Evaluasi laju distilasi bertingkat dan fraksinasi asap cair cangkang sawit menggunakan RSM

SYAUQI, Anis, Prof.Dr.Ir. Purnama Darmadji, M.Sc

2010 | Tesis | S2 Teknologi Hasil Perkebunan

Alat distilasi bertingkat telah digunakan untuk memisahkan asap cair menjadi fraksi-fraksi tertentu, namun kondisi operasi distilasi bertingkat yang optimal belum diketahui. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kondisi operasi yang optimal untuk menghasilkan laju distilasi, laju produksi fenol, karbonil, dan asam pada distilat asap cair yang dihasilkan oleh alat distilasi bertingkat. Variasi suhu penangas yang digunakan adalah 130o ,140o, dan 150oC, disertai pemisahan distilat yang dihasilkan setiap 10 menit selama proses berlangsung hingga tidak ada distilat yang menetes. Distilat dihasilkan dari 4 tingkat, yaitu tingkat pre-kondensasi, tingkat 1, tingkat 2, dan tingkat 3. Laju distilasi, laju produksi fenol, karbonil, dan asam yang dihasilkan diuji dan dilanjutkan dengan analisis Response Surface Methodology untuk mengevaluasi kondisi optimal proses distilasi. Hasil evaluasi laju distilasi total asap cair optimum sebesar 11,90 ml/menit dengan distribusi rendemen distilasi sebesar 31,43 % (v/v) apabila didistilasi pada suhu 125,86oC selama 52,82 menit. Sedangkan evaluasi laju distilasi asap cair optimum untuk tiap fraksi adalah prekondensasi: 3,90 ml/menit;14,46 % (v/v);149,88oC; 74,14 menit, tingkat ke-1 : 4,0 ml/menit; 9,29 % (v/v); 128,83oC 46,45 menit, tingkat ke-2 : 2,9 ml/menit; 10,75 % (v/v); 126,58oC; 74,14 menit, tingkat ke-3 : 2,9 ml/menit; 6,66 % (v/v); 130,17oC; 45,92 menit. Hasil evaluasi laju produksi fenol total asap cair optimum sebesar 0,29 ml/menit dengan distribusi kadar fenol sebesar 12,89 % (v/v) apabila didistilasi pada suhu 132,46oC selama 25,86 menit. Sedangkan evaluasi laju produksi fenol asap cair optimum untuk tiap fraksi adalah prekondensasi : 0,086 ml/menit; 3,82 % (v/v); 139,71oC; 25,86 menit, tingkat ke-1 : 0,079 ml/menit; 3,51 % (v/v); 129,66oC; 25,86 menit, tingkat ke-2 : 0,20 ml/menit; 11,8 % (v/v); 154,14oC; 34,34 menit, tingkat ke-3 : 0,15 ml/menit; 13,41 % (v/v); 152,2oC; 52,05 menit. Hasil evaluasi laju produksi karbonil total asap cair optimum sebesar 0,49 ml/menit dengan distribusi kadar karbonil 61,8 % (v/v) apabila didistilasi pada suhu 137,3oC selama 44,14 menit. Sedangkan evaluasi laju produksi karbonil asap cair optimum untuk tiap fraksi adalah prekondensasi : 0,059 ml/menit; 7,44 % (v/v); 145,97oC; 44,14 menit, tingkat ke-1 : 0,16 ml/menit; 20,18 % (v/v); 141,33oC; 44,14 menit, tingkat ke-2 : 0,26 ml/menit; 11,78 % (v/v); 149,12oC; 15,86 menit, tingkat ke-3 : 0,251 ml/menit; 11,57 % (v/v); 154,05oC; 16,13 menit. Hasil evaluasi laju produksi asam total asap cair optimum sebesar 0,9 ml/menit dengan distribusi kadar asam 24,1 % (v/v) apabila didistilasi pada suhu 130,45oC selama 55,86 menit. Sedangkan evaluasi laju produksi asam asap cair optimum untuk tiap fraksi adalah prekondensasi : 0,385 ml/menit; 10,31 % (v/v); 153,06oC; 55,86 menit, tingkat ke-1 : 0,19 ml/menit; 5,09 % (v/v); 128,55oC; 55,86 menit, tingkat ke-2 : 0,1 ml/menit; 2,68 % (v/v); 126,15oC; 55,86 menit, tingkat ke-3 : 0,1 ml/menit; 2,68 % (v/v); 126,94oC ; 55,86 menit.

