Microsoft Word JUDUL dan lain2 lap TA
LAPORAN TUGAS AKHIR
PEMBUATAN ALAT PENGERING BIOETANOL
METODE ADSORPSI DALAM KOLOM UNGGUN TETAP
Disusun Oleh:
DANI WAHYU NUGROHO
I 8306049
KRISTIANI
I 8306069
M. SOFYAN HAFIDZ
I 8306078
THESA FITRIA NINGRUM
I 8306094
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2009
i
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA
Nama/ NIM
: Dani Wahyu Nugroho
Kristiani
M. Sofyan Hafidz
Thesa Fitria Ningrum
I 8306049
I 8306069
I 8306078
I 8306094
Judul Tugas Akhir
: Pembuatan Alat Pengering Bioetanol Metode
Adsorpsi dalam Kolom Unggun Tetap
Tanggal Ujian Tugas Akhir : 21 Agustus 2009
Surakarta,
September 2009
Dosen Pembimbing
Ketua Program Studi DIII Teknik Kimia
Dwi Ardiana Setyawardhani, ST, MT
NIP. 19730131 199802 2 001
Ir. Endah Retno D, M. T
NIP. 19690719 200003 2 001
Penguji I
Ir. Rusdiansjah
NIP. 19690719 200003 2 001
Penguji II
Wusana Agung W., S. T
NIP. 19801005 200501 1 001
ii
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR
Nama/ NIM
: Dani Wahyu Nugroho
Kristiani
M. Sofyan Hafidz
Thesa Fitria Ningrum
Judul Tugas Akhir
: Pembuatan Alat Pengering Bioetanol Metode
Adsorpsi dalam Kolom Unggun Tetap
Tanggal mulai bimbingan
Pembimbing
:
: Ir. Endah Retno D., M.T
No.
Tanggal
Konsultasi
I 8306049
I 8306069
I 8306078
I 8306094
Tanda Tangan
Keterangan
Dinyatakan selesai
Tanggal :
Dosen Pembimbing
Ir. Endah Retno D., M.T
NIP. 19690719 200003 2 001
iii
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR
Nama/ NIM
: Dani Wahyu Nugroho
Kristiani
M. Sofyan Hafidz
Thesa Fitria Ningrum
Judul Tugas Akhir
: Pembuatan Alat Pengering Bioetanol Metode
Adsorpsi dalam Kolom Unggun Tetap
Tanggal mulai bimbingan
Pembimbing
:
: Ir. Endah Retno D., M.T
No.
Tanggal
Konsultasi
I 8306049
I 8306069
I 8306078
I 8306094
Tanda Tangan
Keterangan
Dinyatakan selesai
Tanggal :
Dosen Pembimbing
Ir. Endah Retno D., M.T
NIP. 19690719 200003 2 001
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir serta menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul Pembuatan
Alat Pengeringan Etanol dengan Metode Adsorbsi dalam Kolom Unggun Tetap.
Selama melaksanakan Tugas Akhir maupun selama pembuatan laporan ini
penyusun mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu,
pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih secara khusus kepada :
1. Ibu Dwi Ardiana ,S.T.,M.T, Ketua Program Studi Diploma Tiga Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ir. Endah Retno. D., M.T Selaku dosen pembimbing yang telah banyak
memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir
penyusunan laporan ini.
3. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah
membantu pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini.
Penyusun telah berusaha semaksimal mungkin demi terciptanya laporan
ini, tetapi saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan penyusun demi
kesempurnaan laporan. Akhir kata, penyusun berharap agar laporan Tugas Akhir
ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Surakarta,
Agustus 2009
Penyusun
v
DAFTAR ISI
Halaman Judul ............................................................................................. i
Lembar Pengesahan ………………………………………………………. ii
Lembar Konsultasi ………………………………………………………... iii
Kata Pengantar ……………………………………………………………. v
Daftar Isi .....................................................................................................
