Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Furfural merupakan produk utama hidrolisis tandan kosong sawit (TKS). Kemurnian furfural tinggi dapat diperoleh melalui distilasi hidrolisat TKS. Perancangan alatnya dapat dilakukan dengan memanfaatkan data kesetimbangan uap-cair (VLE) untuk memperoleh hasil purifikasi terbaik. Tujuan dari penelitian ini adalah pembuatan kurva VLE pemisahan furfural dan air sebagai representasi dari larutan hidrolisat tandan kosong sawit. Penelitian dilakukan terhadap data sekunder untuk campuran furfural dan air dan diuji dalam kondisi ideal dan pada tiga model VLE: van Laar, Non-Random Two Liquid (NRTL), dan Universal Quasi Chemical (UNIQUAC), untuk dibandingkan dan ditentukan model yang lebih konsisten terhadap literatur. Akurasi setiap model juga dianalisis dengan menghitung nilai deviasi rata-rata dan R2. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa model NRTL hampir memiliki pola kurva yang sama dengan pola kurva VLE literatur dibandingkan pada model VLE lainnya. Nilai deviasi rata-rata untuk kondisi ideal, van Laar, NRTL, dan UNIQUAC masing-masing adalah sebesar 0,1157; 0,0937; 0,0882; dan 0,0954, sedangkan nilai R2 setiap kurva adalah sebesar 0,174; 0,235; 0,323; dan 0,297. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa NRTL dapat digunakan sebagai model kurva VLE dari distilasi hidrolisat TKS yang mengandung furfural dan air, dan merupakan model yang lebih sesuai ketimbang model lainnya.

---

Furfural is the main Oil Palm Empty Fruit Bunch (OPEFB) hydrolysis product. It can achieve high purity from hydrolysate distillation. Its equipment design can be done by utilizing vapor-liquid equilibrium (VLE) data to achieve high furfural purity. The purpose of this research is to develop a Vapor-Liquid Equilibrium (VLE) curve for furfural and water separation as a representation of OPEFB hydrolysate solution. This research is done on secondary data of furfural and water mixture and examined on an ideal condition and three models: van Laar, Non- Random Two Liquid (NRTL), and Universal Quasi Chemical (UNIQUAC), to compare and determine the more appropriate model for curve development. Mean deviation and R2 value calculation are for quantitative model analysis. The research shows that the NRTL model almost mimics the literature curve compared to other models. Mean deviation calculation shows that the values for an ideal condition, van Laar, NRTL, and UNIQUAC respectively are 0.1157, 0.0937, 0.0882, and 0.0954, while the values for R2 are 0.174, 0.235, 0.323, and 0.297. The results show that the NRTL model can be used for VLE curve development for OPEFB hydrolysate distillation consisting of furfural and water and is the more appropriate model compared to other models."

"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."

"Spray combustion pada bahan bakar cair serta spray drying pada pengering makanan merupakan aplikasi fenomena perpindahan panas dan massa. Prinsip dasar yang digunakan untuk kedua aplikasi tersebut menggunakan droplet sebagai elemen dasar dari semprotan. Model analogi Ranz-Marshall dan model film stagnan adalah model yang umum digunakan untuk menghitung perpindahan panas dan massa suatu zat. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisa perpindahan panas dan massa tetesan dengan nilai bilangan Lewis (Le) lebih dari 1 untuk melihat kesesuaian model analogi Ranz-Marshall dengan meninjau nilai bilangan Nusselt (Nu) pada perhitungan perpindahan panas dan juga meninjau nilai bilangan Sherwood (Sh) pada perhitungan perpindahan massa. Serta dengan menganalisa model film stagnan dengan meninjau nilai C1 pada perhitungan perpindahan massa dan juga meninjau nilai C2 pada perhitungan perpindahan panas. Hasil dari penelitian ini menunjukan perubahan pada kalor peguapan yang meningkat seiring dengan perubahan pada volume yang cenderung menurun. Perhitungan perpindahan panas dan massa untuk cairan masih menunjukkan kurangnya korelasi antara model Ranz-Marshall serta model Film Stagnan tersebut. Oleh karena itu, diperlukan suatu persamaan baru yang lebih umum yang mampu untuk menghitung perpindahan panas dan massa dari semua zat yang diujikan dengan kecepatan yang berbeda-beda.

