PENGARUH STIR WASHING, BUBBLE WASHING, DAN DRYWASHING TERHADAP KADAR METIL ESTER DALAM BIODIESEL

DARI BIJI NYAMPLUNG (Calophyllum inophyllum)

Disusun oleh :Dyah Ayu Resti N. 2305 100 023Ali Zibbeni 2305 100 104

Disusun oleh :Dyah Ayu Resti N. 2305 100 023Ali Zibbeni 2305 100 104

Kebutuhan terhadapbahan bakar alternatif

Biodiesel daribiji nyamplung

Proses pemurnianbiodiesel

Proses Pencucian

LATAR BELAKANG

Water Washing

Dry Washing

BATASAN MASALAH

• Mendapatkan biodiesel dari biji nyamplung.• Parameter pengujian terdiri dari kadar metil

ester dalam biodiesel, densitas, viskositas,titik nyala (flash point), titik tuang (pourpoint), dan cetane index.

TUJUAN PENELITIAN

• Mempelajari pengaruh pencucian denganmetode stir washing, bubble washing dandry washing, terhadap kadar metil esterdalam biodiesel dari biji nyamplung.

BATASAN MASALAH

• Mendapatkan biodiesel dari biji nyamplung.• Parameter pengujian terdiri dari kadar metil

ester dalam biodiesel, densitas, viskositas,titik nyala (flash point), titik tuang (pourpoint), dan cetane index.

TUJUAN PENELITIAN

• Mempelajari pengaruh pencucian denganmetode stir washing, bubble washing dandry washing, terhadap kadar metil esterdalam biodiesel dari biji nyamplung.

BIODIESEL• Senyawa metil-ester hasil dari proses esterifikasi atau transesterifikasi minyak

nabati atau lemak hewani.Sumber : Tim Penulis Badan Riset Desain dan Sistem Teknologi, 2008

NYAMPLUNG• Kandungan minyak dalam bijinya mencapai 45-73% berat kering.Sumber : Soerawidjaja, Tatang, dkk. 2005

BIODIESEL• Senyawa metil-ester hasil dari proses esterifikasi atau transesterifikasi minyak

nabati atau lemak hewani.Sumber : Tim Penulis Badan Riset Desain dan Sistem Teknologi, 2008

NYAMPLUNG• Kandungan minyak dalam bijinya mencapai 45-73% berat kering.Sumber : Soerawidjaja, Tatang, dkk. 2005

PROSES PEMBUATAN BIODIESEL DARI BIJI NYAMPLUNG

ESTERIFIKASI• Reaksi antara asam lemak bebas dengan alkohol

yang menghasilkan metil ester dan air• Katalis yang digunakan adalah H2SO4

TRANSESTERIFIKASI• Reaksi antara trigliserida dengan alkohol yang

menghasilkan metil ester dan gliserol.• Katalis yang digunakan adalah basa berupa NaOH

yang dilarutkan dalam methanol sehinggamembentuk CH3ONa.

Sumber : Knothe, G, dkk. 2007

ESTERIFIKASI• Reaksi antara asam lemak bebas dengan alkohol

yang menghasilkan metil ester dan air• Katalis yang digunakan adalah H2SO4

TRANSESTERIFIKASI• Reaksi antara trigliserida dengan alkohol yang

menghasilkan metil ester dan gliserol.• Katalis yang digunakan adalah basa berupa NaOH

yang dilarutkan dalam methanol sehinggamembentuk CH3ONa.

Sumber : Knothe, G, dkk. 2007

PROSES PEMURNIAN BIODIESEL DARI BIJI NYAMPLUNG

PEMISAHAN GLISEROL• Metil ester dan gliserol tidak saling larut

membentuk dua lapisan• Pemisahan menggunakan corong pemisahSumber : Hambali, Erliza, dkk. 2007

PROSES PEMURNIAN BIODIESEL DARI BIJI NYAMPLUNGPROSES PENCUCIAN

• Biodiesel yang diperoleh masih mengandung residu,antara lain : sisa katalis, soap stock (sisa sabun),methanol yang tidak bereaksi, dan sisa gliserol yangtidak terpisah setelah pemisahan awal dengancorong pemisah.

• Metode pencucian :a. Water washing Paling umum digunakan

- stir washing- bubble washing

b. Dry Washing Menggunakan adsorben

PROSES PENCUCIAN

• Biodiesel yang diperoleh masih mengandung residu,antara lain : sisa katalis, soap stock (sisa sabun),methanol yang tidak bereaksi, dan sisa gliserol yangtidak terpisah setelah pemisahan awal dengancorong pemisah.

• Metode pencucian :a. Water washing Paling umum digunakan

- stir washing- bubble washing

b. Dry Washing Menggunakan adsorben

PROSES PEMURNIAN BIODIESEL DARI BIJI NYAMPLUNG

STIR WASHING• Pencucian biodiesel menggunakan air disertai pengadukan.• Mencampurkan air dengan biodiesel sehingga impurities

terlepas dari biodiesel dan larut dalam air.