vi
Daftar Gambar ……………………………………………………………. viii
Daftar Tabel ................................................................................................. ix
Intisari …………………………………………………………………….. x
BAB I. PENDAHULUAN ………………………………………………… 1
A. Latar Belakang ......................................................................................
1
B. Perumusan masalah ...............................................................................
2
C. Tujuan ………………………………..………………………………… 2
D. Manfaat ………………………………………..………………………. 2
BAB II. LANDASAN TEORI .................................................................... 4
A. Tinjauan Pustaka ...................................................................................
4
1. Adsorpsi……. ……………………………………………………… 4
2. Adsorben …………………………………………………………..
6
3. Bioetanol ……………………………………………................…..
8
4. Pembuatan Bioetanol ……………………………………………… 10
a. Hidrolisis ………………………………………………...……. 10
b. Fermentasi ………………………………………….…………. 11
c. Pemurnian Bioetanol …………………………………………
12
5. Referensi Alat Adsorber …………………………………………….. 15
B. Kerangka Pemikiran …………………………………….……………..
17
1. Proses Pembuatan Adsorber ……………………………………...
17
2. Proses Pengerjaan ………………………………………………… 17
BAB III. METODOLOGI………...……………………………………….. 18
A. Alat dan Bahan……………………...………………………………...
18
B. Lokasi Pembuatan Alat ..……………….………………………………
19
vi
C. Langkah Pengerjaan …………………….......…….…………………... 19
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ………………………………… 22
A. Rancangan Adsorber …..………..…………………………………….... 22
B. Rangkaian Adsorber ................................................................................ 26
C. Spesifikasi Alat......................................................................................... 28
D. Cara Kerja… ............................................................................................ 32
E. Data Percobaan........................................................................................... 33
F. Hasil Perhitungan ……………………………………………………….. 35
G. Pembahasan……………………………………………………………… 36
BAB V PENUTUP ...................................................................................... 37
A. Kesimpulan .............................................................................................
37
B. Saran .......................................................................................................
38
Daftar Pustaka
Lampiran
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1
Rangka Zeolit yang Terbentuk dari Ikatan 4 Atom O dengan
1 Atom Si …………………………………………….…… 7
Gambar II.2
Rangkaian Alat Bench-Scale Adsorber …………..…….… 16
Gambar IV.1 Kolom Adsorber .................................................................. 22
Gambar IV.2 Penampung Etanol Umpan.................................................... 23
Gambar IV.3 Kompor listrik....................................................................... 24
Gambar IV.4 Kondensor ............................................................................ 24
Gambar IV.5 Pipa Connector antara Adsorber dengan Kondensor ……. 25
Gambar IV.6 Rangkaian Adsorber Etanol ............................................... 26
Gambar IV.7 Kolom Adsorber ………………………………………….. 28
Gambar IV.8 Wadah adsorben ……………….…………………………. 29
Gambar IV.9 Pipa Connector antara Adsorber dengan Kondensor …….. 29
Gambar IV.10 Pemanas................................................................................. 30
Gambar IV.11 Termostat............................................................................... 30
Gambar IV.12 Penampung Etanol Umpan.................................................... 31