---

Spray combustion on liquid fuels and also spray drying on food drying is one of the phenomenons of  heat and mass transfer applications. Basic principles that used for both applications are using droplet as the basic element of spraying. Ranz-Marshall analogy model and Stagnant Film model are one of the most common models to calculate heat and mass transfer of an element.

The purpose of this experiment is to analyze heat and mass transfer of droplet which has the lewis number (Le) of more than 1 to conclude the compatibility of Ranz-Marshall analogy which observe the value of Nusselt number for heat transfer calculation and observe Sherwood number for mass transfer calculation. Also analyzing stagnant film model which observes the value of C1 for mass transfer and the value of C2 for heat transfer calculation.

The results of this study show a change in heat of evaporation that increases with changes in volume that tend to decrease. Heat and mass calculation of the liquids shows the lack of correlation between Ranz-Marshall model and Stagnant Film model as well. Therefore, a new, more general equation which is capable of calculating the heat and mass transfer of all the substances being tested at different speeds is required."

"Tandan Kosong Sawit (TKS) adalah limbah biomassa industri kelapa sawit, dengan kandungan utamanya meliputi selulosa, hemiselulosa, dan lignin, yang dihasilkan dalam jumlah berlimpah setiap tahunnya di Indonesia. Hemiselulosa pada TKS dapat dikonversi menjadi senyawa furfural dengan terlebih dahulu melakukan praperlakuan untuk merusak struktur lignoselulosa dan menghilangkan lignin. Produksi furfural berbasis biomassa melalui reaksi hidrolisis berkatalis asam menghasilkan produk samping berupa asam levulinat dan asam format yang sangat tergantung pada kondisi reaksi. Pada penelitian ini dilakukan optimasi kondisi reaksi hidrolisis TKS yang meliputi waktu, suhu, dan konsentrasi asam, secara simultan terhadap yield furfural dengan Response Surface Methodology (RSM). TKS dengan ukuran 30 - 40 mesh pertama-tama diberikan praperlakuan alkali berbantuan gelombang mikro dengan menggunakan NaOH dan NH₄OH. Variasi praperlakuan dengan NaOH meliputi konsentrasi basa (1; 2; 3 %), daya microwave (280; 560; 840 W), dan waktu (3; 6; 9 menit). Sedangkan variasi praperlakuan dengan NH₄OH meliputi konsentrasi basa (7,5; 10; 12,5 %), daya microwave (280; 560; 840 W), dan waktu (3; 6; 9 menit). Uji kandungan lignin sesuai SNI 0492:2008, FTIR dan SEM dilakukan untuk mengetahui pengaruh praperlakuan. Efek konsentrasi basa, daya microwave, dan waktu dianalisis menggunakan RSM. Praperlakuan menggunakan NaOH dengan konsentrasi basa 2%, daya microwave 840 W, dan waktu 9 menit menghasilkan TKS dengan kadar lignin terendah sebesar 7,58%. Selanjutnya hidrolisis dilakukan terhadap TKS hasil praperlakuan pada kondisi tersebut dengan variasi waktu reaksi (20; 40; 60 menit), suhu (140; 160; 180 °C), dan konsentrasi H₂SO₄ (0,3; 0,5; 0,7 M). Konsentrasi furfural, asam levulinat, dan asam format dalam fraksi cair hidrolisis kemudian dianalisis menggunakan HPLC. Optimasi respons konsentrasi furfural dilakukan dengan RSM pada software Design Expert menggunakan model Box-Behnken. Hasil optimasi menunjukkan konsentrasi furfural tertinggi sebesar 2481ppm dapat diperoleh pada waktu reaksi 60 menit, suhu 141 °C, dan konsentrasi H₂SO₄ 0,3 M. Oil Palm Empty Fruit Bunch (OPEFB) is biomass waste from palm oil industry, with the main content including cellulose, hemicellulose, and lignin, which is produced in abundant quantities every year in Indonesia. Hemicellulose in OPEFB can be converted into furfural by first doing pretreatment to damage the lignocellulose structure and to remove lignin. Biomass-based furfural production through acid-catalyzed hydrolysis reaction produces by-products such as levulinic acid and formic acid which is highly dependent on the reaction conditions. In this study, the optimization of the hydrolysis reaction conditions of OPEFB was carried out which included time, temperature, and acid concentration, simultaneously on furfural yield with Response Surface Methodology (RSM). The 30-40 mesh OPEFB was first given microwave assisted alkali pretreatment using NaOH and NH₄OH. Pre-treatment variations with NaOH included alkaline concentrations (1; 2; 3%), microwave power (280; 560; 840 W), and time (3; 6; 9 minutes). While pre-treatment variations with NH₄OH included alkaline concentrations (7,5; 10; 12,5%), microwave power (280; 560; 840 W), and time (3; 6; 9 minutes). Test on lignin content according to SNI 0492:2008, FTIR and SEM were carried out to determine the effect of pretreatment. The effects of alkaline concentration, microwave power, and time were analyzed using RSM. Pre-treatment using NaOH with alkaline concentration of 2%, microwave power 840 W, and 9 minutes could produce OPEFB with the lowest lignin content of 7,58%. Subsequently hydrolysis was carried out on the pretreated OPEFB in these conditions with variations in reaction time (20; 40; 60 minutes), temperature (140; 160; 180 ° C), and H₂SO₄ concentrations (0,3; 0,5; 0,7 M ) The furfural concentration, levulinic acid, and formic acid in the hydrolysis liquid fraction were then analyzed by using HPLC. Optimization of furfural concentration response was done by RSM in Design Expert software using the Box-Behnken model. The optimization results show that the highest furfural concentration of 2481 ppm can be obtained at the reaction time of 60 minutes, temperature of 141 °C, and H₂SO₄ of concentration 0,3 M."

