Tabel 2. 6 Sifat ethanol
Sifat Ethanol
Rumus molekul C
2
H
5
OH Massa molar
46,07 gmol Penampilan
Cairan tak berwarna Densitas
0,789 gcm3 Titik lebur
−114,3 °C Titik didih
78,4 °C Kelarutan dalam air
Tercampur penuh Keasaman pKa
15,9 Viskositas
1,200 cP 20 °C Momen dipol
1,69 D gas
2.4 Sistem Pembuatan Ethanol
Dalam pembuatan bioethanol skala industri harus melewati beberapa
proses yang ditunjukan pada Gambar 2.5.
Washing Peeling Cutting
Crushing
Drying Facility
Storage Boiling
Saccharification Fermentation
Distillation Rectification I II
Stilage Facility Casava
Fertilizer
Ethanol 95- 99
Gambar 2. 5 Diagram blok pembuatan ethanol
[1]
2.4.1 Proses Persiapan Preparation process
Pada proses ini, dilakukan pekerjaan persiapan yang terdiri dari: - Bongkar muat unloading
- Penimbangan weighing, - Pembersihan washing
- Pemotongan cutting - Pengupasan peeling
- Penghancuran crushing
2.4.1.1 Bongkar Muat Unloading
Bongkar muat unloading adalah suatu proses membongkar bahan baku ketela pohon dari kendaraan pengangkut menuju tempat penampungan
sementara pit. Pada bagian ini tidak diperlukan peralatan otomatik yaitu dengan sistem manual atau memanfaatkan tenaga manusia untuk membongkarnya.
2.4.1.2 Penimbangan Weighing
Penimbangan weighing yaitu proses untuk melihat kondisi bahan baku dan menimbang untuk mengetahui beratnya. Pada proses ini akan diketahui
serta dimonitor jumlah bahan baku yang akan diproses. Apabila kuota per hari dari pengiriman bahan baku telah memenuhi atau bahkan lebih dari yang
dihutuhkan, maka kelebihan bahan baku akan disimpan digudang werehouse untuk menjamin stok bahan baku agar produksi dapat beroperasi secara kontinyu.
Dalam proses penimbangan dilakukan juga proses penyortiran bahan baku. 2.4.1.3
Pencucian Washing Pencucian bahan baku washing bertujuan membersihkan bahan baku
dari kotoran seperti tanah, kotoran lain, pestisida atau zat kimia yang masih terkandung dalam bahan baku. Proses pencucian ini menggunakan mesin squirrel
cage rotary horizontal yang digerakan dengan motor listrik dan media air sebagai pembersih. Bahan yang dibuang dari proses ini berupa kulit luar ketela pohon,
tanah dan air kotor hasil pencucian. 2.4.1.4
Pemotongan Cutting Pemotongan bahan baku cutting bertujuan untuk memudahkan
proses pengupasan peeling inti ketela dari kulitnya. Proses pemotongan dilakukan dengan mesin pemotong yang mempunyai bilah atau pisau blade
pemotong yang tajam yang dipasang pada porosnya yang digerakkan oleh motor listrik. Penentuan jarak antara bilah pisau paling bawah dengan bagian dasar
mesin akan menentukan besar kecilnya ukuran hasil pemotongan. Jika hasil berlebih bahan baku dikeringkan sebagai chips cassava.
2.4.1.5 Pengupasan Peeling
Pengupasan peeling bertujuan untuk memisahkan inti bahan baku dengan kulitnya. Proses ini menggunakan mesin peeling rotary vertical dram,
yaitu mesin yang mempunyai drum yang dapat berputar yang digerakkan oleh motor listrik. Permukaaan bagian dalam dari drum ini berlubang-lubang untuk
melepaskan air yang terbawa ole bahan baku secara sentrifugal keluar dari mesin. Pada permukaan dalam drum juga dipasang seperti duri tumpul pin yang
jumlahnya banyak untuk mengupas ketela pohon dari kulitnya. Hasil akhir dari proses ini, bahan baku yang sudah bersih masuk ke
dalam mesin penghancur crushing dan sisanya berupa kulit luar dikirim ke gudang dan dikeringkan yang selanjutnya akan digunakan sebagai bahan pakan
ternak animal feeding. 2.3.1.6
Penghancuran Crushing Penghancuran crushing bertujuan untuk menghancurkan bahan
ketela pohon yang sudah terkupas menjadi bubuk. agar luas permukaan ketela pohon menjadi lebih besar untuk memudahkan proses hidrolisis.