viii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Perbedaan antara Adsorpsi Fisika dengan Adsorpsi Kimia ....... 5
Tabel II.2 Perbedaan antara Adsorpsi dengan Absorbsi............................... 6
Tabel IV.1 Hasil Penimbangan Produk Bioetanol ....................................... 31
Tabel IV.2 Hasil Perhitungan Volume Etanol dan Air ………..……...…... 35
ix
INTISARI
DANI WAHYU NUGROHO, KRISTIANI , M SOFYAN HAFIDZ , THESA
FITRIA NINGRUM, 2009, “LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN
ALAT PENGERING ETANOL DENGAN METODE ADSORPSI DALAM
KOLOM UNGGUN TETAP” PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK
KIMIA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
Pemenuhan sumber energi masyarakat Indonesia masih tergantung pada bahan
bakar fosil. Penanggulangan masalah yang terjadi dengan mengembangkan
sumber energi yang baru dan terbarukan sekaligus ramah lingkungan yaitu sumber
energi dari bioetanol. Tujuan dari tugas akhir yang dilakukan adalah merancang
dan membuat adsorber yang dapat digunakan untuk menaikkan kadar etanol lebih
dari 99 % (fuel grade). Proses pembuatannya melalui beberapa tahapan, yaitu
studi literatur tentang adsorber , merancang adsorber , membuat adsorber,
merangkai alat, menguji kerja adsorber dan membuat laporan. Alat ini terdiri atas
kolom adsorber , penampung etanol umpan, kompor listrik, kondensor dan pipa
connector adsorber dengan kondensor. Kolom adsorber terdiri dari tabung tempat
adsorben dengan diameter 3,6 cm dan tinggi 40 cm, tabung dalam-adsorber
dengan diameter 3,8 cm dan tinggi 40 cm, tabung luar-adsorber dengan diameter
6 cm dan tinggi 40 cm. Kolom adsorber dilengkapi dengan jaket pemanas berupa
air yang berada diantara tabung-dalam dan tabung-luar adsorber dengan
menggunakan pemanas berdaya 60 watt yang temperaturnya di atur oleh
thermostat dengan skala 0 - 300 oC. Penampung etanol umpan dengan diameter 20
cm dan tinggi 17,5 cm, pada bagian atas diberi 3 lubang. Kompor listrik berdaya
600 watt digunakan untuk memanaskan etanol umpan. Kondensor berjumlah 2
buah yang berfungsi untuk mengembunkan uap dari by-pass dan uap dari hasil
adsorpsi. Pipa connector berbentuk seperti huruf H yang berfungsi sebagai
penghubung antara adsorber dengan kondensor. Dari hasil uji coba alat,
menghasilkan etanol dengan kadar 99,3 %. Waktu yang digunakan untuk
mengadsorpsi etanol ± 1 jam dan suhu yang digunakan adalah 78 - 80 oC pada
tekanan 1 atm.
x
PEMBUATAN ALAT PENGERING BIOETANOL
METODE ADSORPSI DALAM KOLOM UNGGUN TETAP
Disusun Oleh:
DANI WAHYU NUGROHO
I 8306049
KRISTIANI
I 8306069
M. SOFYAN HAFIDZ
I 8306078
THESA FITRIA NINGRUM
I 8306094
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2009
i
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA
Nama/ NIM
: Dani Wahyu Nugroho
Kristiani
M. Sofyan Hafidz
Thesa Fitria Ningrum
I 8306049
I 8306069
I 8306078
I 8306094
Judul Tugas Akhir
: Pembuatan Alat Pengering Bioetanol Metode
Adsorpsi dalam Kolom Unggun Tetap
Tanggal Ujian Tugas Akhir : 21 Agustus 2009
Surakarta,
September 2009
Dosen Pembimbing
Ketua Program Studi DIII Teknik Kimia
Dwi Ardiana Setyawardhani, ST, MT
NIP. 19730131 199802 2 001
Ir. Endah Retno D, M. T
NIP. 19690719 200003 2 001
Penguji I
Ir. Rusdiansjah
NIP. 19690719 200003 2 001
Penguji II
Wusana Agung W., S. T
NIP. 19801005 200501 1 001
ii
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR
Nama/ NIM
: Dani Wahyu Nugroho
Kristiani
M. Sofyan Hafidz
Thesa Fitria Ningrum
Judul Tugas Akhir
: Pembuatan Alat Pengering Bioetanol Metode
Adsorpsi dalam Kolom Unggun Tetap
Tanggal mulai bimbingan
Pembimbing
:
: Ir. Endah Retno D., M.T
No.