"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."

"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."

"Biaya logistik secara signifikan dapat mempengaruhi harga TKKS sebagai bahan baku bioethanol generasi kedua, dimana bahan baku itu sendiri merupakan bagian terbesar komponen biaya operasional. Untuk itu diperlukan studi yang secara spesifik merancang rantai pasok biomassa serta mengkuantifikasi biaya transportasi. Pada penelitian ini, telah dikembangkan rancangan logistik untuk beberapa cluster yang masing-masing terdiri dari beberapa PKS (Pabrik Kelapa Sawit) untuk mensuplai pabrik bioethanol berkapasitas 50 kta di Provinsi Riau. Selanjutnya juga dilakukan kuantifikasi biaya logistik dengan mempertimbangkan jarak, jenis kendaraan, kondisi jalan, dan kondisi sumber TKKS. Biaya logistik terdiri dari harga TKKS (dari sumber), biaya transportasi dan biaya pra-perlakuan. Hasil penelitian ini, diharapkan mampu memberikan skema supply network yang optimal dan biaya yang layak dalam mendukung pengembangan bisnis bioethanol generasi kedua berbasis TKKS yang layak secara komersial. Skema tersebut adalah lokasi pabrik bioethanol harus berdekatan dengan pasokan bahan baku terbesar. Didapatkan 3 calon lokasi pabrik bioethanol berkapasitas 50kta di provinsi riau yang terletak di Kabupaten Pelalawan dan Indragiri hilir. Lokasi tersebut menghasilkan biaya transportasi terendah calon lokasi pabrik 2 sebesar Rp 156.000 dengan jarak ke terminal BBM sejauh 282 km dan yang termahal terletak di calon lokasi pabrik 1 yaitu dengan biaya transportasi sebesar Rp189.000 dengan jarak ke TBBM sebesar 120 km.

---

Logistics costs can significantly affect the price of OPEFB as a second generation bioethanol raw material, where the raw material itself is the largest component of the operational costs. For this reason, studies are needed that specifically design biomass supply network and quantify transportation costs. In this study, we developed a design supply network for several clusters, each consisting of 15 PKS to supply a 50kta bioethanol plant in Riau Province. Furthermore, logistics cost quantification is also carried out by considering the distance, type of vehicle, road conditions, and conditions of the OPEFB source. Logistics costs consist of the OPEFB price (from source), transportation costs and pre-treatment costs. The results of this study are expected to be able to provide an optimal supply network scheme and a reasonable cost to support the development of a commercially viable second-generation bioethanol business based on EFB. The scheme is that the location of the bioethanol plant must be close to the largest supply of raw materials. There were 3 candidate locations for bioethanol factories with a capacity of 50kta in Riau province, which are located in Pelalawan and Indragiri downstream districts. This location generates the lowest transportation costs for prospective factory location 2 of Rp. 156,000 with a distance to the BBM terminal as far as 282 km and the most expensive is located in the prospective factory location 1, with a transportation cost of Rp.189,000 with a distance to TBBM of 120 km."