Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRACTKebutuhan akan furfural meningkat setiap tahunnya, namun masih sedikit pabrik yang memproduksi furfural. Produksi furfural dapat ditingkatkan salah satunya dengan mengoptimasi waktu retensinya. Waktu retensi dipengaruhi oleh laju reaksi pembentukan, yang dalam penelitian ini akan diteliti lebih lanjut mengenai konstanta laju reaksi pembentukan furfural berbasis TKKS. Di penelitian ini, TKKS dihidrolisis dengan menggunakan katalis H2SO4 dan diberi variasi suhu 170oC, 180oC, 190oC serta diberi variasi waktu, yaitu 5 menit, 10 menit, 15 menit, 20 menit, 25 menit, 30 menit, 35 menit, 40 menit, dan 45 menit. Kondisi optimum pada penelitian dicapai pada suhu 170oC pada waktu 35 menit. Konstanta laju reaksi yang didapatkan pada suhu 170oC, 180oC dan 190oC untuk pembentukan furfural berturut-turut adalah 0,034 s-1; 0,042 s-1 dan 0,02 s-1. Konstanta laju reaksi untuk pembentukan decomposition product adalah 0,009 s-1; 0,067 s-1 dan 0,039 s-1. Pada penelitian ini energi aktivasi yang ditentukan untuk pembentukan furfural dan pembentukan decomposition product berturut-turut adalah -44.629,6 J/mol dan 126.606 J/mol.

---

ABSTRACTThe need for furfural increases every year, but still a little factory producing furfural. Furfural production can be increased either by optimizing the retention time which in this study done by determining the reaction rate constant of furfural formation from TKKS. In this study, TKKS hydrolysed using H2SO4 catalyst and by variations in temperature of 170oC, 180oC, 190oC and given the variation of time, which are 5 min, 10 min, 15 min, 20 min, 25 min, 30 min, 35 min, 40 min, and 45 minute. The optimum conditions in the study achieved at a temperature of 170oC in 35 minutes. Reaction rate constants for furfural formation obtained at a temperature of 170oC, 180oC and 190oC respectively 0,034 s-1; 0,042 s-1 dan 0,02 s-1. Meanwhile, the reaction rate constants for decomposition product formation at a temperature of 170oC, 180oC and 190oC respectively 0,009 s-1; 0,067 s-1 dan 0,039 s-1. In this study, the activation energy used for furfural formation and decomposition product respectively are -44.629,6 J/mol and 126.606 J/mol."

"Limbah tandan kosong kelapa sawit TKKS mengandung senyawa lignoselulosa yang sangat berlimpah sebagai hasil samping pabrik kelapa sawit. Komponen selulosa dan hemiselulosa pada TKKS dapat dikonversi menjadi senyawa furfural, asam levulinat dan bioetanol. Pada disertasi ini diteliti perancangan proses dan perhitungan ekonomi produksi furfural, asam levulinat dan bioetanol berbahan baku TKKS dengan menggunakan software SuperPro Designer 9.5. Data simulasi diperoleh dari hasil percobaan laboratorium dan perhitungan konstanta reaksi pembentukan ketiga produk tersebut. Amonia dan sodium hidroksida digunakan untuk pretreatment TKKS. Yield asam levulinat terbesar dihasilkan pada konversi reaksi sebesar 52,10 mol pada suhu 170oC selama 90 menit reaksi dengan konsentrasi katalis asam 1M. Yield furfural terbesar dihasilkan pada konversi reaksi sebesar 27,94 mol pada suhu 170oC selama 20 menit reaksi dengan konsentrasi katalis asam 0,5M. Yield etanol terbesar pada reaksi SSF diperoleh pada suhu 30oC dengan waktu reaksi 24 jam. Energi aktivasi produksi glukosa, HMF, humins dan asam levulinat pada konsentrasi katalis asam 1M berturut - turut adalah 108,48 kj/mol; 119,49 kj/mol; 62,12 kj/mol; dan 56,08 kj/mol. Energi aktivasi produksi furfural dan dekomposisi furfural pada konsentrasi katalsi asam 1M berturut - turut adalah 59,22 kj/mol dan 77,08 kj/mol. Nilai koefisien kinetika fermentasi ?max, ks, kd, dan m pada suhu 30oC sebesar 0,009 h-1 ; 0,004 g/dm3 ; 0,009 h-1 ; dan 0,0464 h-1. Berdasarkan hasil perhitungan keekonomian, pabrik layak dibangun dengan kapasitas produksi asam levulinat 7.348 ton/tahun. furfural 30 ton/tahun, bioetanol 162 ton/tahun dan asam formiat 3.667 ton/tahun. Harga produk asam levulinat, furfural, bioetanol dan asam formiat yang dijual sebesar US 8.000/ton Rp 104.000.000/ton ; US 1.100/ton Rp 14.300.000/ton ; US 600/ton Rp 7.800.000/ton ; dan US 700/ton Rp 9.100.000/ton akan menghasilkan nilai IRR, NPV, ROI dan PBP sebesar 13,74 , US 15.115.674 Rp 196.503.762.000 , 13,58 dan 5,08 tahun.

