1. Waktu tinggal di reaktor relatif singkat sehingga nantinya terjadinya
polimerisasi pentosa menghasilkan produk samping dapat dihindari. 2.
Dengan waktu tinggal yang relatif singkat, maka volume reaktor yang dibutuhkan lebih kecil dibanding proses batch.
3. Pada proses kontinu konversi pentosan menjadi furfural lebih besar
dibanding proses batch, dimana konversi pentosan proses kontinu 85 sedangkan proses batch hanya 50.
2.5 Seleksi Proses
Menurut David Tin Win 2005, proses batch membutuhkan biaya operasi yang tinggi dan membutuhkan steam yang cukup banyak, serta waktu tinggal yang
cukup lama yaitu sekitar 5 jam dan hanya mampu menghasilkan konversi pentosan menjadi furfural sebesar 50. Sedangkan proses kontiniu membutuhkan biaya
produksi yang lebih sedikit, waktu tinggal yang singkat sekitar 0,5-100 detik, serta mampu menghasilkan konversi pentosan menjadi furfural sekitar 80-85.
Berdasarkan pertimbangan tersebut maka digunakan proses kontinu.
2.6 Deskripsi Proses
Proses pembuatan furfural yang digunakan dalah proses kontiniu dengan urutan prosesnya meliputi: tahap perlakuan awal bahan baku, tahap hidrolisis dan
tahap pemurnian atau pemisahan produk.
2.6.1 Tahap Perlakuan Awal terhadap Bahan Baku
Pada tahap perlakuan awal, bahan baku yaitu kulit kapas cotton hulls dimasukkan kedalam mesin penghancur crusher. Didalam crusher kulit kapas
dihancurkan sampai menjadi potongan-potongan kecil yang ukurannya antara 3-10 mm. Kulit kapas yang dalam bentuk potongan-potongan kecil chip kemudian
dimasukkan ke dalam ekstraktor cair-padat. Di dalam ekstraktor cair-padat, kulit kapas yang mengandung Alpha selulosa = 47 , Pentosan = 21 , Lignin = 20 ,
Kadar Abu = 12 diekstraksi dengan menggunakan asam sulfat H
2
SO
4
5N, 13,3080 untuk memperoleh pentosan yang terkandung di dalamnya atau proses
leaching Zeitsch, Karl J. 1990. Pentosan 21 , yang terkandung dalam kulit kapas
Universitas Sumatera Utara
larut dalam asam sulfat. Keluaran dari ekstraktor cair-padat merupakan pentosan yang sudah larut, dan masih mengandung potongan-potongan kulit kapas 3-10 mm.
Kemudian dimasukkan ke dalam filter press untuk memisahkan potongan-potongan kulit kapas dari pentosan yang sudah larut dalam asam.
2.6.2 Tahap hidrolisis dan dehidrasi
Keluaran dari filter press kemudian dimasukkan ke dalam reaktor. Reaksi hidrolisis dan reaksi dehidrasi terjadi pada reaktor yang berbeda. Dalam hal ini
dipakai 2 buah reaktor, dimana pada reaktor I terjadi reaksi hidrolisis dan pada reaktor II terjadi reaksi dehidrasi dengan mekanisme reaksi sebagai berikut.
Derajat Polimerisasi untuk bahan baku yang mengandung selulosa, r = 100- 200, Dalam hal ini, diambil r = 100,
Perry, 1999
1. Hidrolisis pentosan menjadi pentosa.
C
5
H
8
O
4 100
+ 100 H
2
O
→
4 2
H SO
100 C
5
H
10
O
5
2. Dehidrasi pentosa menjadi furfural.
100 C
5
H
10
O
5
→
4 2
H SO
100 C
5
H
4
O
2
+ 300 H
2
O Reaktor I memiliki kondisi operasi tekanan atmosferik dan temperatur 70
C dengan waktu tinggal 1jam Bernard, 1982. Sedangkan reaktor II memiliki kondisi operasi
diatas tekanan atmosferik yaitu 1000 psi pada suhu 220
o
C dengan waktu tinggal antara 0,5-100 sekon Medeiros, 1985.
Air yang digunakan pada reaksi dehidrasi sebelumnya juga mengalami pemanasan awal pada heater sampai suhu 90
C. Pada reaksi hidrolisis dalam reaktor I pentosan akan bereaksi menghasilkan pentosa. Kemudian pentosa akan mengalami
reaksi dehidrasi membentuk furfural pada reakor II. Campuran keluaran dari reaktor II tersebut masih mengandung zat-zat pengotor seperti pentosa yang bersisa,
pentosan volatil, air dan asam sulfat. Untuk menguranginya, campuran tersebut melalui beberapa tahap pemurnian. Sebelum masuk ke dalam tahap pemurnian
Universitas Sumatera Utara
campuran terlebih dahulu melewati cooler untuk menurunkan suhu sampai titik didih campuran tersebut
2.6.3 Tahap pemurnian Refining
