah mengumpulkan bahan baku berupa biji pala sampai 250 kg selama kurang lebih 1-2 minggu, Setelah itu jemur biji pala hingga kering selama 3 hari, kemudian hancurkan biji pala menggunakan grinder selama 1 jam. Setelah biji pala hancur menjadi kecil dan halus, masukkan ke dalam ketel suling. Kemudian air di didihkan dalam boiler dan atur tekanan uap yang rendah (sekitar 0,5-1 bar). Suling bahan baku yang di dalam ketel suling. Setelah itu, tekanan di boiler ditingkatkan sampai suhu uap mencapai 110◦ C dan tekanan mencapai 1 bar. Air dalam boiler akan mendidih, lalu uapnya mengalir ke ketel suling yang sudah ada bahan di

dalamnya. Uap air dan uap minyak atsiri pala mengalir melalui pipa menuju kondensor. Di dalam kondensor, uap minyak atsiri pala dan air diembunkan menjadi cairan yang kemudian cairan tersebut keluar menuju tangki pemisah.

b. Referensi jurnal

“Desain Alat Penyulingan Minyak Nilam untuk Meningkatkan Rendemen dan Mutu”

Penulis : Pina Barus

Minyak nilam ini merupakan produk unggulan daerah dan sebagai komoditi ekspor non migas. Minyak nilam ini diperoleh dengan cara penyulingan dari daun nilam kering. Ketel suling dibuat dari drum bekas berkapasitas 50-60 kg bahan kering. Pengetahuan mereka tentang teori penyulingan dan proses penyulingan serta faktor-faktor yang mempengaruhi penyulingan dan proses penyulingan serta faktor-faktor yang mempengaruhi penyulingan belum ada. Karena itu rendemen yang mereka peroleh rendah sekitar 1-1,5% sementara kandungan minyak dalam daun sekitar 5%

Kegiatan penyulingan dikerjakan secara terpisah-pisah belum pernah mendapat bimbingan dan penyuluhan. Dalam rangka meningkatkan rendemen dan mutu minyak nilam ini, perlu didesain satu alat penyulingan dari bahan steinlesstell, kapasitas 100 kg bahan kering dan didesain sedermikian rupa sehingga tekanan uap selama proses penyulingan dapat diatur.

Metodologi

Metode yang digunakan pada kegiatan ini adalah: penyuluhan, pelatihan, dan praktek kerja di lapangan. Untuk memberikan penyuluhan dibentuk tim sesuai dengan bidang keahlian selanjutnya melakukan kunjungan secara bergantian ke lokasi pengabdian. Pelatihan dan praktek kerja dilakukan secara demonstrasi di lapangan dengan peserta yang telah ditetapkan.

Urutan pelaksanaan pelatihan dan praktek kerja.

a. Dibuat satu unit alat suling kapasitas 100 kg bahan kering dari bahan steinlessteal, dilengkapi dengan alat pengukur tekanan dengan tekanan uap (mmHg) yang digunakan: 1; 1,5 dan 2 atm dengan lama penyulingan 5 jam.

b. Bahan dirajang 1-2 cm dan dikeringkan sampai kadar air 15-20%.

c. Ketel bahan diisi dengan bahan yang telah disiapkan, lama penyulingan 5 jam tiap perlakuan, selama proses tekanan uap diatur: dari 1; 1,5 dan 2 atm.

d. Alat penampung dirancang agar minyak dan air terpisah langsung.e. Minyak yang diperoleh direndam dengan Na2SO4 anhidrat untuk mengikat molekul air yang ada pada minyak dan saring.f. Tentukan rendemen dengan gravimetris, kandungan patchouli alkohol (PA)

dengan gas kromatografi. Berat jenis (SG) dengan piknometer, Refraktive Indeks (RI) dengan Refractometer Abbe; Bilangan Asam (BA) dan Bilangan Ester (BE) dengan Volumetris, warna dan kelarutan secara visual.

g. Setiap perlakuan dilakukan secara triplo.

Hasil Dan Pembahasan

Tabel 1 menggunakan alat suling/destilasi yang didesain dan Tabel 2 menggunakan alat suling/destilasi yang oleh pengerajin selama ini rendemen naik dari 2 menjadi 3,25 pada tekanan uap yang digunakan dapat dilihat bahwa rendemen (%) naik. Kandungan Patchouly alkohol (%) pada kondisi tersebut naik dari 29,75 menjadi 32,68. Hal ini menunjukkan bahwa pada alat yang telah disempurnakan ini distribusi uap dalam ketel bahan pada tiap perlakuan menjadi lebih sempurna. Kenaikan/penurunan bilangan ester sejalan dengan kenaikan bilangan asam. Komponen kimia yang mempengaruhi asam dan ester ini sebetulnya sudah terdorong keluar pada suhu di atas titik didih air pada tekanan rendah sudah terdorong keluar pada suhu di atas titik didih air pada tekanan rendah (760 mmHg), sehingga perbandingan komponen kimia golongan hidrokarbon lebih kecil dibanding dengan golongan oksigenated hidrokarbon.

