Kajian Kapasitas Adsorpsi Arang Tempurung Kelapa dan Zeolit Alam untuk Pemurnian CPO Off-Grade pada Kolom Kontinyu

Utama, Riski Agung Nata and Ammar, Reyhan (2020) Kajian Kapasitas Adsorpsi Arang Tempurung Kelapa dan Zeolit Alam untuk Pemurnian CPO Off-Grade pada Kolom Kontinyu. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Crude Palm Oil (CPO) merupakan bahan yang berpotensi untuk dikonversi menjadi biodiesel dan ketersedaiannya melimpah di Indonesia. Namun, tidak semua CPO memiliki kualitas yang baik. CPO dengan kualitas rendah (off-grade) memiliki kadar free fatty acid (FFA) mencapai 5-20% dengan kadar air 0,8-1,5%. Berdasarkan ketentuan pada SNI-01- 2901-2006 tentang CPO, kadar FFA dan air yang diizinkan adalah kurang dari 0,5%. Oleh karena itu perlu dilakukan pemurnian terhadap CPO off-grade menggunakan metode adsorpsi pada kolom secara kontinyu. Adsorben yang digunakan pada proses pemurnian adalah arang tempurung kelapa dan zeolit alam. Arang tempurung kelapa memiliki kandungan karbon yang tinggi (83%) dan tidak mudah hancur ketika diaplikasikan pada sistem adsorpsi. Zeolit alam merupakan adsorben yang memiliki afinitas tinggi terhadap senyawa air. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh laju alir umpan terhadap kapasitas adsorpsi adsorben arang tempurung kelapa dan zeolit alam dalam penurunan kadar FFA dan air pada proses pemurnian CPO off-grade di kolom adsorpsi. Penelitian ini menggunakan variasi laju alir umpan ke kolom adsorpsi, yaitu 3 ml/menit, 5 ml/menit, 7 ml/menit, dan 9 ml/menit dengan variasi adsorben yang diaktivasi dan tidak diaktivasi sebagai pembanding. Adsorben diayak untuk memperoleh ukuran -10+20 mesh. Arang tempurung kelapa diaktivasi menggunakan aktivasi kimia dengan NaOH serta aktivasi fisika pada temperatur 700°C, sedangkan zeolit alam diaktivasi menggunakan NaOH pada temperatur 70 °C. Proses adsorpsi dilakukan pada kolom yang telah dilengkapi dengan sistem pemanas untuk menjaga temperatur operasi 70 °C .Setelah dilakukan uji kadar FFA dan air, kapasitas adsorpsi eksperimen untuk setiap variabel dihitung menggunakan luas integral yang terbentuk di bawah kurva yang menghubungkan Cads terhadap waktu (dalam menit). Berdasarkan karakteristisasi adsorben tempurung kelapa, nilai kadar air adsorben berhasil diturunkan setelah dilakukan proses aktivasi, dan luas mesoporinya bertambah. Kadar abu arang tempurung kelapa setelah diaktivasi mengalami kenaikan dan tidak memenuhi SNI tentang arang aktif. Berdasarkan uji parameter CPO off-grade, diperoleh kadar FFA dan kadar air awal adalah 18,57% dan 3,948%. Setelah diadsorpsi menggunakan adsorben teraktivasi, diperoleh nilai penurunan kadar FFA dan kadar air terbaik pada laju alir 7 ml/menit, di mana kadar FFA dan kadar air menjadi 12,929% dan 0,163%. Kadar air telah sesuai dengan SNI-01-2901-2006, sedangkan kadar FFA masih jauh di atas ketentuan SNI dan masih perlu untuk dilakukan pemurnian lebih lanjut. Berdasarkan perhitungan nilai kapasitas adsorpsi, secara umum bahwa semakin kecil laju alir yang digunakan maka kapasitas adorpsi FFA akan semakin besar dan kapasitas air akan semakin kecil. Kapasitas adsorpsi adsorben teraktivasi selalu lebih besar daripada adsorben tidak teraktivasi. Nilai kapasitas adsorpsi FFA dan air terbesar yaitu pada laju alir 5 ml/menit dan 9 ml/menit untuk variabel teraktivasi, yaitu berturut-turut sebesar 161,495 ± 5,33 mg/gram dan 251,182 ± 11,55 mg/gram.

English Abstract

Crude Palm Oil (CPO) is a potential source to be converted into biodiesel and has abundant availability in Indonesia. However, not all CPO are of good quality. CPO with low quality (off-grade) has free fatty acid (FFA) levels reaching 5-20% with a moisture content of 0.8-1.5%. Based on the requirements of SNI-01-2901-2006 of CPO, the permitted FFA and water levels are less than 0.5%. Therefore it is necessary to purify off-grade CPO using the adsorption method in the column continuously. The adsorbent used in the purification process is coconut shell charcoal and natural zeolite. Coconut shell charcoal has a high carbon content (83%) and is not easily destroyed when applied to the adsorption system. Natural zeolite has a high affinity for water compounds. This study was aimed to determine the effects of feed flow rate on the adsorption capacities of coconut shell charcoal and natural zeolite adsorbents in decreasing FFA and water levels of the off-grade CPO using adsorption column. This study uses variations in the feed flow rate to the adsorption column, which are 3 ml / min, 5 ml / min, 7 ml / min, and 9 ml / min using activated and unactivated adsorbent as comparison. The adsorbents are sieved to get -10 + 20 mesh. Coconut shell charcoals are activated using chemical activation with NaOH and are also treated by physical activation at 700 ° C, while natural zeolite is activated using NaOH at 70 ° C. The adsorption process is carried out in columns equipped with heating systems for operating temperatures of 70 ° C. After FFA and water content measurements are finished, the experimental adsorption capacities for each variables are calculated using the integral area generated below the curve of Cads attributed to time (in minutes). Based on the characterization of coconut shell, the value of the water content of the adsorbent was successfully reduced after underwent the process of activation, and the mesoporous area increased. The value of coconut shell charcoal ash content after activation increased and is not in accordance to SNI of activated charcoal. Based on the parameter measurements of off-grade CPO, it is obtained that FFA levels and initial water content were 18.57% and 3.948%, respectively. After adsorbed using activated adsorbent, the best value of reduction of FFA and water content are at a flow rate of 7 ml / min, show FFA and water content of 12.929% and 0.163%, respectively. The water content conforms SNI-01-2901- 2006, while the FFA content is still not close to the SNI requirements and still needs further purification. Based on the calculation of the value of the adsorption capacities, the general conclusion is, the higher the flow used, the greater the adsorption capacities of FFA and the smaller the adsorption capacities of water. The adsorption capacities of activated adsorbents are always greater than that of unactivated adsorbents. The largest value of adsorption capacity of FFA and water are at a flow rate of 5 ml / min and 9 ml/min for activated adsorbent, result a value of 161,495 ±5,33 mg / gram and 251,182 ± 11,55 mg/gram, respectively.

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0520070113
Uncontrolled Keywords:	Arang Tempurung Kelapa, Aktivasi, CPO Off-Grade, Kapasitas Adsorpsi, Zeolit Alam , Activation, Adsorption Capacity, Coconut Shell Charcoal, Natural Zeolite, OffGrade-CPO
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 662 Explosives of explosives, fuels, related products > 662.7 Coke and charcoal
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Kimia
Depositing User:	Bambang Septiawan
Date Deposited:	16 Feb 2021 22:47
Last Modified:	11 Oct 2024 03:41
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/182574

Text -Riski Agung Nata Utama.pdf Download (3MB)

Actions (login required)

View Item