Deskripsi

REAKTOR TRANS-ESTERIFIKASI BERPENGADUK DENGAN SISTEM BATCH SEMI KONTINUE

Bidang Teknik Invensi

Invensi ini berhubungan dengan reaktor untuk mengkonversi

minyak nabati menjadi bahan bakar yakni biodiesel berkualitas

manggunakan system batch semi continue dan berpengaduk. Metode

ini digunakan agar larutan cepat uniform.

Latar Belakang Invensi

Perkembangan ekonomi dan industri mengakibatkan 2 miliar

orang di dunia menggunakan energi listrik. Sama halnya di

Indonesia, dengan banyaknya jumlah penduduk yang ada di

Indonesia juga berpengaruh terhadap banyaknya pasokan listrik

yang dibutuhkan. Sebagian besar pembangkit tenaga listrik yang

diterapkan di Indonesia adalah menggunakan bahan bakar fosil

seperti biodiesel. Sehingga jumlah penggunaan bahan bakar

biodiesel sangat besar.

Ketergantungan akan bahan bakar ini juga dikuatkan oleh

pernyataan Makmuri selaku kepala bagian penanganan limbah BPPT

“Semakin besarnya konsumsi masyarakat Indonesia terhadap produk

dari minyak bumi dan batu bara. Hal ini diperkirakan akan terus

meningkat pada tahun berikutnya, sehingga mengakibatkan

persediaan bahan bakar fosil di Indonesia semakin menipis”. Oleh

karena itu ketergantungan bahan bakar biodiesel harus

diminimalisir. Salah satunya yaitu dengan cara memanfaatkan

potensi alam (hewan atau tanaman) sebagai bahan baku penghasil

biodiesel yang dapat diperbarui. Misalnya minyak sawit, minyak

jelantah, minyak jarak, dan minyak kedelai (Rahayu, 2005; Zuhdi

dkk,2003). Tetapi diperkirakan bahan baku tersebut belum

mencukupi stok kebutuhan biodiesel pada masa yang akan datang,

1

5

10

15

20

25

30

35

karena masih dikonsumsi oleh masyarakat Indonesia sebagai bahan

baku kebutuhan pangan.

Kriteria yang dibutuhkan sebagai alternatif bahan baku

biodiesel adalah mudah tumbuh, mudah dikembangkan secara luas,

dan mengandung minyak nabati yang cukup besar. Potensi tumbuhan

lain yang masih belum terjamah adalah tanaman algae. Algae

mengandung vegetable oil (minyak nabati) yang sangat tinggi,

bahkan beberapa diantaranya, mempunyai kandungan minyak lebih

dari 50 % (Briggs, 2004).Dengan demikian kami termotivasi untuk

memunculkan ide pembuatan biodiesel dari algae yang

dikembangbiakan pada kolam berisi air laut yang berdekatan

dengan pabrik pembangkit listrik yang hasilnya akan dijadikan

sebagai alternatif supply bahan bakar.

Ringkasan Invensi

Invensi ini diusulkan pada prinsipnya adalah sebuah reaktor

konversi biodiesel dengan sistem batch semi kontinu dan

berpengaduk yang memudahkan dalam pembuatan biodiesel dengan

cara yang mudah, cepat, dan praktis.

Dengan adanyasistem batch semi kontinu pada reaktor

pengkonversi minyak mentah menjadi biodisel, bahan utama yaitu

minyak mentah dapat berpindah dari tangki pertama ke tangki

kedua sebagai tangki reaktor dengan mengatur kecepatan alir

dengan menggunakan valve yang ada, begitu juga penambahan

katalis pada tangki ketiga dapat dilakukan dengan cara yang

sama.

Menggunakan sistempenggaduk pada tangki reaktor dan tangki

pencucian, adanya pengaduk pada tangki reaktor akan mempercepat

proses reaksi, sedangkan fungsi pengaduk pada tangki pencucian

berfungsi untuk mempercepat proses pemisahan zat zat inert yang

terkandung pada larutan atau mempercepat proses pencucian.

Kecepatan pengadukan dan arah putaran pengadukan dapat diatur

dengan tombol yang ada.

Reaktor untuk mengkonversi minyak menjadi biodisel ini

2

5

10

15

20

25

30

35

dibagi menjadi empat bagian dan tiap bagian tersebut dihubungkan

oleh pipa yang kecepatan alirnya dapat diatur dengan menggunakan

valve,sedangkan untuk sistem pengadukan dapat juga dapat diatur

kecepatannya dan arah putarannya dapat berbalik arah.

Uraian Singkat Gambar

Untuk memudahkan pemahaman mengenai inti invensi ini,

selanjutnya akan diuraikan perwujudan invensi melalui gambar-

gambar terlampir.

Gambar 1, adalah tampak depan dari rangkaian tanki dan

reaktor konversi biodiesel sesuai dengan invensi ini.

Gambar 2, adalah tampak samping miring dari rangkaian tanki

dan reaktor konversi biodiesel sesuai dengan invensi ini.

Uraian Lengkap Invensi

Sebagaimana telah dikemukan pada latar belakang invensi

bahwa peningkatan produksi listrik oleh pembangkit meningkat

seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat maupun industri

dalam penggunaan listrik. Dengan demikian mengakibatkan

ketergantungan bahan bakar untuk proses produksinya. Hal ini

berakibat peningkatan emisi gas buang. Oleh karena itu,

pembangkit di Indonesia meranahkan program penurunan emisi gas

buang dengan memanfaatkan lahan kosong seluas 20 hektar untuk

membudidayakan algae. Dengan pertumbuhan algae ini selanjutnya

dikonversi menjadi biodiesel menggunakan reaktor trans-

esterifikasi. Invensi ini sebagai sarana dasar solutif pada

permasalahan tersebut.

