23 prototipe pemurnian minyak hasil penyulingan, dan analisa mutu minyak
hasil penyulingan. Kegiatan penelitian utama secara umum dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Alur kegiatan penelitian utama
a. Analisa Kadar Air dan Kadar Minyak Nilam
Analisa kadar air digunakan untuk memeriksa kadar air nilam kering pada saat sebelum dan sesudah proses penyulingan. Pengujian
kadar air digunakan untuk menentukan perhitungan kadar minyak nilam basis kering. Menurut Santoso 1990 kadar air nilam kering yang
Pengeringan
Perajangan ± 5 cm Analisa kadar air
dan kadar minyak
Proses Penyulingan dengan P = 0,5 bar; 1 bar; 1,5 bar gauge
T = 6 jam
Pemurnian minyak dari air dengan Na-sulfat
anhidrat Analisa kadar air
dan kadar minyak
Analisa mutu minyak Nilam basah
Nilam kering
Minyak nilam Ampas nilam
24 diharapkan untuk proses penyulingan 12-15 wb. Bila kadar air nilam
telah sesuai maka proses penyulingan dapat dilaksanakan. Gambar alat analisa kadar air nilam yang digunakan dapat dilihat pada Lampiran 5
dan perhitungan serta prosedur analisa kadar air nilam terdapat dalam Lampiran 4.
Analisa kadar minyak sebelum dan sesudah proses penyulingan ditujukan untuk mengetahui jumlah kandungan minyak yang terdapat
dalam nilam. Gambar alat analisa kadar minyak nilam yang digunakan dapat dilihat pada Lampiran 5 dan perhitungan serta prosedur analisa
kadar minyak nilam terdapat dalam Lampiran 4.
b. Proses Penyulingan Minyak Nilam
Proses penyulingan minyak nilam dalam penelitian ini dilakukan selama 6 jam. Pada saat proses penyulingan dilakukan tiga tahapan
perlakuan yang berdasarkan tekanan dalam ketel suling yaitu : 1. Menit ke-0 sampai menit ke-60, tekanan dalam ketel suling 0,5 bar.
2. Menit ke-61 sampai menit ke-180, tekanan dalam ketel suling 1 bar. 3. Menit ke-181 sampai menit ke-360, tekanan dalam ketel suling 1,5
bar. Selama proses penyulingan dilakukan pengamatan beberapa
parameter seperti : 1. Pengamatan kinerja prototipe alat-alat penyulingan berdasarkan
disain. 2. Pengamatan kinerja prototipe alat-alat penyulingan berdasarkan
proses. 3. Pengambilan data proses penyulingan dengan perlatan prototipe per
30 menit. Data yang diperlukan berupa bobot kayu bakar yang digunakan, bobot nilam yang disuling, dimensi alat, suhu-suhu
permukaan alat penyulingan, laju penyulingan atau destilat, suhu destilat, tekanan yang diterapkan, lama waktu penyulingan, dan
jumlah minyak yang diperoleh. 4. Penghitungan efisiensi prototipe alat-alat penyulingan.
25 Persamaan-persamaan yang digunakan dalam menghitung kehilangan
panas dan efisiensi alat-alat penyulingan sebagai berikut : •
Persamaan Energi yang Disuplai Kayu Bakar : Q
in
MJ = massa kayu K.a = 20 kg x nilai kalor kayu bakar MJkg Keterangan :
Nilai kalor kayu bakar K.a = 20 = 19,40 MJkg Abdurahim, et al
., 1989 •
Persamaan Energi Uap yang Dihasilkan Zemansky, 1982: Q
out
= m
a
x c
pa
x T
d
– T
in
+ m
a
x L
a
+ m
u
x c
pu
x T
u
– T
d
Keterangan : Q
out
= Energi uap yang dihasilkan Joule m
a
= Massa air yang diuapkan kg m
u
= Massa uap kg c
pa
= Kapasitas kalor jenis air 4.190 joulekg K
c
pu
= Kapasitsa kalor jenis uap 2.010 joulekg K T
in
= Suhu air awal K T
d
= Suhu air berubah menjadi uap K T
u
= Suhu uap K L
a
= Panas laten air 2.256.000 joulekg •