Sumber : Hambali, Erliza dan Armansyah. 2008

BUBBLE WASHING• Pencucian biodiesel menggunakan gelembung udara yang

dihasilkan oleh pompa aerator.

• Gelembung udara timbul melalui air dan menuju biodieseldi lapisan atas, membawa film air di sekitarnya yangberfungsi mencuci biodiesel di sekitar gelembung

Sumber : www.gbanalysts.com

STIR WASHING• Pencucian biodiesel menggunakan air disertai pengadukan.• Mencampurkan air dengan biodiesel sehingga impurities

terlepas dari biodiesel dan larut dalam air.

Sumber : Hambali, Erliza dan Armansyah. 2008

BUBBLE WASHING• Pencucian biodiesel menggunakan gelembung udara yang

dihasilkan oleh pompa aerator.

• Gelembung udara timbul melalui air dan menuju biodieseldi lapisan atas, membawa film air di sekitarnya yangberfungsi mencuci biodiesel di sekitar gelembung

Sumber : www.gbanalysts.com

PROSES PEMURNIAN BIODIESEL DARI BIJI NYAMPLUNG

DRY WASHING• Tidak membutuhkan air, melainkan menggunakan adsorben untuk

menyerap impurities dalam biodiesel.

• Adsorben yang biasa digunakan antara lain magnesium silikat, zeolit, danresin.

Sumber : www.gbanalysts.com

DRY WASHING• Tidak membutuhkan air, melainkan menggunakan adsorben untuk

menyerap impurities dalam biodiesel.

• Adsorben yang biasa digunakan antara lain magnesium silikat, zeolit, danresin.

Sumber : www.gbanalysts.com

VARIABEL PENELITIAN

1. Variabel Tetap

• Rasio Asam Fosfat (H3PO4) 0,2% dari volume minyak bijinyamplung.

• Waktu reaksi esterifikasi dan transesterifikasi 60 menit

• Temperatur reaksi esterifikasi dan transestrifikasi 60C

• Rasio berat katalis H2SO4 0,6% dan NaOH sebesar 0,8%terhadap berat minyak biji nyamplung

• Rasio molar minyak biji nyamplung terhadap methanol 1:6

1. Variabel Tetap

• Rasio Asam Fosfat (H3PO4) 0,2% dari volume minyak bijinyamplung.

• Waktu reaksi esterifikasi dan transesterifikasi 60 menit

• Temperatur reaksi esterifikasi dan transestrifikasi 60C

• Rasio berat katalis H2SO4 0,6% dan NaOH sebesar 0,8%terhadap berat minyak biji nyamplung

• Rasio molar minyak biji nyamplung terhadap methanol 1:6

VARIABEL PENELITIAN

2. Variabel Berubah• Metode pencucian yang digunakan : stir washing,

bubble washing, dan dry washing• Rasio berat magnesium silikat terhadap berat

biodiesel : 0,5%; 0,6%; 0,7%; 0,8%; 0,9%; dan1,0%

• Lama waktu pencucian bubble washing : 1 jam, 2jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam

3. Variabel Respon• Kadar metil ester dalam biodiesel

2. Variabel Berubah• Metode pencucian yang digunakan : stir washing,

bubble washing, dan dry washing• Rasio berat magnesium silikat terhadap berat

biodiesel : 0,5%; 0,6%; 0,7%; 0,8%; 0,9%; dan1,0%

• Lama waktu pencucian bubble washing : 1 jam, 2jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam

3. Variabel Respon• Kadar metil ester dalam biodiesel

SEPERANGKAT ALAT TRANSESTERIFIKASI

Keterangan :1. Kondensor2. Air keluar3. Statif4. Air masuk5. Thermometer6. Labu leher tiga7. Magnetic stirrer8. Water bath9. Hot plate stirer

Keterangan :1. Kondensor2. Air keluar3. Statif4. Air masuk5. Thermometer6. Labu leher tiga7. Magnetic stirrer8. Water bath9. Hot plate stirer

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

• Tahap PersiapanBiji nyamplung

Pengeringan biji nyamplung

Pengepresan biji nyamplung

Minyak biji nyamplung

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

• Tahap DegummingMinyak bijinyamplung

Penambahan H3PO4 0,2% dari volume minyakdisertai pengadukan dan pemanasan

Pemanasan hingga suhu50C

Penambahan H3PO4 0,2% dari volume minyakdisertai pengadukan dan pemanasan

Pendinginan dan pemisahan gumdengan corong pemisah

Lapisan bawahadalah

impurities minyak

Lapisan atas adalah

refined oil

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

• Tahap Esterifikasi

Pengadukan dan pemanasan pada suhu reaksi 60ºCselama 60 menit

Refined oilH2SO4 (0,6% berat minyak) +

metanol (rasio molar minyak danmethanol 1:6 )