Perubahan berat jenis, indeks bias dari minyak yang diperoleh kedua alat ini sangat kecil hal ini juga disebabkan karena golongan hidrokarbon dengan oksigenated hidrokarbon menjadi lebih besar. Kelarutan dalam alkohol 90% (1 : 10) dan warna tidak mempunyai perbedaan yang berarti. Kelarutan dalam alcohol 90% dipengaruhi oleh adanya lemak dalam minyak. Kisaran titik didih komponen kimia minyak antara 54-214 0C. Karena itu maka dengan penyulingan biasa (tekanan uap 760 mmHg) belum mampu mendorong semua

komponen keluar sebagai destilat, akibatnya rendemen rendah. Karena itu untuk meningkatkan rendemen dan mutu dapat dilakukan dengan memperbaiki metoda penyulingan dengan tekanan uap di atas 760 mmHg. Agar dapat melakukan penyulingan di atas 760 mmHg perlu merancang alat penyuling sedemikian sehingga tahan sampai 2 atm (1250 mmHg) dan tekanan uap selama proses dapat diatur.

KesimpulanDari data hasil kegiatan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: Dengan

desain alat penyulingan/destilasi rendemen naik menjadi 3,25% pada tekanan uap yang digunakan. Dengan kenaikan rendemen dari 2% menjadi 3,25% ini berarti tiap ton bahan diperoleh tambahan minyak sebanyak 125 kg. Bila patokan harga minyak Rp. 250.000,-/kg berarti terdapat penambahan keuntungan Rp. 31.250.000/ton bahan baku. Mutu minyak yang diperoleh jauh lebih baik bila dibandingkan dengan SNI-06-2385-1991 dan dengan menggunakan alat suling sebelumnya dimana kandungan patchouli alkohol naik 2,93%. Bilangan asam dan ester turun sementara berat jenis naik. Menurut SNI kandungan patchouly alkohol minimum 30% dengan alat yang digunakan diperoleh 32,68%. Kelarutan dalam alkohol 90% (1 : 10) cukup baik sehingga terdapatnya lemak dalam minyak sangat kecil.

4. Contoh pabrik

Berikut merupakan contoh pabrik yang menggunakan proses destilasi

1. UD. Tirta Kencana Nusantara bergerak pada pengolahan minyak daun cengkeh (Clove Leaf Oil) pada proses destilasinya menggunakan alat Ketel Suling dan Kondensor. Diambil dari PKL yang berjudul Analisis Proses Produksi Minyak Atsiri Daun Cengkeh (Clove Leaf Oil) di UD. Tirta Kencana Nusantara oleh Wahyudi.

2. PT. Salim Ivomas Pratama bergerak pada pengolahan minyak goreng pada proses destilasinya menggunakan Deodorizer Tank (DEO701). Diambil dari PKL yang berjudul Teknologi Pemurnian Multiproses (TMT) pada Pengolahan Minyak Goreng Bimoli di PT. Salim Ivomas Pratama. Surabaya. Oleh Vitta Rizky Permatasari

3. PT.Sinar Mas Argoresouces and Technology (Smart) tbk. Bergerak pada pengolahan minyak goreng destilasinya menggunakan alat Deodorizer (T-302). Diambil dari PKL yang berjudul pengolahan CPO (Crude Palm Oil) pada Proses Produksi Minyak Goreng di PT. Sinar Mas Argoresouces and Technology (Smart) tbk. Surabaya.

4. Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak dan Gas Bum Cepu (PUSDIKLAT MIGAS CEPU). Bergerak pada proses pengolahan minyak, destilasinya menggunakkan alat Ketel Suling dan Kondensor. Diambil dari PKL yang

berjudul Proses Pengolahan Minyak dengan Cara Distilasi Atmosferik di Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak dan Gas Bumi (PUSDIKLAT MIGAS CEPU) Jawa Timur. Oleh Amirulloh Sihabuddin.

5. PT Pavettia Atsiri Indonesia di desa Cibedug, kecamatan Ciawi, kabupaten Bogor. Bergerak pada proses pengolahan minyak pala, destilasinya menggunakkan alat Ketel Suling dan Kondensor. Diambil dari Skripsi yang berjudul Efisiensi Energi Dan Kinerja Prototipe Alat Penyulingan Minyak Pala Berbahan Bakar Kayu. Oleh Danar Andri Prasetyo.

DAFTAR PUSTAKA

Armando, R. Memproduksi 15 Minyak Asiri Berkualitas. Jakarta: Niaga Swadaya.

Barus, P. 2008. Desain Alat Penyulingan Minyak Nilam untuk Meningkatkan Rendemen dan Mutu. Sumatra Utara : JURNAL PENELITIAN REKAYASA Volume 1, Nomor 1 Juni 2008

Permatasari, Vitta Rizky. 2007. Teknologi Pemurnian Multiproses (TMT) pada Pengolahan Minyak Goreng Bimoli di PT. Salim Ivomas Pratama Surabaya. Praktek Kerja Lapang Unversitas Brawijaya. Malang

Prasetyo, DA. 2009. Efisiensi Energi Dan Kinerja Prototipe Alat Penyulingan Minyak Pala Berbahan Bakar Kayu. Bogor : skripsi Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor.

Rosa, Syafani Elma. 2011. CPO (Crude Palm Oil) pada Proses Produksi Minyak Goreng di PT. Sinar Mas Argoresouces and Technology (Smart) tbk. Surabaya. Praktek Kerja Lapang Universitas Brawijaya. Malang

Sihabuddin, Amirulloh. 2003. Proses Pengolahan Minyak dengan Cara Distilasi Atmosferik di Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak dan Gas Bumi (PUSDIKLAT MIGAS CEPU) Jawa Timur. Praktek Kerja Lapang Universitas Brawijaya. Malang

Wahyudi. 2003 .Analisis Proses Produksi Minyak Atsiri Daun Cengkeh (Clove Leaf Oil) di UD. Tirta Kencana Nusantara. Praktek Kerja Lapang Unversitas Brawijaya. Malang