PEMANFAATAN TEKNOLOGI AIR SUB KRITIS DALAM PROSES HIDROLISIS DAN EKSTRAKSI PADA SINTESIS BIODIESEL DAN GULA REDUKSI DARI DEDAK PADI

RAHKADIMA, YULIA TRI (2014) PEMANFAATAN TEKNOLOGI AIR SUB KRITIS DALAM PROSES HIDROLISIS DAN EKSTRAKSI PADA SINTESIS BIODIESEL DAN GULA REDUKSI DARI DEDAK PADI. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
2312201011-Master_Theses.pdf - Published Version
Restricted to Repository staff only

Download (3MB)

Abstract

Metode terintegrasi pembuatan biodiesel dan gula dengan menggunakan bantuan air sub kritis dalam konsep biorefinery dikembangkan dalam penelitian ini. Pengaruh berbagai kondisi operasi seperti suhu reaksi ,waktu reaksi, ratio air: methanol, jenis gas penekan terhadap penggunaan air sub kritis dalam tahapan pembuatan biodiesel dan hidrolisis karbohidrat untuk mendapatkan gula dari dedak padi akan dipelajari secara sistematis. Proses konversi dedak padi menjadi biodiesel biasanya menghasilkan produk samping berupa deffated rice bran yang jarang dimanfaatkan. Kandungan karbohidrat yang tinggi dalam deffated rice bran dapat dikonversi menjadi gula yang merupakan bahan baku pembuatan bioethanol. Adanya perbedaan kondisi operasi untuk produksi biodiesel dan gula dalam air sub kritis maka kombinasi proses dilakukan untuk mendapatkan hasil terbaik. Dua rute proses digunakan dalam penelitian ini yaitu pembuatan biodiesel bersama dengan pembuatan gula dan pembuatan gula dilanjutkan dengan pembuatan biodiesel. Dengan menggunakan rute proses pertama, pembuatan biodiesel dilakukan dengan metode in situ dalam air dan methanol sub kritis. Dedak padi , air dan methanol secara bersamaan dimasukkan ke dalam reactor dengan kondisi operasi yang telah ditetapkan. Fase terlarut dalam hexane dan air untuk selanjutnya dipisahkan untuk dilakukan analisa. Kemurnian FAMEs dalam produk sebesar 73,53 % diperoleh dengan kondisi operasi : ratio methanol : H2O = 30 : 10 suhu 200 C selama 3 jam, tekanan 40 bar dengan CO2 sebagai gas penekan dan persen yield FAMEs terbaik sebesar 67,39 % diperoleh dengan kondisi operasi : ratio methanol : H2O = 20 : 20 suhu 200 C selama 3 jam, tekanan 40 bar dengan CO2 sebagai gas penekan. Rute kedua didesain untuk mengetahui pengaruh waktu hidrolisis terhadap total gula yang diperoleh. Rute kedua terdiri dari dua tahapan kerja dimana tahap pertama untuk produksi gula reduksi sementara tahap kedua untuk produksi biodiesel. Total gula tertinggi sebesar 1.68 g/L diperoleh dengan kondisi tahap pertama sebagai berikut : ratio dedak : H2O = 1 : 6 suhu 200 C selama 25 menit,tekanan 40 bar dengan CO2 sebagai gas penekan dilanjutkan dengan tahap kedua dengan kondisi operasi ratio methanol : H2O = 20 : 20 suhu 200 C selama 3 jam, tekanan 40 bar dengan CO2 sebagai gas penekan. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa penggunaan gas CO2 sebagai gas penekan dapat meningkatkan perolehan yield FAMEs serta total gula. Hal ini disebabkan oleh kemampuan gas CO2 yang dapat mengasamkan media reaksi sehingga dapat meningkatkan laju esterifikasi dan hidrolisis. ==================================================================================== An integrated method for producing biodiesel and sugar with employing subcritical water in a biorefinery concept has been developed in this study. The influences of various operating conditions such as reaction temperature, reaction time, ratio of water: methanol towards the utilization of subcritical water in the stages of biodiesel production and hydrolysis of carbohydrates to gain the sugar from rice bran would be studied systematically. The conversion of rice bran into biodiesel typically produces byproducts such as deffated rice bran which is underutilized. High carbohydrate content in deffated rice bran can be converted into sugar which is the raw material for bioethanol. The big differences in the operating conditions for the production of biodiesel and sugar in sub-critical water then the combination process is performed to obtain the best results. Two processes were designed in this study i.e. biodiesel production along with sugar production and sugar production is followed by biodiesel production. By using the first process, biodiesel production was carried out with in situ method in sub-critical water and methanol. Rice bran, water and methanol were simultaneously inserted into the reactor with predetermined operating conditions. Hexane and water phase were then separated for analysis. The highest purity of FAMEs 73,53% was obtained with following operating conditions: ratio of methanol: H2O = 30: 10 at 200oC for 3 hours, pressure 40 bar with CO2 as pressurized gas and the highest yield of FAMEs (67,39%) was obtained with operating conditions: methanol ratio : H2O = 20: 20 at 200oC for 3 hours, pressure 40 bar with CO2 as pressurized gas. The second process was designed to determine the effect of hydrolysis time on the obtained total sugars. The second process consists of two phases where the first phase for sugar production while the second stage for the production of biodiesel. The highest total sugar of 1,68 g / L was obtained with the following first phase conditions: rice bran: H2O ratio = 1: 6, temperature of 200°C for 25 minutes, pressure 40 bar with CO2 as pressurized gas followed by a second phase operating conditions methanol: H2O ratio = 20: 20 at 200°C for 3 hours, pressure 40 bar with CO2 as pressurized gas. The result showed that the use of CO2 as pressurized gas can enhance the obtained FAMEs and total sugar. This is due to the ability of CO2 to acidify the reaction medium so that it can increase the rate of esterification and hydrolysis.

Item Type: Thesis (Masters)
Additional Information: RTK 661.802 Rah p
Uncontrolled Keywords: Biodiesel, gula , dedak padi, air sub kritis, biodiesel, sugar, rice bran, subcritical water
Subjects: Q Science > QD Chemistry > QD320 Cellulose. Hydrolysis
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > (S2) Master Theses
Depositing User: - Davi Wah
Date Deposited: 18 Jan 2017 04:48
Last Modified: 18 Jan 2017 04:48
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/1742

Actions (login required)

View Item View Item