---

Palm Oil Empty Fruit Bunches POEFB is a very abundant lignocellulosic compound as a by-product from palm oil mill. Cellulose and hemicellulose in POEFB can be converted into furfural, levulinic acid and bioethanol. This dissertation investigated design process and economic evaluation of furfural, levulinat acid and bioetanol production from POEFB by using SuperPro Designer 9.5. Simulation data were obtained from laboratory experiments and reaction rate constant calculations.

Ammonia and sodium hydroxide used as pretreatment methods of POEFB. The largest levulinic acid yield was 52.10 mol that obtained from reaction kinetics experiments at a temperature of 170 C for 90 minutes reaction with 1M acid catalyst concentration. The largest furfural yield was 27.94 mol that obtained from reaction kinetics experiments at temperature of 170 C for 20 minutes reaction with 0.5M acid catalyst concentration. The largest ethanol yield from reaction kinetic experiments was obtained at temperature of 30 C with 24 hours reaction. The activation energy of glucose, HMF, humins and levulinic acid production at 1M concentration acid catalyst was 108.48 kj/mol; 119.49 kj/mol; 62.12 kj/mol; and 56.08 kjmol. The activation energy of furfural production and furfural decomposition at 1M concentration acid catalyst were 59.22 kj/mol and 77.08 kj/mol, respectively. The fermentation kinetics coefficient of ?max, ks, kd, and m at 30oC are 0.009 h-1 ; 0.004 g/dm3 ; 0.009 h-1 ; and 0.0464 h-1.

Based on economic calculations, the factory is feasible to be built with a production capacity of 7,348 tons/year of levulinic acid, 30 tons/year of furfural, 162 tons/year of bioethanol and 3,667 tons/year of formic acid. Prices of levulinic acid, furfural, bioethanol and formic acid products sold at US 8,000/ton Rp 104,000,000/ton ; US 1,100/ton Rp 14.300.000/ton ; US 600/ton Rp 7,800,000/ton ; and US 700/ton Rp 9,100,000/ton will produce IRR, NPV, ROI and PBP of 13,74 , US 15.115.674 Rp 196.503.762.000 , 13,58 and 5,08 years."

"Kebutuhan furfural di dalam negeri terus meningkat jumlahnya. Furfural banyak digunakan sebagai pelarut dalam industri minyak bumi, pembuatan pelumas, nilon, furfuril alkohol, tetrahidrofuran, industri farmasi herbisida, dan aplikasi pada pewangi. Sampai saat ini kebutuhan furfural di dalam negeri diperoleh melalui impor terutama dari China yang merupakan produsen furfural terbesar di dunia yaitu sekitar 72% produksi furfural dunia. Hal inilah yang mendasari pertimbangan didirikannya pabrik furfural di Indonesia. Dalam perancangan pabrik furfural ini, digunakan bahan baku berupa tandan kosong kelapa sawit karena kandungan hemiselulosa yang cukup tinggi yaitu ± 30%, dan juga ketersediaannya yang melimpah di Indonesia yang mencapai 36,85 juta ton pada tahun 2014. Dengan batasan masalah payback period dibawah 5 tahun, dan nilai IRR di atas nilai MARR yaitu 14%, dilakukan simulasi menggunakan software Superpro Designer Academic License. Hasil simulasi menunjukkan kelayakan pabrik dicapai pada kapasitas produksi furfural 790,31 ton/tahun, dengan nilai ROI 21,64% dan NPV US$ 3.978.000.