Tanggal
Konsultasi
I 8306049
I 8306069
I 8306078
I 8306094
Tanda Tangan
Keterangan
Dinyatakan selesai
Tanggal :
Dosen Pembimbing
Ir. Endah Retno D., M.T
NIP. 19690719 200003 2 001
iii
LEMBAR KONSULTASI TUGAS AKHIR
Nama/ NIM
: Dani Wahyu Nugroho
Kristiani
M. Sofyan Hafidz
Thesa Fitria Ningrum
Judul Tugas Akhir
: Pembuatan Alat Pengering Bioetanol Metode
Adsorpsi dalam Kolom Unggun Tetap
Tanggal mulai bimbingan
Pembimbing
:
: Ir. Endah Retno D., M.T
No.
Tanggal
Konsultasi
I 8306049
I 8306069
I 8306078
I 8306094
Tanda Tangan
Keterangan
Dinyatakan selesai
Tanggal :
Dosen Pembimbing
Ir. Endah Retno D., M.T
NIP. 19690719 200003 2 001
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir serta menyelesaikan laporan Tugas Akhir dengan judul Pembuatan
Alat Pengeringan Etanol dengan Metode Adsorbsi dalam Kolom Unggun Tetap.
Selama melaksanakan Tugas Akhir maupun selama pembuatan laporan ini
penyusun mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu,
pada kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih secara khusus kepada :
1. Ibu Dwi Ardiana ,S.T.,M.T, Ketua Program Studi Diploma Tiga Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ir. Endah Retno. D., M.T Selaku dosen pembimbing yang telah banyak
memberikan dorongan dan pengarahan selama penyelesaian Tugas Akhir
penyusunan laporan ini.
3. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah
membantu pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan ini.
Penyusun telah berusaha semaksimal mungkin demi terciptanya laporan
ini, tetapi saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan penyusun demi
kesempurnaan laporan. Akhir kata, penyusun berharap agar laporan Tugas Akhir
ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.
Surakarta,
Agustus 2009
Penyusun
v
DAFTAR ISI
Halaman Judul ............................................................................................. i
Lembar Pengesahan ………………………………………………………. ii
Lembar Konsultasi ………………………………………………………... iii
Kata Pengantar ……………………………………………………………. v
Daftar Isi .....................................................................................................
vi
Daftar Gambar ……………………………………………………………. viii
Daftar Tabel ................................................................................................. ix