Multistage distillation device was used to separate liquid smoke into certain fractions, but optimal operating conditions of stratified distillation were not yet recognized. Objective of this study is to find out the optimal operating conditions of stratified distillation to produce yield, phenol, carbonyl, and acid in liquid smoke distillate resulted from the stratified distillation device. Variation in temperature steam bath used in the study ranged from 130 oC, 140 oC and 150 oC, accompanied by distillate separation produced each 10 minutes during an ongoing process until no distillate drips. The distillate was produced from four levels, including pre-condensation level, level 1, level 2, and level 3. The rates of phenol, acid, and carbonyl produced were then tested, followed by analyses using Response Surface Methodology evaluate the optimal operation conditions of the stratified distillation. Result of evaluation optimum liquid smoke total distillation rate is 11,90 ml/min with the distribution of yield is 31.43% (v/v) when distilled at 125,86°C for 52,82 minutes. While evaluation for each fraction optimum the rate of distillation liquid smoke are pre-condensation: 3,90 ml/min; 14,46% (v/v); 149,88°C; 74,14 minutes, level 1: 4,0 ml/min; 9,29% (v/v); 128,83 °C; 46,45 minutes, level 2: 2,9 ml / min; 10,75% (v/v); 126,58°C; 74,14 minutes, level 3: 2,9 ml/min; 6,66% (v/v); 130,17°C; 45,92 minutes. Result of evaluation optimum liquid smoke total phenol production rate is 0,29 ml/min with the distribution of phenol content is 12,89% (v/v) when distilled at 132,46°C for 25,86 minutes. While evaluation for each fraction optimum the rate of phenol production liquid smoke are pre-condensation: 0,086 ml/min; 3,82% (v/v); 139,71°C; 25,86 minutes, level 1: 0.079 ml/min; 3,51% (v/v); 129,66°C; 25,86 minutes, level 2: 0,20 ml/min; 11,8% (v v); 154,14 °C; 34,34 minutes, level 3 : 0,15 ml/min; 13,41 % (v/v); 152,2oC; 52,05 minutes.Result of evaluation optimum liquid smoke total carbonyl production rate is 0,49 ml/min with the distribution of carbonyl content is 61,8% (v/v) when distilled at 137,3°C for 44,14 minutes. While evaluation for each fraction optimum the rate of carbonyl production liquid smoke are pre-condensation: 0,059 ml/min; 7,44% (v/v); 145,97°C; 44,14 minutes, level 1: 0,16 ml/min; 20,18% (v/v); 141,33°C; 44,14 minutes, level 2: 0,26 ml/min; 11,78% (v/v); 149,12 °C; 15,86 minutes, level 3: 0,251 ml/min; 11,57% (v/v); 154,05 °C; 16,13 minutes. Result of evaluation optimum liquid smoke total acid production rate is 0,9 ml/min with the distribution of acid content is 24,1% (v/v) when distilled at 130,45°C for 55,86 minutes. While evaluation for each fraction optimum the rate of acid production liquid smoke are pre-condensation: 0,385 ml/min; 10,31% (v/v); 153,06 °C; 55,6 minutes, level 1: 0,19 ml/min; 5,09% (v/v); 128,55 °C; 55,86 minutes, level 2: 0,1 ml/min; 2,68% (v/v); 126,15 °C; 55,86 minutes, level 3 : 0,1 ml/min; 2,68 % (v/v); 126,94oC ; 55,86 minutes.

Kata Kunci : Asap cair,Distilasi bertingkat,REsponse surface methodology,Evaluasi laju distilasi