Persamaan Kehilangan Panas di Pipa Penghubung Boiler - Ketel Zemansky, 1982 :
Q = T
pa
– T
u
x A
pa
x cT
pa
– T
u
d
pa 0,25
Keterangan : T
pa
= Suhu yang terukur di permukaan pipa menuju ke ketel K T
u
= Suhu udara K A
pa
= Luas permukaan pipa menuju ke ketel m² d
pa
= Rata-rata diameter pipa menuju ke ketel m c = Koefisien konveksi alamiah udara pipa boiler-ketel kals m² K
Q = Energi yang hilang di pipa menuju ketel joule
26 •
Persamaan Kehilangan Panas di Tutup Ketel Zemansky, 1982 : Q = T
t
- T
u
x A
t
x aT
t
- T
u 0,25
Keterangan : T
t
= Suhu yang terukur di permukaan tutup ketel K T
u
= Suhu udara K A
t
= Luas permukaan tutup ketel m² a = Koefisien konveksi alamiah udara pelat hadap atas kals m² K
Q = Energi yang hilang di tutup ketel joule •
Persamaan Kehilangan Panas di Dinding Ketel Zemansky, 1982 : Q = T
d
– T
u
x A
d
x bT
d
– T
u
d
k 0,25
Keterangan : T
d
= Suhu yang terukur di permukaan dinding ketel K T
u
= Suhu udara K A
d
= Luas permukaan dinding ketel m² d
k
= Diameter ketel suling m² b = Koefisien konveksi alamiah udara vertikal kals m² K
Q = Energi yang hilang di dinding ketel joule •
Persamaan Kehilangan Panas di Glasswool Zemansky, 1982 : Q = T
g
– T
u
x A
g
x cT
g
– T
u
d
g 0,25
Keterangan : T
g
= Suhu yang terukur di permukaan glasswool K T
u
= Suhu udara K A
g
= Luas permukaan glasswool m² d
g
= Diameter glasswool m² c = Koefisien konveksi alamiah udara vertikal kalsm² °C
Q = Energi yang hilang di glasswool joule •
Persamaan Kehilangan Panas di Bodem Ketel Zemansky, 1982 : Q = T
m
- T
u
x A
m
x eT
m
- T
u 0,25
27 Keterangan :
T
m
= Suhu yang terukur di bodem K T
u
= Suhu udara K A
m
= Luas permukaan bodem m² e = Koefisien konveksi alamiah udara hadap bawah kalsm² ºC
Q = Energi yang hilang di bodem joule •
Persamaan Kehilangan Panas di Pipa Penghubung Ketel – Kondensor Zemansky, 1982 :
Q = T
pb
– T
u
x A
pb
x eT
pb
– T
u
d
pb 0,25
Keterangan : T
pb
= Suhu yang terukur di permukaan pipa menuju kondensor K T
u
= Suhu udara K A
pb
= Luas permukaan pipa menuju kondensor m² d
pb
= Rata-rata diameter pipa menuju kondensor m e = Koefisien konveksi alamiah udara pipa ketel-kondensor kals
m² K Q = Energi yang hilang di pipa menuju kondensor joule
• Persamaan Energi yang Diserap Air Pendingin Ketaren, 1985:
Q = U x A x ∆T Keterangan :
Q = Energi yang diserap air pendingin joule U = Overall heat transfer coefficient 817.653,39 joulem² jam K
A = Luas permukaan pindah panas kondensor m² ∆T = Selisih suhu uap dengan suhu air pendingin K
• Persamaan Efisiensi Boiler :
ξ = Q
out
x 100 Q
in
Keterangan : Q
out
= Energi uap yang dihasilkan MJ
28 Q
in
= Energi yang disuplai kayu bakar MJ •
Persamaan Efisiensi Ketel : ξ = Q
out
x 100 Q
in
Di mana, Q
in
= Q
b
- Q
L
Q
out
= Q
in
- Q
k
Keterangan : Q
b
= Q dari boiler MJ Q
L
= Loss energi di pipa boiler-ketel MJ
Q
k
= Loss energi di keseluruhan ketel MJ
• Persamaan Efisiensi Kondensor :
ξ = Q
out
x 100 Q
in
Di mana, Q
in
= Q
ok
- Q
kk
Q
out
= Q yang diserap air pendingin Keterangan :
Q
ok
= Q keluar ketel MJ Q
kk
= Loss energi di pipa ketel-kondensor MJ
• Persamaan Total Efisiensi Proses Penyulingan :
ξ = Q
out
x 100 Q
in
Q
out
= Energi yang diserap air pendingin MJ Q
in
= Energi yang disuplai kayu bakar MJ
c. Pembandingan Efisiensi Peralatan Penyulingan Skala IKM dengan