Mengacu pada Gambar 1, yang memperlihatkan suatu rangkaian

alat yang terdiri dari tanki-tanki, pipa-pipa, valve-valve

globe, kaki empat sebagai penyangga, dan control panel yang

berfungsi sebagai pengontrol kinerja mixer pada tanki katalis

tank, reactor tank, dan wash tank. Terdapat reaktor trans-

esterifikasi dengan kapasitas 5 liter menggunakan prisip kerja

3

5

10

15

20

25

30

35

reaktor Column Steerer Tank Reactor (CSTR)(tanki no.3). Reaktor

invensi ini, terdapat pengaduk berjenis six blade turbine yang

bertujuan mempermudah dan memepercepat homogenitas pada fluida

yang direaksikan. Pengaduk invensi ini berbahan plastic yang

bertujuan untuk mencegah terjadinya korosi.

Rector Trans-esterifikasi invensi ini (tanki no.3)

dilengkapi heating jacket dengan aliran searah (co-current)yang

bekerja dalam kondisi suhu 60-650C. Energi panas pada rector

invensi memanfaatkan panas buang dari economizer pembangkit.

Untuk uji coba dalam skala pilot, digunakan saturated steam yang

dialirkan pada lubang input heating jacket. Dalam prinsip

kerjanya, terjadi perpindahan panas secara konduksi dari fluida

pemanas yaitu saturated steam ke tanki bagian dalam. Tanki

bagian dalam yang menerima panas tersebut, mengalami perpindahan

panas secara konveksi ke fluida campuran yang direaksikan di

dalam tanki reaktor trans-esterifikasi.

Tanki pencucian no.4 pada gambar berfungsi sebagai proses

pencucian biodiesel yang merupakan output tanki rector trans-

esterifikasi. Di dalam wash tank ditambahkan air, sehingga

kandungan methanol di dalam biodiesel akan terlarut dengan air.

Dengan demikian, kandungan air pada biodiesel mengalami

penurunan. Kandungan air dalam biodiesel harus terjaga, karena

iar dapat menagkibatkan biodiesel bersifat korosif.

Pemasangan selang kapiler pada tanki pencucian (wash tank

no.4)berfungsi sebagai level indicator untuk mengetahui keadaan

dua fase antara biodiesel dan air sehingga mempermudah dalam

pengontrolan proses pemisahan biodiesel dan air berdasarkan beda

densitas dari dua fluida tersebut.

Pembuatan alat konversi biodiesel ini tidak menggunakan

pompa. Perpindahan fluida dari tanki satu ke tanki yang lain

memanfaatkan gaya gravitasi bumi dengan memanfaatkan perbedaan

ketinggian pada tanki base oil dan tanki katalis tank.

Pengaduk (agitator no.5-7) pada tanki-tanki reangkaian

konversi biodiesel ini memiliki fungsi kerja dua arah yaitu

searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam. Hal ini,

4

5

10

15

20

25

30

35

bertujuan untuk mengkondisikan proses pencampuran menjadi

turbulansi. Sehingga proses homogenitas pada campuran menjadi

semakin cepat.

5

Klaim

1. Reaktor trans-esterifikasi untuk kenversi biodiesel dengan

sistem batch semi kontinu pada invensi ini terdiri dari 3

komponen utama, yaitu :

- Tanki reaktor

- Agitator

- Tanki pencucian

2. Suatu tanki rekator sesuai dengan klaim 1, pada tanki reaktor

terdapat heating jaket sebagai alat pemanas yang dimana dalam

proses pemanasannya menggunakan panas buang dari economizer yang

disalurkan melalui cerobong ruang bakar.

3. Suatu tanki reaktor sesuai dengan klaim 1, dipasangkan heating

jacket dengan pemanas saturated steam dengan arah aliran searah

(co-current).

4. Sebuah agitator yang sesuai dengan klaim 1, merupakan alat

pengaduk bersirip 6 bilah yang dapat bergerak dua arah yaitu

searahn jarum jam dan berlawanan arah melalui panel kontrol.

5. Sebuah agitator yang sesuai dengan klaim 1, dipasang pada

tanki reaktor, tanki katalis, dan tanki pencucian.

6. Tanki pencucian yang sesuai dengan klaim 1, dilengkapi selang

kapiler putih yang berguna sebagai level indikator

pengontrolan proses pemisahan dua fase antara air dengan

minyak biodiesel.

7. Tanki reaktor dan tanki pencucian sesuai dengan klaim 1,

berbahan besi yang dilapisi oleh pelapis galvanis untuk

menghambat terjadinya korosi.

6

5

10

15

20

25

30

Abstrak

REAKTOR TRANS-ESTERIFIKASI BERPENGADUK DENGAN SISTEM BATCH SEMI KONTINUE

Sebuah reaktor konversi minyak mentah menjadi biodiesel

dengan sistem batch semi kontinue dan berpengaduk. Kecepatan

alir dan kecepatan pengadukan yang dapat diatur serta sistem

pengaduk yang dapat berbalik arah akan mempercepat larutan dalam

tangki reaktor tercampur secara uniform. Sangat mudah digunakan

tidak memerlukan waktu yang lama dalam prosesnya.

7

5

10

15

Gambar 1.

Gambar 1.

12

3 4

7

5

6

8

5

10

15

20

25

30

Gambar 2.

3

1 2

7

4

5

6

9