Darmawan, Adi Hariyo and Dr. Ir. Yusuf Wibisono, S.TP., M.Sc., IPM.ASEAN, Eng and Rini Yulianingsih, STP., MT., Ph.D. (2023) Perancangan Pabrik Bioetanol Berkapasitas 4000 Liter Per Hari Berbahan Dasar Molase Pada Unit Distilasi di Ploso, Kabupaten Kediri. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Seiring bertambahnya jumlah penduduk, kebutuhan energi pun akan meningkat pula. Sehingga, diperlukan bahan bakar alternatif yang dapat diaplikasikan dalam skala besar, murah, dan ramah lingkungan. Salah satu energi alternatif tersebut adalah bioetanol. Pada penelitian ini akan dilakukan kajian berupa analisis perancangan pabrik bioetanol berbahan dasar molase dengan kapasitas 4000 liter perhari beserta alat proses produksinya. Alat dan bahan yang digunakan juga dihitung neraca massa dan energinya, namun hanya terfokus pada unit distilasi saja. Adapun metode perancangan pabrik ini meliputi delapan aspek, yaitu penentuan lokasi pabrik, perhitungan neraca massa, perhitungan neraca energi, perancangan desain alat, perancangan tata letak pabrik, perancangan kebutuhan dan aspek pasar, dan perancangan proses pembuatan bioetanol secara keseluruhan. Didapat hasil berupa lokasi perusahaan yang terletak di daerah Ploso, Kabupaten Kediri yang diperoleh dengan menggunakan metode Center of Gravity (COG) dengan tipe product layout dan aliran produk berbentuk zig-zag. Proses pembuatan bioetanol pada perusahaan ini secara keseluruhan terbagi menjadi lima tahap, yaitu tahap pengolahan bahan baku, tahap propagasi, tahap fermentasi, tahap distilasi, dan tahap dehidrasi. Hasil perancangan alat yang diperoleh adalah jenis kolom berupa tray distilation column dengan plate berjenis sieve tray. Luas tray keseluruhan adalah sebesar 3,9 m2. Memiliki jumlah hole sebanyak 5102 buah dengan diameter setiap hole sebesar 5 mm. Bahan tray carbon steel (SA-285) dan bahan downcomer carbon steel (SA-285). Jarak antar tray adalah sebesar 0,3 m dengan ketebalan tray adalah sebesar 3 mm. Jumlah tray teoretis sebanyak 18 tray dan jumlah plate aktual sebanyak 33 tray. Bahan tangki distilasi berupa Carbon Steel SA 285 Grade A, dengan tekanan operasi sebesar 1 atm. Bagian tutup berjenis torispherical head. Hasil input neraca massa yang diperoleh yaitu berupa feed dengan rincian etanol berjumlah 11.568,08 kg dan air berjumlah 86.585,68 kg. Sedangkan outputnya terbagi menjadi dua, yaitu refluks drum dengan aliran massa berupa etanol sebanyak 11.341,3 kg dan air sebanyak 855,36 kg dan reboiler dengan aliran massa berupa etanol sebanyak 189,52 kg dan air sebanyak 85.690,8 kg. Sedangkan untuk neraca energi pada menara distilasi terbagi menjadi 2 titik, yaitu kondensor dengan input yang masuk berupa Qsupply sebesar 2480556,68 Kkal dan entalpi sebesar 6627223,86 Kkal. Sedangkan hasil energi yang keluar meliputi Qserap, Qloss dan Entalpi dari kondensor itu sendiri secara berturutturut yaitu 2317876,47 Kkal, 124027,83 Kkal, 241229,3 Kkal, 6424646,94 Kkal dan heat exchanger dengan input berupa entalpi dari tangki evaporasi sebesar 4983203,63 Kkal dan output berupa entalpi dari heat exchanger sebesar 3136677,38 Kkal, dan Qserap sebesar 1486526,25Kkal.
English Abstract
Energy demand would surely increase along with global population growth. As such, alternative source of energy that can be applied in a large, cheap, and environmentalfriendly way is needed. One of those sources is bioethanol. In this research, a study in the form of a design analysis of a plant with a molasses-based bioethanol production capacity of 4000 l/day along with its production units is conducted. The design of production units would also include its mass and heat balance calculation, although it would be focused only on distillation unit. Overall, plant analysis design would include nine aspects, such as the determination of its location, mass and heat balance calculation, economical viability analysis, unit design analysis, plant layout design, plant management analysis, market demand analysis, and design of bioethanol production process. Using the COG method, the plant location is determined in Ploso, Kediri Regency. The selected type of this factory is product layout and the product flow type is zig-zag shaped. The overall manufacturing process of bioethanol is divided into five steps, from pre-treatment, propagation, fermentation, distillation, to dehydration. The result of designing production unit column is tray distilation column in the form of sieve tray, with overall tray area of 3,9m2 and it has 5102 holes. Each hole has the diameter of 5 mm. Carbon steel SA 285 will be used as the main material of tray, distillation tank, and downcomer. The spacing and thickness of each tray would be 0.3m and 3 mm, respectively. From several theoretical calculations, it is determined that there would be 18 units of tray, with the actual calculation is 33 trays. The operating pressure of the distillation tank is 1 atm and the head will be torispherical. The mass balance input results obtained are in the form of feed with 11,568.08 kg of ethanol and 86,585.68 kg of water. Meanwhile the output is divided into two, namely the reflux drum with a mass flow of 11,341.3 kg of ethanol and 855.36 kg of water and a reboiler with a mass flow of 189.52 kg of ethanol and 85,690.8 kg of water. As for the energy balance in the distillation tower, it is divided into 2 points, namely the condenser with input in the form of Qsupply of 2480556.68 kcal and enthalpy of 6627223.86 kcal. While the output energy includes Q absorption, Qloss and Enthalpy from the condenser itself are 2317876.47 kcal, 124027.83 kcal, 241229.3 kcal, 6424646.94 kcal, respectively, and heat exchanger with input in the form of enthalpy from the evaporation tank of 4983203.63 kcal and the output in the form of enthalpy from the heat exchanger was 3136677.38 kcal, and Q absorption was 1486526.25kcal.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 052310 |
| Uncontrolled Keywords: | Bioetanol, Molase, Distilasi, Perancangan Pabrik-Bioethanol, Molasses, Distillation, Plant Design Analysis |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian |
| Depositing User: | Unnamed user with email [email protected] |
| Date Deposited: | 09 Jan 2024 06:42 |
| Last Modified: | 15 Feb 2024 02:14 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/206459 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](https://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
Adi Hariyo Darmawan.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (5MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |