KINETIKA PRA-PENCUCIAN DENGAN CaO PADA PENCUCIAN KERING (DRY WASHING) BIODIESEL

Ade Kurniawan, Prof. Ir. Arief Budiman, MS., D.Eng.

2013 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Biodiesel adalah bahan bakar alternatif yang paling menjanjikan dalam mensubstitusi solar karena sifat ramah lingkungan dan keterbarukannya. Proses utama dalam memproduksi biodiesel adalah transesterifikasi trigliserida dan metanol dengan katalis alkali yang menghasilkan gliserol sebagai hasil sampingnya. Setelah pemisahan dengan gliserol, biodiesel masih mengandung pengotor berupa sisa reaktan, katalis alkali, dan gliserol yang tertinggal. Oleh karena itu masih diperlukan proses lebih lanjut agar biodiesel yang dihasilkan memenuhi standar yang berlaku dalam ASTM D8526, EN 14048, atau SNI 04- 7182-2006. Beberapa studi telah membuktikan bahwa abu sekam padi (ASP) yang merupakan limbah pertanian, memiliki kapasitas yang menjanjikan untuk pencucian kering biodiesel untuk mengurangi kadar FFA, sabun, sisa metanol, dan gliserol. Namun masih belum berhasil dalam mengurangi kadar senyawa nonpolar seperti trigliserida sisa. Oleh karena itu, untuk meningkatkan daya pengurangan kadar trigliserida, CaO ditambahkan sebagai tahap pra-pencucian pada pencucian kering biodiesel dengan abu sekam padi. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan CaO pada tahap pra-pencucian kering biodiesel dari minyak sawit yang selanjutnya diikuti dengan pencucian dengan 5% abu sekam padi terhadap kadar gliserol dan gliserida dalam biodiesel. Variabel yang dipelajari pada tahap pra-pencucian adalah suhu pencucian (30, 45, 65, 75oC), konsentrasi CaO (0,1%, 0,5%, 1%, 2%, 5%(b/b)), dan kecepatan pengadukan (150, 300, 600 rpm). Pra-pencucian biodiesel dengan 1% CaO pada suhu 65oC dan kecepatan pengadukan 300 rpm merupakan kondisi yang optimum untuk menurunkan kadar gliserida pada pencucian dengan 5% abu sekam padi. Kadar gliserol bebas dan total yang tersisa dalam biodiesel sebesar 0,0138% dan 0,3760%. Pada penelitian ini disusun model matematis untuk mempelajari proses yang secara simultan terjadi pada pra-pencucian dengan CaO adalah adsorpsi gliserol dan gliserida oleh CaO, dan reaksi transesterifikasi lanjut mengkonversi senyawa gliserida non polar menjadi senyawa yang lebih polar. Model yang disusun telah dapat mendekati data ekperimen.

Biodiesel is the most promising alternative fuel to substitute petroleum diesel because of its environmentally advantageous and renewability. The main chemical process to produce biodiesel is transesterification of triglyceride and methanol with alkaline as catalyst which produce glycerin as side product. After glycerin removals, biodiesel still contains the impurities including remaining reactants, alkaline catalyst, and glycerin. Therefore further process is needed to meet biodiesel standard ASTM D8526, EN 14048, or SNI 04-7182-2006. Several studies have found that rice husk ash (RHA) as byproduct of the rice processing has a promising capacity for biodiesel dry washing removing FFA, soap, remaining methanol, and glycerin due to its high content of silica. However it was still unsatisfactory for removing non-polar component such as the remaining triglyceride. To enhance the performance of triglyceride removal, CaO was added in pre-washing step for biodiesel dry washing using RHA. The objective of this work was to study the purification of biodiesel from refined palm oil using rice husk ash (RHA) at concentrations of 5% (w/w) with pre-washing using CaO at concentrations of 0.1%, 0.5%, 1%, 2% and 5% (w/w). The result was compared with non-pre-washed biodiesel. The effect of prewashing temperature at 30, 45, 65, 75oC, and stirring speed at 150, 300, 600 rpm were also examined. In a concentration of 1% CaO at 65oC and 300 rpm, pre-washing step using CaO showed optimum results enhancing the triglyceride removal capacity of dry washing biodiesel using 5% RHA. The remaining free and total gliserol contents in biodiesel were 0.0138% and 0.3760% respectively. Three simultaneous processes: glycerin adsorption over CaO, glycerides adsorption over CaO, and conversion of remaining non-polar glycerides into polar component by transesterification reaction were included into mathematical model proposed in the present study.The proposed model was apparently close to the experimental data.

Kata Kunci : biodiesel, pencucian kering, abu sekam padi, CaO, gliserol, gliserida