---

The domestic necessity of furfural increases day by day. Furfural is mostly used for solvent in petroleum industry, the manufacture of lubricants, nylon, furfuryl alcohol, tetrahydrofuran, herbicide pharmacy industry, and application on fragrance. So far, the domestic necessity of furfural is acquired by import, especially from China, which is the largest furfural manufacturer that is to say approximately 72% furfural production of the world. This fact underlies a consideration establishing furfural plant in Indonesia. In this scheme of furfural plant, it uses raw material that is called oil palm empty fruit bunches. Oil palm empty fruit bunches is chosen because of containing high level of hemicellulose, which is about 30%, and its abundant availability in Indonesia, which reaches 36,85 million ton in 2014 as well. Simulation is conducted by using Superpro Designer Academic License Software with scope of research payback period under 5 years and IRR value above MARR (14%). This simulation has shown that the eligibility of plant reaches with 790,31 tons/year furfural capacity production, and ROI value 21,64% and NPV US$ 3.978.000."

"Jumlah limbah biomassa yang melimpah dan belum termanfaatkan secara optimal menjadi alasan utama untuk dilakukan pirolisis menghasilkan senyawa furfural yang bernilai tinggi. Jerami padi dan tandan kosong kelapa sawit memiliki potensi yang besar dari segi jumlah dan komposisi, dimana kedua limbah ini mengandung >50% kandungan selulosa dan hemiselulosa. Pada penelitian ini, pirolisis campuran jerami padi dan tandan kosong kelapa sawit dilakukan untuk meneliti efek campuran terhadap produksi furfural. Hal ini dilakukan untuk mencapai suatu teknik pengolahan limbah yang lebih efisien, dimana tidak diperlukan adanya pemisahan jenis biomassa terlebih dahulu sebelum dipirolisis. Penelitian ini melakukan analisis produk senyawa furfural dengan kondisi operasi laju alir gas inert 85-90 mL/menit, variasi suhu 450-550°C, variasi rasio biomassa bermassa total 2,5 gram. Hasil yang didapatkan menunjukkan bahwa pirolisis campuran menghasilkan konversi, jumlah produk, serta energi aktivasi yang tidak berbeda secara signifikan (<15%) jika dibandingkan dengan pirolisis biomassa murni. Selain itu, didapatkan pula bahwa pirolisis biomassa selesai pada menit ke-35. Pirolisis yang menghasilkan produk tertinggi didapatkan pada suhu 500°C.

---

High availability of biomass waste that is not yet utilized can be pyrolyzed into the valuable furfural. Rice straw and oil palm empty fruit bunch have huge potential due to their amount and composition, in which both biomasses contain more than 50% of cellulose and hemicellulose. This work aims to investigate the effects of pyrolizing biomasses mixture to produce furfural, therefore creating a more flexible process of waste treatment using pyrolysis without waste segregation. This research is done to analyse the furfural produced by pyrolysis with inert gas flowrate between 85-90 mL/minute, variation of biomasses mass rasio up to a total of 2.5 gram, and variation of operating temperature from 450-550°C. The results show that co-pyrolysis of biomass mixture does not affect the conversion, furfural mass, and activation energy significantly (<15%), compared to individual biomass pyrolysis. Furthermore, the research shows that pyrolysis does not undergo significant mass reduction after 35 minutes. The optimum temperature for the production of furfural is 500°C."

"Kelapa sawit yang merupakan salah satu komoditas perkebunan terbesar dari Indonesia menghasilkan limbah berupa tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang menjadi penyumbang limbah organik terbanyak. TKKS memiliki kompleksitas struktur yang tinggi yang membuatnya sulit untuk diproses menjadi bahan kimia bernilai tambah. Oleh karena itu, dibutuhkan modifikasi atau perlakuan untuk memanfaatkan TKKS. Salah satu cara untuk memodifikasi TKKS ini adalah dengan melakukan penghilangan lignin atau delignifikasi dengan metode perlakuan plasma atmosfer. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh penyemprotan air sebelum perlakuan plasma atmosfer dan variasi waktu plasma atmosfer terhadap morfologi permukaan, kemampubasahan, dan kekasaran permukaan dari TKKS. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan TKKS dengan variabel penyemprotan air dan waktu selama 15, 30, 45, dan 60 detik. TKKS yang sudah melewati perlakuan plasma atmosfer dengan variabel tersebut akan melewati proses purifikasi dengan metode sonikasi di dalam larutan alkali. Karakterisasi dilakukan dengan pengujian Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), sudut kontak, dan kekasaran permukaan. Hasil pengujian menunjukan bahwa penyemprotan air sebelum perlakuan plasma atmosfer akan meningkatkan kekasaran dari 2,333 μm menjadi 2,525 μm, meningkatkan hidrofilitas dari sudut kontak sebesar 73,94° menjadi 33,96°, dan penurunan puncak pada bilangan gelombang 1030 cm-1 , 1240 cm-1 , dan 1510 cm-1 yang menunjukan adanya gugus C-H pada cincin aromatik dalam syringyl, gugus C-O untuk cincin syringyl dan guaiacyl pada lignin, dan adanya gugus C=C pada cincin aromatik dari lignin. Variasi waktu plasma atmosfer akan meningkatkan kekasaran dari 2,333 μm menjadi 5,097 μm, meningkatkan hidrofilitas dari sudut kontak sebesar 73,94o menjadi 24,87o , dan penurunan puncak pada bilangan gelombang 1030 cm-1 , 1240 cm-1 , dan 1510 cm-1 yang menunjukan adanya gugus C-H pada cincin aromatik dalam syringyl, gugus C-O untuk cincin syringyl dan guaiacyl pada lignin, dan adanya gugus C=C pada cincin aromatik dari lignin. Penelitian ini menunjukan bahwa penyemprotan air sebelum perlakuan plasma atmosfer dan variasi waktu perlakuan plasma atmosfer berpengaruh pada morfologi permukaan, kemampubasahan, dan kekasaran permukaan dari TKKS.

---

Oil palm is one of the largest plantation commodities from Indonesia that produces waste in the form of oil palm empty fruit bunches (OPEFB) and is the largest contributor to organic waste. OPEFB has high structural complexity that makes it difficult to be processed into value-added chemicals. Therefore, modification or treatment is needed to utilize OPEFB. One way to modify this OPEFB is by performing lignin removal or delignification with the atmospheric plasma treatment method. This research aims to study the effect of water spraying before atmospheric plasma treatment and variations in atmospheric plasma time on surface morphology, wettability, and surface roughness of OPEFB. This research used OPEFB with variable water spraying and time for 15, 30, 45, and 60 seconds. OPEFB that has passed through atmospheric plasma treatment with these variables will pass through a purification process by sonication method in an alkaline solution. Characterization uses Scanning Electron Microscope (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), contact angle, and surface roughness. The test results show that spraying water before atmospheric plasma treatment will increase the roughness from 2.333 μm to 2.525 μm, increase the hydrophilicity of the contact angle from 73.94° to 33.96°, and decrease the peaks at wave numbers 1030 cm-1 , 1240 cm-1 , and 1510 cm-1 which indicate the presence of C-H groups on the aromatic ring in syringyl, C-O groups for syringyl and guaiacyl rings in lignin, and the presence of C=C groups on the aromatic ring of lignin. Time variation of atmospheric plasma will increase the roughness from 2.333 μm to 5.097 μm, increase the hydrophilicity from a contact angle of 73.94° to 24.87°, and decrease the peaks at wave numbers 1030 cm1 , 1240 cm-1 , and 1510 cm-1 which indicate the presence of C-H groups on aromatic rings in syringyl, C-O groups for syringyl and guaiacyl rings in lignin, and the presence of C=C groups on aromatic rings of lignin. This study shows that water spraying before atmospheric plasma treatment and variations in atmospheric plasma treatment time affect the surface morphology, wettability, and surface roughness of TKKS."

"Tandan kosong sawit (TKS) adalah limbah padat yang dapat diolah menjadi beberapa senyawa kimia, diantaranya adalah furfural. Furfural dapat digunakan sebagai pelarut dan senyawa antara di berbagai industri kimia. Saat ini, kebutuhan furfural di Indonesia dipenuhi melalui impor, terutama dari China. Oleh karena itu, diperlukan pembangunan pabrik furfural di Indonesia untuk memenuhi kebutuhan furfural di Indonesia dan negara di sekitarnya. Berdasarkan kebutuhan tersebut, penelitian ini memberikan studi awal dan simulasi produksi furfural dari TKS dengan tiga jenis metode praperlakuan: soaking in aqueous ammonia (SAA), steam explosion (SE) dan ammonia fiber expansion (AFEX). Simulasi dilakukan dengan menggunakan Perangkat Lunak SuperPro Designer Lisensi Akademik untuk mendapatkan neraca massa & energi dan parameter ekonomi pabrik. Pabrik akan dibangun di Kawasan Industri Dumai, Pelintung, Riau. Kemudian, dengan asumsi waktu operasi tahunan 7920 jam dan laju input TKS 2000 kg/jam, simulasi menunjukkan bahwa produksi furfural dengan praperlakuan AFEX lebih layak secara ekonomi dibandingkan dengan praperlakuan SAA dan SE dengan nilai parameter profitabilitas sebagai berikut: Internal Rate of Return (IRR) = 49,77%, Net Present Value (NPV) pada i = 9,6% = USD 39.210.000, dan waktu pengembalian = 1,75 tahun.

---

Oil palm empty fruit bunches (OPEFB) are solid wastes that can be processed into several chemicals, one of which is furfural. Furfural can be used as solvent and intermediate compound in many chemical industries. Nowadays, furfural needs in Indonesia are fulfilled through import, especially from China. Therefore, developing a furfural plant in Indonesia is required to fulfil the needs for furfural in Indonesia and surrounding countries. Based on that necessity, this study provide the preliminary study and simulation of furfural production from OPEFB by three kind of pretreatment methods: soaking in aqueous ammonia (SAA), steam explosion (SE) and ammonia fiber expansion (AFEX). Simulation is conducted by using SuperPro Designer Academic License Software to get the plant’s mass & energy balance and economic parameter. The plant will be built in Kawasan Industri Dumai, Pelintung, Riau. Then, by the assumption of 7920 hours annual operation time and 2000 kg OPEFB/h input rate, the simulations showed that furfural production with AFEX pretreatment is more economically feasible than with SAA and SE pretreatment by the value of profitability parameters as follows: Internal Rate of Return (IRR) = 49,77%, Net Present Value (NPV) at i = 9,6% = USD 39.210.000, and payback time = 1,75 years."

"Seiring meningkatnya produksi kelapa sawit Indonesia, produksi limbah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) nasional diperkirakan mencapai 42 juta ton per tahun pada tahun 2022. TKKS yang mengandung hemiselulosa dapat dikonversi menjadi furfural melalui reaksi degradasi dan dehidrasi dengan katalis asam mineral dan reaksi hidrolisis langsung dengan katalis metal klorida. Penelitian yang menggunaan biphasic system pada produksi furfural dari biomassa telah banyak dilakukan dengan menggunakan campuran deep eutectic solvent (DES) dan pelarut nonpolar, seperti MIBK. AlCl3, katalis yang paling efektif dalam hidrolisis hemiselulosa menjadi furfural, dapat dimanfaatkan menjadi DES [ChCl][AlCl3.6H2O] yang bersifat homogen dengan reaktan. Penambahan air juga dapat meningkatkan yield proses hidrolisis. Penelitian ini menerapkan palarut DES [ChCl][AlCl3.6H2O], dan pelarut nonpolar MIBK yang dapat meningkatkan yield furfural. Konversi furfural dari xylan (hemiselulosa) dilakukan untuk memperoleh kondisi optimum, yaitu suhu (100-200oC), waktu (20-40 menit), rasio biphasic (0,1 – 0,3 v(DES)/v(MIBK), dan rasio pengenceran (1-2 v(air)/v(DES)). Kondisi operasi optimum yang diperoleh adalah suhu 113oC, waktu reaksi 25 menit, rasio biphasic 0,21 (vDESSol/vMIBK) dan rasio pengenceran 1.45 (vAir/vDES) dengan yield 45,25%mol (28,99 %massa). Perolehan yield furfural dari TKKS yang diberikan praperlakuan pada kondisi optimum adalah 34,27 %mol (7,05 %massa). Penelitian ini menghasilkan kondisi proses yang relatif rendah dengan yield yang tinggi sehingga dapat diterapkan pada skala industri.