Intisari …………………………………………………………………….. x
BAB I. PENDAHULUAN ………………………………………………… 1
A. Latar Belakang ......................................................................................
1
B. Perumusan masalah ...............................................................................
2
C. Tujuan ………………………………..………………………………… 2
D. Manfaat ………………………………………..………………………. 2
BAB II. LANDASAN TEORI .................................................................... 4
A. Tinjauan Pustaka ...................................................................................
4
1. Adsorpsi……. ……………………………………………………… 4
2. Adsorben …………………………………………………………..
6
3. Bioetanol ……………………………………………................…..
8
4. Pembuatan Bioetanol ……………………………………………… 10
a. Hidrolisis ………………………………………………...……. 10
b. Fermentasi ………………………………………….…………. 11
c. Pemurnian Bioetanol …………………………………………
12
5. Referensi Alat Adsorber …………………………………………….. 15
B. Kerangka Pemikiran …………………………………….……………..
17
1. Proses Pembuatan Adsorber ……………………………………...
17
2. Proses Pengerjaan ………………………………………………… 17
BAB III. METODOLOGI………...……………………………………….. 18
A. Alat dan Bahan……………………...………………………………...
18
B. Lokasi Pembuatan Alat ..……………….………………………………
19
vi
C. Langkah Pengerjaan …………………….......…….…………………... 19
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ………………………………… 22
A. Rancangan Adsorber …..………..…………………………………….... 22
B. Rangkaian Adsorber ................................................................................ 26
C. Spesifikasi Alat......................................................................................... 28
D. Cara Kerja… ............................................................................................ 32
E. Data Percobaan........................................................................................... 33
F. Hasil Perhitungan ……………………………………………………….. 35
G. Pembahasan……………………………………………………………… 36
BAB V PENUTUP ...................................................................................... 37
A. Kesimpulan .............................................................................................
37
B. Saran .......................................................................................................
38
Daftar Pustaka
Lampiran
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1
Rangka Zeolit yang Terbentuk dari Ikatan 4 Atom O dengan
1 Atom Si …………………………………………….…… 7
Gambar II.2
Rangkaian Alat Bench-Scale Adsorber …………..…….… 16
Gambar IV.1 Kolom Adsorber .................................................................. 22
Gambar IV.2 Penampung Etanol Umpan.................................................... 23
Gambar IV.3 Kompor listrik....................................................................... 24
Gambar IV.4 Kondensor ............................................................................ 24
Gambar IV.5 Pipa Connector antara Adsorber dengan Kondensor ……. 25
Gambar IV.6 Rangkaian Adsorber Etanol ............................................... 26
Gambar IV.7 Kolom Adsorber ………………………………………….. 28
Gambar IV.8 Wadah adsorben ……………….…………………………. 29
Gambar IV.9 Pipa Connector antara Adsorber dengan Kondensor …….. 29
Gambar IV.10 Pemanas................................................................................. 30
Gambar IV.11 Termostat............................................................................... 30
Gambar IV.12 Penampung Etanol Umpan.................................................... 31
viii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Perbedaan antara Adsorpsi Fisika dengan Adsorpsi Kimia ....... 5
Tabel II.2 Perbedaan antara Adsorpsi dengan Absorbsi............................... 6
Tabel IV.1 Hasil Penimbangan Produk Bioetanol ....................................... 31
Tabel IV.2 Hasil Perhitungan Volume Etanol dan Air ………..……...…... 35
ix
INTISARI
DANI WAHYU NUGROHO, KRISTIANI , M SOFYAN HAFIDZ , THESA
FITRIA NINGRUM, 2009, “LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN
ALAT PENGERING ETANOL DENGAN METODE ADSORPSI DALAM
KOLOM UNGGUN TETAP” PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK
KIMIA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
Pemenuhan sumber energi masyarakat Indonesia masih tergantung pada bahan
bakar fosil. Penanggulangan masalah yang terjadi dengan mengembangkan
sumber energi yang baru dan terbarukan sekaligus ramah lingkungan yaitu sumber
energi dari bioetanol. Tujuan dari tugas akhir yang dilakukan adalah merancang
dan membuat adsorber yang dapat digunakan untuk menaikkan kadar etanol lebih
dari 99 % (fuel grade). Proses pembuatannya melalui beberapa tahapan, yaitu
studi literatur tentang adsorber , merancang adsorber , membuat adsorber,
merangkai alat, menguji kerja adsorber dan membuat laporan. Alat ini terdiri atas
kolom adsorber , penampung etanol umpan, kompor listrik, kondensor dan pipa
connector adsorber dengan kondensor. Kolom adsorber terdiri dari tabung tempat
adsorben dengan diameter 3,6 cm dan tinggi 40 cm, tabung dalam-adsorber
dengan diameter 3,8 cm dan tinggi 40 cm, tabung luar-adsorber dengan diameter
6 cm dan tinggi 40 cm. Kolom adsorber dilengkapi dengan jaket pemanas berupa
air yang berada diantara tabung-dalam dan tabung-luar adsorber dengan
menggunakan pemanas berdaya 60 watt yang temperaturnya di atur oleh
thermostat dengan skala 0 - 300 oC. Penampung etanol umpan dengan diameter 20
cm dan tinggi 17,5 cm, pada bagian atas diberi 3 lubang. Kompor listrik berdaya
600 watt digunakan untuk memanaskan etanol umpan. Kondensor berjumlah 2
buah yang berfungsi untuk mengembunkan uap dari by-pass dan uap dari hasil
adsorpsi. Pipa connector berbentuk seperti huruf H yang berfungsi sebagai
penghubung antara adsorber dengan kondensor. Dari hasil uji coba alat,
menghasilkan etanol dengan kadar 99,3 %. Waktu yang digunakan untuk
mengadsorpsi etanol ± 1 jam dan suhu yang digunakan adalah 78 - 80 oC pada
tekanan 1 atm.
x