Mesin ini menggunakan dua buah silinder pejal yang dipasang secara sejajar dengan jarak tertentu, yang berputar secara berlawanan arah counter wise
antara satu dengan yang lain, yang digerakkan oleh motor listrik. Bahan baku silinder pejal ini terbuat dari bahan non metal untuk menghindari slip, seperti kayu
pilihan yang bahannya liat dan tidak mudah tergerus. Hasil dari proses ini dilanjutkan ke proses perebusan boiling jika berlebih sebagian di keringkan
sebagai ketela tepung dan disimpan di gudang. 2.4.2
Proses Hidrolisis Hydrolysis Process Setelah melewati proses persiapan di atas, selanjutnya dilakukan
proses hidrolisis dengan cara menambahkan air sehingga bubuk pati menjadi bubur pati starch pulp, yang mana proses ini terbagi menjadi 2 tahap yaitu:
- Proses Perebusan Boiling Process untuk menjadi gel
- Proses Sakarifikasi Saccharification process
2.4.2.1 Proses Perebusan Boiling Process
Bubur pati starch pulp kemudian dimasak atau dipanaskan dengan cara merebus menggunakan bejana tertutup vessel yang dilengkapi dengan
pemanas elektrik heater atau steam boiler sebagai media penukar panas, sehingga pulp tersebut akan menjadi gel. Bahan campuran kemudian dipanaskan
hingga 130
o
C dalam 30 menit, kemudian didinginkan hingga 95
o
dan dipertahankan selama 1 jam.
2.4.2.2 Proses Sakarifikasi Saccharification
Proses sakarifikasi adalah proses memecah karbohidrat menjadi glukosa dengan bantuan enzym theramyl. Proses sakarifikasi dimulai dengan
memasukan bahan baku kedalam bejana bertekanan pressure vessel yang dilengkapi pengaduk, pemanas dan pendingin. Bahan baku kemudian dicampur
dengan air. Dalam proses ini perlu diperhatikan pH dan Temperatur. Temperatur Ideal proses sakarifikasi adalah 40 - 60
o
C. 2.4.3
Proses Fermentasi Fermentation Process Proses fermentasi umumnya sama dengan proses sakarifikasi
perbedaanya adalah proses fermentasi menggunakan ragi dalam proses merubah glukosa menjadi ethanol dan pengkondisian yang berbeda.
2.4.4 Proses Destilasi Distillation Process
Proses distilasi distillation process bertujuan untuk mengurangi kandungan air yang ada di dalam alkohol yaitu dengan cara memisahkan alkohol
dan air dengan cara dipanaskan hingga temperatur uap ethanol. Hasil distilasi bioethanol dengan kadar 70.
2.4.5 Proses Rektifikasi I dan II Rectification I dan II
Proses rektifikasi I rectification process I bertujuan untuk memisahkan alkohol dari air dengan cara menambahkan media katalis kapur
CaO. Proses ini hampir sama dengan proses distilasi, yang membedakan dalam proses ini dengan proses distilasi yaitu, sebelum alkohol hasil proses distilasi
masuk ke dalam menara rektifikasi rectification tower terlebih dahulu alkohol melalui tangki yang berisi Kapur CaO
3
. Proses rektifikasi rectification II bertujuan sama dengan proses
rektifikasi, yang membedakan hanya penggunaan benzene sebagai katalis pengikat alkohol. Mula-mula Alkohol hasil dari Proses Rektifikasi yang telah
diembunkan dengan kondensor Dialirkan ke menara tingkat 1 tower stage 1 secara bersamaan dialirkan juga benzene ke dalam menara Rektifikasi II.
Alkohol yang masih bercampur air kemudian dicampur dengan benzene, yang kemudian dipanaskan dengan tempertur yang bebeda, maka alkohol murni
dan benzene akan menguap terlebih dahulu, sedangkan air tertinggal di dasar menara.
Kemudian campuran alkohol dan benzene dialirkan ke menara tingkat 2 tower stage 2 yang dipanaskan dengan temperatur berbeda, maka benzene akan
menguap terlebih dahulu, sedangkan alkohol tertinggal di dasar menara menjadi alkohol murni.
2.5 Sistem Utilitas Pembuatan Biethanol