---

Increasing of Indonesian palm oil production, the national production of palm oil empty fruit bunch (POEFB) waste is estimated to reach 42 million tons per year in 2022. POEFB containing hemicellulose can be converted to furfural through degradation and dehydration reactions with mineral acid catalysts and direct hydrolysis reactions with metal chloride catalysts. Many studies using a biphasic system in the production of furfural from biomass have been carried out using a mixture of deep eutectic solvents (DES) and nonpolar solvents, such as MIBK. AlCl3, the most effective catalyst in hydrolysis of hemicellulose to furfural, can be utilized to produce DES [ChCl][AlCl3.6H2O] which is homogeneous with the reactants. The water addition can also increase the yield of the hydrolysis process. This study applied the solvent DES [ChCl][AlCl3.6H2O], and nonpolar solvent MIBK which can increase furfural yield. Furfural conversion from xylan (hemicellulose) was carried out to find the optimum conditions, such as temperature (100-200 oC), duration (20-40 minutes), mixture ratio (0,2-0,3 v(DES)/v(MIBK), and dilution ratio (1-2 v(water)/v(DES)). Respond surface methodology applied in this study to get optimum process condition. Optimum operating condition from this study are temperature 113 oC, reaction time 25 min, biphasic ratio 0,21 (vDESSol/vMIBK) and dilution ratio 1,45 (vWater/vDES) with yield 45,25%mol (28,99 %mass). Yield furfural from pretreated POEFB at optimum condition is 34,27 %mol (7,05 %mass). This research resulted mild operating conditions for furfural production from POEFB with high yields and so that it can be applied on an industrial scale."

"Furfural merupakan komponen yang banyak digunakan pada industri farmasi, resin, hingga pengolahan minyak bumi dengan permintaan dan harga yang terus meningkat setiap tahunnya. Purifikasi furfural dengan metode ekstraksi cair-cair lebih berpotensi untuk dikembangkan dibandingakan metode distilasi karena prosesnya dipandang lebih berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan meningkatkan perolehan furfural dengan metode ekstraksi cair-cair pada larutan model hidrolisat TKKS. Pada penelitian ini digunakan beberapa pelarut dengan afinitas tinggi terhadap furfural yaitu 1-butanol, MIBK, dan toluena, pada variasi suhu ekstraksi 65°C, 85°C, dan 105°C, serta variasi suhu ekstraksi 30, 60, dan 90 menit. Penentuan kadar furfural pada ekstrak dilakukan dengan HPLC. Optimasi kondisi operasi ekstrasi dilakukan dengan Response Surface Methodology RSM) untuk mendapatkan nilai parameter optimum tiap variabel dan mempelajari pengaruh suhu ekstraksi, waktu ekstraksi, dan pemilihan pelarut organik terhadap besar perolehan furfural. Kondisi operasi optimum ekstraksi cair-cair furfural didapatkan pada suhu 105°C selama 30 menit menggunakan pelarut MIBK, dengan perolehan furfural sebesar 49,103%. Penelitian ini berhasil mendapatkan kondisi optimum yang memberikan perolehan furfural tertinggi dengan kondisi ekstraksi cair-cair furfural dari model hidrolisat TKKS yang paling efisien

---

Furfural is a compound that is widely used in the pharmaceutical, resins, and petroleum industry with continuous increase of price and demand every year. Liquid-liquid extraction is a purification method with great potential as a more sustainable option for furfural purification compared to distillation method. This research aimed to increase furfural yield from OPEFB hydrolysate model using liquid-liquid extraction method. In this research, solvent with high affinity towards furfural such as 1-butanol, MIBK, and toluene were used as solvent at extraction temperature of 65°C, 85°C, and 105°C, with extraction time of 30, 60, and 90 minutes. Determination of furfural concentration in the extract is carried out using HPLC. Optimization of the operating condition is done with Response Surface Methodology (RSM) to obtain optimum value of each parameter and investigate the effects of extraction time, temperature, and solvent selection on furfural yield. The optimum operating condition for furfural liquid-liquid extraction is obtained at 105°C for 30 minutes using MIBK as solvent, which resulted in 49.103% furfural yield. This research has provided the most efficient liquid-liquid extraction condition that produces the highest yield of furfural from OPEFB hydrolysate model."

"Lignoselulosa merupakan biomassa yang keberadaanya di alam sangat melimpah dan mempunyai potensi menjadi sumber energi alternatif menggantikan sumber daya fosil yang ketersediannya semakin lama semakin berkurang. Salah satu contoh lignoselulosa yang cocok untuk dimanfaatkan menjadi sumber energi alternatif di Indonesia adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan total gula pereduksi beserta dengan model kinetika reaksinya pada proses hidrolisis TKKS menggunakan katalis asam padat (Amberlyst TM-15). Hasil eksperimen dari proses pretreatment TKKS secara alkali didapat kenaikan kadar komponen selulosa sebesar 49,86% dan penurunan kadar komponen hemiselulosa dan lignin sebesar 60,77% dan 41,44% dari TKKS awal. Sedangkan pada proses hidrolisis TKKS didapat yield total gula pereduksi optimum pada kondisi temperatur 150oC dan konsentrasi substrat 15 %(w/v) selama 120 menit dengan perolehan sebesar 3,32% (w/w). Hasil prediksi perilaku konsentrasi substrat (Cs) dan produk (Cg) dengan variasi temperatur dan konsentrasi substrat dengan model kinetika Saeman lebih menggambarkan perilaku konsentrasi substrat dan produk hasil eksperimen bila dibandingkan dengan model kinetika katalis heterogen. Adapun nilai rata-rata Sum of square of error (SSE) yang didapat dari model kinetika tersebut menghasilkan nilai yang relatif rendah, yaitu 0,11685, sehingga pemodelan kinetika yang diajukan pada penelitian ini dapat diterima.

---

Lignocellulose is a biomass which their existances are very abundant in the nature and have the potential to become an alternative energy source replace the availability of fossil resources which existance is more reduced. One example of a suitable lignocellulose to be utilized as an alternative energy source in Indonesia is oil palm empty fruit bunch (EFB). This research aims to generate a total reducing sugars along with a model of the reaction kinetics on hydrolysis process EFB using solid acid catalyst (Amberlyst TM-15).

Experiment result from EFB pretreatment with alkali obtained increasing of cellulose component content in the amount of 49,86% and decreasing of hemicellulose and lignin components content as 60,77% and 41, 44% from initial EFB. While on EFB hydrolysis obtained optimum yield of total reducing sugars is at 150oC temperature conditions and the feed concentration 15 %(w/v) for 120 minutes with the acquisition of 3.32% (w/w).

The results of the behavior prediction of substrate concentration (Cs) and the product (Cg) with temperature variation and the concentration feed with more Saeman kinetics model describing the behavior of substrate and product concentrations when compared with the experimental results kinetics models of heterogeneous catalysts. The value of Sum of square of error (SSE) is obtained from the kinetics model produces a relatively low value (0.11685), thus modeling the kinetics proposed in this study can be accepted."