Pengadukan dan pemanasan pada suhu reaksi 60ºCselama 60 menit

Pendinginan dan pemisahan airdengan corong pemisah

Lapisan bawahadalah air

Lapisan atas adalah

Metil Ester (Crude Biodiesel)

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

• Tahap Transesterifikasi

Crude Biodiesel hasilesterifikasi

Larutan sodium methokside(CH3ONa)

NaOH (0,8% berat minyak) + metanol (rasiomolar minyak dan methanol 1:6 )

Pengadukan dan pemanasan pada suhu reaksi 60ºC selama 60menit

Pendinginan dan pemisahan gliseroldengan corong pemisah

Lapisan bawah adalahgliserol

Lapisan atas adalah Metil Ester(Crude Biodiesel)

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

• Tahap PencucianStir Washing

Crude biodiesel hasil transesterifikasi

Air hangat 50% dari

volume biodiesel

Pengadukan selama 5 menit

Pengurangan kandungan air

Lapisan atas adalah biodiesel

Pemisahan biodiesel danimpurities

Lapisan bawah adalahimpurities

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

Bubble WashingCrude biodiesel hasil transesterifikasi

Air 25% dari

volume biodiesel

Penyalaan pompa aerator untuk menghasilkan gelembung

Pengurangan kandungan air

Lapisan atas adalah biodiesel

Pemisahan biodiesel danimpurities

Lapisan bawah adalahimpurities

DIAGRAM ALIR PENELITIAN

Dry Washing

Crude biodiesel hasil transesterifikasi Adsorben Magnesiumsilikat

Pengadukan 15 menit pada suhu 55°C

Pemisahan biodiesel dan impurities denganvacuum pump

Pengadukan 15 menit pada suhu 55°C

HASIL PENELITIANNo Rasio Berat

(%)Kadar Metil Ester

(%)

1 0,5 82,122 0,6 82,983 0,7 84,024 0,8 86,915 0,9 89,93

No Waktu Pencucian(jam)

Kadar Metil Ester(%)

1 1 82,132 2 82,273 3 83,484 4 85,675 5 83,53

No Parameter Satuan Hasil Analisa1 Massa jenis pada 15 0C kg/m3 871,172 Viskositas kinematik pada 40 0C mm2/s 4,93 Titik nyala (flash point) 0C 1404 Heating value kCal/kg 9915,83

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

0 1 2 3 4 5 6K

adar

Met

il E

ster

(%)

Waktu Pencucian (jam)Gambar 1. Pengaruh waktu pencucian terhadap kadar metil ester pada metode bubble washing

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

Kad

ar M

etil

Est

er (%

)

% Berat Magnesium Silikat

Gambar 2. Pengaruh berat adsorben terhadap perolehan kadar metil ester dengan metode dry washing

KESIMPULAN•Biodiesel dari minyak biji nyamplung diperoleh dengan proses esterfikasi dantransesterifikasi melalui metode pencucian stir washing, bubble washing dan drywashing. Dari hasil pengujian karakteristik biodiesel didapatkan bahwa biodiesel dariminyak biji nyamplung memenuhi standar SNI sebagai bahan baku alternative untukmesin diesel.

•Kadar metil ester dalam biodiesel dari minyak biji nyamplung yang dicuci denganmetode stir washing sebesar 85,47%.

•Kadar metil ester terbesar dalam biodiesel dari minyak biji nyamplung yang dicucidengan metode bubble washing diperoleh pada waktu pencucian selama 4 jam, yaitusebesar 85,67%.

•Kadar metil ester terbesar dalam biodiesel dari minyak biji nyamplung yang dicucidengan metode dry washing diperoleh dengan rasio berat magnesium silikat sebesar 0,9% berat biodiesel yaitu sebesar 89,93 %.

•Biodiesel dari minyak biji nyamplung diperoleh dengan proses esterfikasi dantransesterifikasi melalui metode pencucian stir washing, bubble washing dan drywashing. Dari hasil pengujian karakteristik biodiesel didapatkan bahwa biodiesel dariminyak biji nyamplung memenuhi standar SNI sebagai bahan baku alternative untukmesin diesel.

•Kadar metil ester dalam biodiesel dari minyak biji nyamplung yang dicuci denganmetode stir washing sebesar 85,47%.

•Kadar metil ester terbesar dalam biodiesel dari minyak biji nyamplung yang dicucidengan metode bubble washing diperoleh pada waktu pencucian selama 4 jam, yaitusebesar 85,67%.

•Kadar metil ester terbesar dalam biodiesel dari minyak biji nyamplung yang dicucidengan metode dry washing diperoleh dengan rasio berat magnesium silikat sebesar 0,9% berat biodiesel yaitu sebesar 89,93 %.