Tabel 3 Hubungan antara suhu dengan kebutuhan daya pemisahan relatif Suhu
o
C Kebutuhan Daya Pemisahan Relatif
20 100 25 92
35 76 45 60
55 50
Data pada Tabel 3 diatas jika diplot ke dalam grafik maka tampak seperti dalam Gambar 8.
20 40
60 80
100
20 25
35 45
55 Suhu C
K e
but uha
n D a
y a
P e
m is
a ha
n
Re la
ti f
Gambar 8 Hubungan suhu dengan kebutuhan daya pemisahan relatif minyak atsiri dan air Denny 2001; Denny 2001, diolah
Berdasarkan Gambar 8 tampak kecenderungan pemisahan minyak atsiri termasuk minyak nilam semakin baik dengan semakin hangatnya suhu pemisahan
diindikasikan dengan persentase kebutuhan daya pemisahan relatif yang lebih rendah. Hal ini sejalan dengan pengukuran kecepatan minyak nilam bergerak
dalam air yang semakin cepat pada suhu yang lebih tinggi.
B. Perancangan separator prototipe skala pilot
Pada tahapan ini dilakukan perancangan dan konstruksi separator prototipe skala pilot. Pada tahap awal dipilih disain separator dengan bentuk silinder yang
kemudian dibandingkan dengan bentuk disain separator konvensional skala pilot yang memiliki bentuk kotak persegi. Dasar utama perancangan dan perhitungan
dimensi mengacu pada disain yang dibuat oleh Denny 2001. Modifikasi dan pengembangan alat dilakukan terutama pada dimensi alat yang harus disesuaikan
dengan kecepatan partikel minyak nilam bergerak naik dalam air data kecepatan minyak nilam bergerak naik dalam air berdasarkan penelitian pendahuluan,
holding time distilat dalam silinder dalam, dan laju alir distilat maksimum yang dapat masuk ke dalam separator.
Separator prototipe skala pilot dirancang untuk penyulingan nilam skala pilot dengan kapasitas bahan baku dalam ketel suling sebanyak 10 kg dan laju alir
distilat sebesar 100 mlmenit. Untuk menyesuaikan dengan laju alir distilat sebesar ini maka terlebih dahulu ditentukan diameter silinder dalam pada
separator prototipe. Untuk memperoleh rasio antara diameter silinder luar dan tinggi silinder maka dipertimbangkan pula ketersediaan material gelas yang
tersedia di pasaran dan rasio yang wajar supaya diameter silinder dalam memiliki ukuran yang proporsional terhadap diameter silinder luar. Rasio antara diameter
silinder dalam terhadap tinggi silinder yang diestimasi cukup proporsional yaitu pada kisaran 1 : 1.6 sampai 1 : 1.8.
Selanjutnya ditetapkan diamater silinder dalam yaitu 4 cm. Dengan cara perhitungan luas alas lingkaran diperoleh luas alas silinder dalam sebesar 13 cm
2
. Asumsi holding time waktu yang aman bagi minyak nilam untuk berpisah dari
air yaitu selama 3 menit Denny 2001. Hal ini berarti volume yang masuk ke dalam silinder dalam selama 3 menit yaitu sebanyak 300 cm
3
. Maka tinggi silinder dalam yang aman untuk menampung laju alir distilat maksimum 100 ml
per menit yaitu 300 cm
3
13 cm
2
= 23 cm. Pada suhu 45
o
C, kecepatan linier butiran-butiran minyak nilam bergerak naik dalam air yaitu 14 mm per menit atau 1.4 cm per menit. Supaya kecepatan air
bergerak turun kurang dari kecepatan minyak nilam bergerak naik maka luas permukaan di luar silinder dalam harus lebih besar daripada 100 ÷ 1.4 = 71 cm
2
. Luas permukaan dasar separator menjadi 13 + 71 = 84 cm
2
. Untuk mendapatkan nilai diameter separator keseluruhan diperoleh dari:
Luas Alas = π x jari-jari
84 = π x jari-jari
Jari-jari = 5.2 cm , Diameter = 10.4 cm
Maka diameter separator keseluruhan yang dapat memberikan margin keamanan yaitu 13 cm ditambah extra safety. Dengan demikian luas alas dasar
separator total sebesar 133 cm
2
. Luas alas dasar di luar silinder dalam sebesar 133 cm
2
- 13 cm
2
= 120 cm
2
. Pada laju alir distilat sebesar 100 mlmenit, kecepatan air bergerak turun dalam ruang di silinder luar sebesar 100120 = 0.83 cmmenit. Hal
ini berarti kecepatan bergeraknya air turun lebih rendah daripada kecepatan bergeraknya butiran minyak nilam dalam air.
Corong utama yang menampung distilat masuk ke dalam separator berbentuk seperti huruf ”J”, mengadopsi prinsip botol florentine. Pada separator
skala pilot ini dirancang pula alat tambahan yaitu inner core dengan diameter 0.4 cm. Diameter sebesar ini diasumsikan dapat mengalirkan minyak naik ke atas
dengan mudah. Pipa pengeluaran minyak yang terdapat pada leher separator dilengkapi dengan kran dari teflon. Skema disain separator prototipe skala pilot
diperlihatkan pada Gambar 9.
Keterangan Gambar 9
A. Corong
inlet distilat
B. Inner core C. Outlet minyak
D. Silinder dalam E. Silinder luar utama
F. Outlet air G.
Pipa outlet
minyak H.
Dinding leher
separator
Gambar 9 Skema disain separator prototipe skala pilot
A
B C
D E
F G
H
13 23
C. Perekayasaan proses pemisahan minyak nilam dan air distilat