"ABSTRAKEnzim selulase digunakan secara luas dalam industri bioetanol, pulp dan kertas, tekstil, pakan dan deterjen, namun hampir 99 kebutuhan enzim domestik dipenuhi oleh impor. Salah satu biomassa lignoselulosa yang memiliki potensi tinggi produksi selulase adalah Tandan Kosong Sawit TKS karena kandungan selulosanya cukup tinggi, yaitu mencapai 41,3 ndash;46,5 w/w . Metode konvensional untuk produksi enzim selulase adalah menggunakan jamur, namun diketahui bahwa bakteri juga dapat memproduksi enzim selulase dengan laju yang lebih cepat. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan kondisi optimal proses produksi selulase dari bakteri rekombinan E. coli EgRK2 berbasis Tandan Kosong Sawit serta melakukan analisis keekonomian berdasarkan simulasi SuperPro Designer. Penelitian ini juga mempelajari bagaimana produksi enzim selulase oleh isolat Bacillus sp. RK2 dan rekombinan E. coli EgRK2 dengan melakukan penentuan waktu inkubasi, suhu operasi, pH optimum dan kinetika reaksi enzimatik. Didapat bahwa waktu optimum produksi selulase untuk kedua jenis isolat adalah 24 jam, dengan pH dan suhu optimum untuk rekombinan EgRK2 adalah 7 dan 40 C. Setelah ekstraksi enzim, diperoleh nilai pH dan suhu optimum untuk selulase dari Bacillus sp. RK2 sebesar 6,5 dan 50 C, sementara selulase dari E. coli EgRK2 adalah sebesar 6,5 dan 60 C. Nilai Km dan Vmax selulase dari Bacillus sp. RK2 untuk degradasi CMC adalah sebesar 0,021 ?mol/ml dan 1,631 mol/ml/min dan dari rekombinan E. coli EgRK2 adalah sebesar 0,097 ?mol/ml dan 2,739 mol/ml/min. Sementara, nilai Km dan Vmax selulase pada degradasi TKS adalah sebesar 0,704 ?mol/ml dan 0,943 mol/ml/min untuk Bacillus sp. RK2 dan 0,26 ?mol/ml dan 1,934 mol/ml/min untuk rekombinan E. coli EgRK2. Penelitian ini juga melakukan simulasi perancangan pabrik serta perhitungan ekonomi produksi enzim selulase di Indonesia berbasis Tandan Kosong Sawit dengan simulasi menggunakan software SuperPro v9.0. Simulasi dilakukan sebagai estimator nilai kelayakan proses dan kelayakan pabrik. Data diambil dari literatur maupun hasil penelitian laboratorium. Berdasarkan simulasi dan analisis dari softwarre SuperPro Designer 9.0, diperoleh, kapasitas produksi sebesar 1191 kg/batch akan menghasilkan nilai ROI, Payback Period, IRR dan NPV berturut-turut sebesar 32,70 , 3,06 tahun, 38,98 dan 21.345.000 USD.

---

ABSTRACTCellulase enzymes were widely used in the bioethanol industry, pulp and paper, textiles, feed and detergents. Unfortunely, they are still imported as much as 99 for industrial need in Indonesia. Base on the previous research, lignocellulosic biomass of OPEFB was known as a potential cellulose. The content of cellulose in OPEFB achieves 41.3 ndash 46.5 w w . Fungi was used also for production of cellulose. However, E. coli bacteria has known faster production rate of of cellulose than fungi. So, this research focuse on optimally cellulose production base on OPEFB using recombinant of E. coli EgRK2 and Bacillus sp. RK2 by determine of incubation time, temperature, optimally pH and kinetics of enzymatic reaction. Design base on simulation was conducted also by SuperPro Designer. The result showed that optimally cellulose production for E. coli EgRK2 and Bacillus sp. RK2 were 24 hours, with the optimum pH and temperature for recombinant E. coli EgRK2 were 7 and 40 C. After enzyme extraction, the optimum pH and temperature of Bacillus sp. RK2 and also E. coli EgRK2 were 6.5 at 50 C and 6.5 at 60 C, respectively. but it is known that bacteria can also produce cellulase enzymes at a faster rate. The Km and Vmax cellulase values of Bacillus sp. RK2 and E. coli EgRK2 for degradation of CMC were 0.021 mole.ml 1 and 1.631 mole.ml 1.min 1 0.097 mole.ml 1 and 2.739 mole.ml 1.min 1 respectively. Km and Vmax cellulase values of Bacillus sp. RK2 and E. coli EgRK2 for degradation of OPEFB were 0.704 mole.ml 1 and 0.943 mole.ml 1.min 1 0.26 mole.ml 1 and 1.934 mole.ml 1.min 1, respectively. The result of simulation design by SuperPro Designer including on economic evaluation of celluase enzyme production in Indonesia were acvieved. Result showed that capacity of cellulase production was 1191 kg.batch 1, while values of ROI, payback period, IRR and NPV were 32.70 3.06 years 38.98 and 21,345,000 USD, respectively."