Prosses pembuatan biodiesel dari minyak sawit (palm oil) dengan bantuan gelombang ultrasonik

MARLINDA, Ir. Supranto, M.Sc.,Ph.D

2010 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Biodiesel merupakan bahan bakar yang potensial sebagai sumber energi karena berasal dari minyak nabati yang mudah diperbaharui, dapat dihasilkan secara periodik dan mudah diperoleh. Selain itu harganya juga relatif stabil dan produksinya mudah disesuaikan dengan kebutuhan. Dari segi lingkungan merupakan bahan yang emisi polutannya relatif kecil, karena kadar hidrokarbon yang tidak terbakar dan NOx-nya lebih rendah, serta bebas emisi SO2 bila dibakar. Biodiesel dihasilkan dari proses metanolisis minyak nabati, misalnya minyak kelapa sawit, minyak kelapa, minyak jarak dll. Pemanfaatan gelombang ultrasonik dalam reaksi transesterifikasi dapat meningkatkan konversi reaksi dan kualitas biodiesel yang dihasilkan. Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap yaitu pembuatan biodiesel secara konvensional menggunakan reaktor batch tersirkulasi dan pembuatan biodiesel dengan bantuan gelombang ultrasonik. Pembuatan biodiesel menggunakan reaktor batch dilakukan sebagai pembanding proses pembuatan biodiesel dengan bantuan gelombang ultrasonik pada kondisi operasi pada suhu 55 ⁰C serta perbandingan reaktan 1 : 4 (minyak : metanol). Proses pembuatan biodiesel dengan bantuan gelombang ultrasonik menggunakan alat ultrasonic cleaner dengan spesifikasi: 35 watt, frekuensi 42 kHz dan kapasitas 600 ml. Pada tahap ini, proses dilakukan dengan variasi konsentrasi katalis (0,25; 0,5; 0,75; dan 1% berat minyak), rasio metanol-minyak (3; 4; 5; dan 6 mgek/mgek), suhu reaksi (35, 45, 55, 65, dan 750C) dan waktu aktivasi metanol (5, 10, 15, 20, 25, dan 30 menit). Berdasarkan hasil penelitian, konversi reaksi dengan bantuan gelombang ultrasonik adalah 0,8645 lebih besar dari konversi reaksi secara konvensional yaitu 0,744 pada perbandingan reaktan 1 : 4 (minyak : metanol) dan suhu 55 ⁰C. Konversi tertinggi pada reaksi transesterifikasi dengan bantuan gelombang ultrasonik adalah 0,92 dan dicapai pada kondisi proses : rasio metanol-minyak 4 : 1, konsentrasi katalis 1%, suhu 75⁰C, waktu aktivasi metanol 30 menit dan direaksikan selama 60 menit. Model reaksi yang cocok pada penelitian ini adalah reaksi irreversibel order dua semu. Hubungan pengaruh suhu terhadap konstanta kecepatan reaksi yang dihasilkan dapat dinyatakan dengan persamaan: k = 1,273 x 10 Simbol exp.Simbol Simbol,(liter/ mgek.min)

Biodiesel is also a potential fuel as an energy source because it comes from vegetable oil which easily updated, can be generated periodically and easily obtained. Besides its cost is also relatively stable and easily adjusted to the needs of production. In terms of the environment is a material pollutan emission is relatively small, because the levels of unburned hydrocarbons and NOx was lower, and free SO2 emissions when burned. Conversion of palm oil transesterification reaction will increase with the aid of stirring and high temperature and sufficient time. Utilization of ultrasonic wave in the transesterification reaction can improve reaction conversion and the quality of biodiesel produced. This research was conducted in two stages, making use of biodiesel in conventional batch reactors circulate and produce biodiesel with the help of ultrasonic waves. Making biodiesel using a batch reactor performed as a comparison process of making biodiesel with the help of ultrasonic waves and conditions of the process is operating at a temperature of 55 ⁰C with a ratio of reactants 1: 4 (oil: methanol). Biodiesel manufacturing process help using ultrasonic wave ultrasonic cleaner with specifications: 35 watts, frequency 42 kHz dan 600 ml capacity. At this stage, the process was done at various catalyst concentrations (0.25, 0.5, 0.75, and 1% heavy oil), methanol-oil ratio (3, 4, 5, and 6 mgek / mgek), temperature ( 35, 45, 55, 65, and 75⁰C) and methanol activation time (5, 10, 15, 20, 25, and 30 minutes). Based on this research, the reaction conversion with the help of ultrasonic waves is 0.8645 greater than the conversion reaction Conventional namely 0.744 in the comparison process conditions reactants 1: 4 (oil: methanol) and a temperature of 55 ⁰C. Highest conversion on the transesterification reaction with the aid of ultrasonic waves is achieved at 0.92 and process conditions: methanol-oil ratio of 4: 1, catalyst concentration 1%, temperature of 75 ⁰C, activation time 30 minutes and reacted methanol for 60 minutes. Suitable reaction model in this study were the order of two quasi-irreversible reactions. Relationships influence of temperature on reaction rate constants generated can be expressed by the equation : k = 1,273 x 10 Symbol exp.Symbol Symbol,(liter/ mgek.min)

Kata Kunci : Biodiesel,Minyak sawit,Transesterifikasi,Ultrasonik cleaner,Gelombang ultrasonik,Konstanta kecepatan reaksi