Pengeringan Wood Biomass Menggunakan Dimetil Eter Cair Untuk Meningkatkan Heating Value

Happy, Mary and Wicaksono, Dimas Tiar (2017) Pengeringan Wood Biomass Menggunakan Dimetil Eter Cair Untuk Meningkatkan Heating Value. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2313100016-2313100127-Undergraduate-Theses.pdf - Published Version

Download (4MB) | Preview

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengurangi kadar air dalam material wood biomass menggunakan dimetil eter cair serta mempelajari pengaruh penggunaan dimetil eter cair terhadap peningkatan heating value material wood biomass, efisiensi energi proses pengeringan wood biomass, dan morfologi wood biomass. Proses pengeringan yang dilakukan dalam penelitian ini akan menggunakan proses semibatch. Pada penelitian ini digunakan wood biomass berupa serbuk kayu. Variabel yang digunakan adalah jenis serbuk kayu yang akan dikeringkan yaitu serbuk kayu jati, meranti, dan kamper serta moisture content serbuk kayu yang akan dikeringkan yaitu 10%,20%,30%,40%, dan 50%. Sampel serbuk kayu akan dianalisa jumlah pengurangan kadar airnya, analisa menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) untuk mengetahui morfologi kayu sebelum dan sesudah dikeringkan, Thermogravimetric Analysis (TGA) untuk mengetahui perubahan material diukur terhadap fungsi suhu, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) untuk mengindetifikasi gugus fungsi dan senyawa yang terkandung dalam serbuk kayu dan Bomb Calorimeter untuk mengukur nilai kalornya. Selain itu, air yang terekstrak akan dianalisa menggunakan Spektrofotometer UV-Vis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan dimetil eter (DME) cair dapat mengurangi kadar air yang terkandung dalam wood biomass serbuk kayu kamper, meranti, dan jati. Selanjutnya, % kandungan air awal yang hilang karena terambil oleh DME cair tidak mengalami perubahan yang signifikan pada lima kali DME treatments (cenderung konstan). Selain itu, semakin tinggi moisture content serbuk kayu maka persentase air yang terambil oleh DME cair akan semakin kecil dan sebaliknya. Dengan berkurangnya kadar air dalam serbuk kayu maka heating value dari serbuk kayu juga meningkat, dibuktikan dengan hasil analisa Bomb Kalorimeter yang telah dilakukan dengan kenaikan heating value untuk masing-masing serbuk kayu sebesar 1159,76 kJ/kg ; 1570,06 kJ/kg ; dan 753,63 kJ/kg untuk masing-masing serbuk kayu kamper, meranti, dan jati. Selanjutnya dari hasil pengeringan serbuk kayu menggunakan DME cair, tidak hanya air yang terambil oleh DME cair, tetapi juga komponen-komponen yang terkandung dalam kayu tersebut, antara lain adalah lignin Klason, lignin terlarut asam, serta selulosa dan hemiselulosa, yang diketahui dari hasil analisa menggunakan alat Spektrofotometer UV-Vis. Proses pengeringan wood biomass serbuk kayu kamper, meranti, dan jati menggunakan DME cair tidak menyebabkan perubahan pada struktur matriks dan bentuk awal dari sel serbuk kayu, hanya terjadi perubahan warna dan sedikit perubahan pada struktur permukaan serbuk kayu. Selain melakukan pengeringan serbuk kayu menggunakan DME cair, juga dilakukan pengeringan serbuk kayu menggunakan oven, untuk perbandingan energi dan biaya yang dibutuhkan. Hasilnya dapat disimpulkan bahwa penggunaan DME cair untuk pengeringan serbuk kayu, dibandingkan dengan penggunakan oven, dapat menghemat energi yang diperlukan hingga mencapai 280% - 700%, selain itu juga terdapat penghematan biaya sebesar 38,9% - 128,3%. ================================================================= The aim of this study is to reduce the water content in wood biomass using liquefied dimethyl ether and to study the effect of the use of liquefied dimethyl ether to increase the heating value of wood biomass, the energy efficiency of the drying process of wood biomass and wood biomass morphology. The drying process is conducted in a semibatch process. In this study, wood biomass used is sawdust. The variables used were the type of wood biomass; teak wood, meranti wood, and kamper wood as well as the moisture content of wood to be dried is 10%, 20%, 30%, 40% and 50%. The sample of sawdust will be analyzed the reduction in water content, also will be analyzed by using Scanning Electron Microscopy (SEM) to determine the morphology of wood biomass before and after drying, Thermogravimetric Analysis (TGA) to know the material changes to the function of temperature, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) to identify functional groups and compounds contained in wood biomass and Bomb Calorimeter to measure the heating value. Extracted water will also be analyzed by using a Spectrophotometer UV – Vis. The results showed that the use of dimethyl ether (DME) liquid can reduce the water content that contained in wood biomass of kamper, meranti, and jati wood. Furthermore, the % of initial moisture content lost due to being taken up by liquid DME did not change significantly at five times of the DME treatments (tended to be constant). In addition, the higher the moisture content of sawdust then the percentage of water taken by liquid DME will be smaller and vice versa. With the reduction of water content in sawdust, the heating value of sawdust is also increasing, as evidenced by the result of Bomb Calorimeter analysis which has been done with the increase of heating value for each sawdust of 1159,76 kJ / kg; 1570.06 kJ / kg; and 753.63 kJ / kg for each kamper, meranti, and jati wood. Furthermore, from the drying of sawdust using liquid DME, not only water is taken up by liquid DME, but also the components contained in the wood, among others are lignin Klason, acid soluble lignin, cellulose, and hemicellulose, which are known from the analysis using the UV-Vis Spectrophotometer tool. The process of drying of wood biomass of kamper, meranti, and jati wood using liquid DME did not cause changes in the matrix structure of the sawdust cell, only color change and slight changes in the surface structure of sawdust. Drying of sawdust not only uses liquid DME but also uses oven, to compare the energy and cost required. The result can be concluded that the use of liquid DME for drying of sawdust, compared with oven use, can save the required energy up to 280% - 700%, besides there is also cost savings of 38.9% - 128.3%.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Pengeringan, serbuk kayu, dimetil eter cair, nilai kalor, drying, sawdust, liquefied dimethyl ether, heating value
Subjects: T Technology > TP Chemical technology > TP156 Crystallization. Extraction (Chemistry). Fermentation. Distillation. Emulsions.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: Mary Happy
Date Deposited: 14 Nov 2017 08:38
Last Modified: 06 Mar 2019 03:12
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/43896

Actions (login required)

View Item View Item