III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Kegiatan
Tempat kegiatan penelitian dilakukan di Laboratorium Teknologi Kimia Departemen Teknologi Industri Pertanian - IPB, Bangsal Atsiri Balittro, Bogor
dan IKM minyak nilam di Desa Sumur Wiru, Kecamatan Cibeurem,Kuningan, Jawa Barat.
Waktu pelaksanaan kegiatan penelitian ini yaitu dari bulan Februari 2009 hingga Januari 2010.
B. Bahan dan Alat
Bahan baku yang digunakan adalah daun nilam, minyak nilam dan air. Pada tahapan penelitian pendahuluan peralatan yang digunakan antara lain gelas
ukur berpenutup, termometer, pemanas air, stopwatch, mistar, dan gelas piala. Pada tahap selanjutnya digunakan peralatan sistem penyulingan skala lab, skala
pilot, skala industri dan alat pengukur kadar minyak dan kadar air. Alat penyulingan terdiri dari boiler, ketel penyuling, alat pendingin kondensor, alat
penampung dan pemisah minyak separator.
C. Metode Penelitian C.1. Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan bertujuan untuk mendapatkan profil kecepatan pergerakan butiran minyak nilam bergerak naik dalam air pada berbagai kondisi
suhu. Dilakukan simulasi pemisahan antara minyak nilam dan air. Gelas ukur berukuran 1000 ml dengan tinggi 300 mm diberi alat pengukur suhu termometer
pada bagian atasnya. Sebanyak 900 ml air dengan beberapa perlakuan suhu 30
o
C, 40
o
C, 45
o
C, 55
o
C, 60
o
C dan 100 ml minyak nilam suhu kamar dituang ke dalam gelas ukur tersebut, lalu ditutup dan dikocok. Kemudian dilakukan pengamatan
Denny 2001, dilakukan modifikasi. Masing-masing perlakuan suhu diulang sebanyak 2 kali. Suhu awal campuran air dan minyak dan suhu akhir campuran
dibuat nilai rata-ratanya.
Kecepatan minyak nilam bergerak dalam air diukur mmmenit dengan mengukur jarak pergerakan minyak mm dan waktu menit yang dibutuhkan
minyak tersebut untuk dapat jernih clear pada setiap perlakuan suhu. Data pengukuran selanjutnya diolah dan disajikan dalam bentuk grafik dengan
menggunakan Microsoft Excel 2003. Hasil dari percobaan ini digunakan untuk merekayasa proses dan alat pemisah pada pemisahan minyak nilam dan air
distilat.
C.2. Penelitian Utama C.2.1. Perancangan Separator Prototipe Skala Pilot
Dilakukan perancangan alat pemisah atau separator skala pilot. Dasar utama dalam perancangan separator adalah faktor densitas minyak nilam, suhu
distilat, holding time distilat dan laju alir distilat yang masuk ke dalam separator. Dengan dasar-dasar ini dihitung dimensi yang sesuai dengan kondisi proses yang
diinginkan. Komponen utama yang dirancang dalam separator ini yaitu silinder utama, silinder dalam dan inner core. Separator skala pilot dibuat dengan
menggunakan bahan dari gelas kaca.
C.2.2. Perekayasaan Proses Pemisahan Minyak Nilam dan Air Distilat
Sebanyak 10 kg daun nilam disuling dengan menggunakan seperangkat alat penyulingan skala pilot beserta dengan dua tipe separator yang berbeda yaitu
separator konvensional dan separator prototipe skala pilot. Penyulingan menggunakan penyulingan uap langsung boiler terpisah. Boiler yang digunakan
yaitu boiler listrik. Tekanan penyulingan yang digunakan yaitu tekanan atmosfer. Perlakuan yang digunakan pada separator prototipe yaitu suhu pemisahan di
separator dan laju alir distilat. Perlakuan suhu pemisahan ada dua taraf yaitu suhu relatif dingin 27
o
C -32
o
C dan suhu relatif hangat 42
o
C - 45
o
C pada laju alir distilat rata-rata 60 mlmenit . Sedangkan perlakuan laju alir distilat yaitu laju alir
distilat 60 mlmenit dan 90 mlmenit pada kondisi suhu pemisahan rata-rata 45
o
C. Sedangkan separator konvensional diuji pada kondisi suhu pemisahan rata-rata
35
o
C dan laju alir distilat rata-rata 60 mlmenit. Semua perlakuan diulang sebanyak 2 kali.
Suhu diukur dengan menggunakan termometer. Laju alir distilat diukur dengan menggunakan gelas ukur dan stopwatch. Diamati juga pola aliran fluida
terhadap pembentukan lapisan minyak yang terjadi di dalam separator skala pilot. Skema penyulingan skala pilot disajikan pada Gambar 5.
SEPARATOR BOILER
KETEL SULING
KONDENSOR
Air pendingin masuk Air pendingin keluar
Uap Distilat
Gambar 5 Skema alat penyulingan skala pilot
C.2.3. Perancangan Separator Prototipe Skala Industri
Dilakukan perancangan alat pemisah atau separator skala industri. Dasar utama dalam perancangan separator ini adalah faktor densitas minyak nilam, suhu
distilat, holding time distilat dan laju alir distilat yang masuk ke dalam separator. Dasar pertimbangan lainnya adalah hasil pengujian kinerja separator prototipe
skala pilot. Dengan dasar-dasar ini dihitung dimensi yang sesuai dengan kondisi proses yang diinginkan. Separator prototipe skala industri dibuat dengan
menggunakan bahan dari stainless steel dan kaca.
C.2.4. Pengujian Kinerja Separator Skala Industri
Pada tahap ini dilakukan pengujian hasil rekayasa alat dan proses pemisahan minyak nilam dan air distilat pada penyulingan skala industri kecil
menengah minyak nilam. Skala penyulingan IKM yaitu pada kapasitas bahan baku nilam sebanyak 300 kg. Penyulingan yang digunakan yaitu penyulingan
dengan metode sistem uap langsung boiler terpisah. Boiler yang digunakan yaitu boiler dengan bahan bakar kayu bakar. Digunakan dua ketel suling dengan
kapasitas masing-masing 150 kg. Kondensor yang digunakan juga sebanyak dua unit dengan tipe tubular. Distilat yang keluar melalui dua kondensor tersebut
ditampung dalam satu unit separator. Skema alat penyulingan skala industri ini disajikan pada Gambar 6.
Perlakuan suhu pemisahan suhu separator prototipe yaitu 36
o
C, 39
o
C, 43
o
C 2 kali ulangan, dan 47
o
C sehingga jumlah percobaan diperoleh sebanyak 5 unit percobaan. Respon utama yang diukur pada tahap ini adalah suhu pemisahan,
laju alir distilat, dan kehilangan loss minyak. Pengukuran kehilangan minyak dilakukan dengan cara menangkap air distilat buangan dari separator
menggunakan spon lalu cairan dari spon disaring dengan menggunakan kain monel sehingga terpisah antara minyak nilam dan air. Pengukuran kehilangan
minyak dilakukan bersama-sama dengan Shafeeg Ahmad, mahasiswa program S1 TIN IPB yang berada pada proyek penelitian yang sama. Kinerja alat separator
yang digunakan masyarakat IKM dengan separator yang dibuat pada penelitian ini prototipe dibandingkan.
SEPARATOR Distilat
KETEL SULING
BOILER KETEL
SULING Uap
KONDENSOR
Gambar 6 Skema alat penyulingan skala industri
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kategori