8 Sejauh ini penelitian pengolahan biodiesel dengan menggunakan static-
mixer masih terbatas. Thompson 2007 melakukan penelitian pengolahan
biodiesel canola metil ester dari minyak canola menggunakan static-mixer skala 30 ml dengan melihat pengaruh berbagai konsentrasi katalis. Reaktor static-mixer
merupakan reaktor skala laboratorium dengan lebar elemen 4,9 mm dan panjang 300 mm. Hasil penelitian menunjukkan waktu pengolahan metil ester yang
terbaik total gliserol terendah dicapai pada suhu 60
o
C, konsentrasi katalis 1,5 dengan waktu proses 30 menit.
Untuk memperbaiki rekayasa proses ini diperlukan suatu rancangan peralatan yang baru yaitu reaktor static mixer yang mampu memberikan konstanta
reaksi yang lebih tinggi dan memberikan efisiensi energi rasio energi output- input
yang tinggi.
1.4 Hipotesis
Tiga hipotesis yang dikemukakan dalam penelitian ini terdiri dari: 1. Konstanta laju reaksi k dan frekuensi tumbukan A dapat meningkat
dengan sistem pengadukan static-mixer 2. Waktu reaksi pembentukan biodiesel fatty acid methyl ester atau FAME
dengan static-mixer akan lebih singkat dibandingkan waktu reaksi menggunakan blade agitator
3. Konsumsi energi dapat berkurang dengan penerapan static-mixer dalam
reaktor pengolahan biodiesel
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah untuk mengkaji reaksi pengolahan biodiesel dari minyak sawit dengan reaktor static-mixer sehingga diperoleh waktu
transesterifikasi lebih singkat dan kebutuhan energi pengolahan relatif lebih kecil dibandingkan reaktor blade agitator. Secara spesifik tujuan penelitian adalah
untuk: 1.
Menentukan kinetika reaksi transesterifikasi laju reaksi, konstanta laju reaksi k, energi aktivasi Ea, dan frekuensi tumbukan A menggunakan reaktor
9 static-mixer
pada beberapa tingkat suhu yaitu 50, 55, 60, 65, dan 70
o
C pada tingkat suhu yang sama pada tekanan atmosfir. Sebagai pembanding proses
transesterifikasi dengan menggunakan blade agitator dilakukan. 2.
Mengkaji kebutuhan energi transesterifikasi, kebutuhan energi pemanasan awal dan purifikasi pencucian dan pengeringan dan rasio energi biodiesel
dari minyak curah sawit refined bleached deodorized palm olein RBDPO.
1.6 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah untuk 1 memberikan informasi karakteristik transesterifikasi biodiesel dengan reaktor
static-mixer , 2 memberikan informasi rancangan sebagai bahan scale up reaktor,
dan 3 memberikan alternatif rancangan pengolahan biodiesel dengan waktu yang lebih singkat dan energi pengolahan biodiesel lebih kecil.
1.7 Ruang Lingkup dan Outline Disertasi
Penelitian ini mengkaji pembuatan biodiesel dengan menggunakan sistem pengadukan static-mixer. Dalam proses pembuatan biodiesel tersebut digunakan
bahan baku feedstock trigliserida TG dari minyak goreng sawit RBDPO, methanol MeOH dengan bantuan katalis KOH. Percobaan dilakukan dengan
mengunakan reaktor static-mixer dengan mereaksikan reaktan TG, MeOH, dan katalis sebanyak 16,5 liter kapasitas maksimum reaktor 23 liter. Secara garis
besar pembuatan biodiesel terdiri dari tahap proses pemanasan awal minyak, proses transesterifikasi, dan proses purifikasi pencucian dan pengeringan. Untuk
memvalidasi hasil proses transesterifikasi dengan static-mixer maka dilakukan juga percobaan yang sama dengan menggunakan reaktor blade agitator. Secara
garis besar pembahasan dalam penelitian ini terdiri dari 3 pembahasan, yaitu: Pertama, pembahasan mengenai uji performansi keseimbangan massa
dan analisis pindah panas reaktor static-mixer. Analisis pindah panas yang diamati dalam reaktor pada bagian pipa, dinding tangki, tutup atas, tutup bawah, dan static-
mixer.
10 Kedua, pembahasan mengenai kajian tentang menentukan kinetika reaksi
transesterifikasi laju reaksi, konstanta laju reaksi k, energi aktivasi Ea, dan frekuensi tumbukan A menggunakan reaktor static-mixer pada beberapa tingkat
suhu yaitu 50, 55, 60, 65, and 70
o
C pada tekanan atmosfir. Hasilnya dibandingkan dengan hasil yang dicoba dengan menggunakan reaktor blade
agitator pada kondisi percobaan yang sama.
Ketiga, pembahasan mengenai analisis kebutuhan energi pemanasan awal, energi transesterifikasi, dan energi untuk purifikasi pencucian dan pengeringan
dan rasio energi biodiesel dari minyak curah sawit RBDPO. Penelitian dilakukan dengan menggunakan reaktor static-mixer yang dioperasikan pada suhu 50, 55, 60,
65, and 70
o
C. Percobaan dengan kondisi yang sama juga dilakukan dengan reaktor blade agitator
untuk memvalidasi efisiensi energi.
11
II. TINJAUAN PUSTAKA
