Perpustakaan Digital ITB

Abstrak : Produksi etanol yang efisien dapat memberikan kontribusi untuk pemecahan masalah yang timbul pada penyedian energi secara berkelanjutan bagi uniat manusia. Etanol dapat diproduksi dengan metode fermentasi berbahan mentah bahan yang dapat diperbarukan seperti karbohidrat. Penelitian ini bertujuan memperoleh konfigurasi proses pemisahan etanol dan jaringan Alat Penukar Kalor yang hemat energi. Di dalam penelitian ini, produksi etanol dianggap menggunakan metode fermentasi secara sinambung proses Danish Distilleries. Ada 3 (tiga) konfigurasi proses pemisahan etanol yang dievaluasi. Setiap konfigurasi proses terbentuk dari penggabungan proses Danish Distilleries dengan tiga buah sistem tiga kolom pemisahan etanol 95% yaitu; sistem pemisahan Othmer, Barbet dan sistem pemisahan pada tekanan vakum (lihat Figure a, b dan c). Kapasitas produksi etanol 95% ditetapkan 4 x 10 liter/tahun. Untuk prediksi kesetimbangan fasa pada tiap-tiap campuran, hasil komputasi dengan persamaan Wilson, Margules dan NRTL (Non Random Two Liquid) dibandingkan dengan data kesetimbangan cair-uap sistem etanol-air pada tekanan 1 atm. Persamaan Wilson memberikan hasil prediksi kesetimbangan yang lebih baik daripada persamaan Margules dan NRTL, sehingga persamaan inilah yang digunakan dalam perhitungan neraca massa dan energi pada ketiga konfigurasi. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa yang paling hemat energi adalah proses 2, kemudian proses 1 dan proses 3; masing-masing mengkonsumsi 3,23; 4,11; 4,79 kg kukus 3 atm/liter etanol. Evaluasi lebih lanjut dengan AT,n;II 10 C pada Mat Penukar Kalor, memberi hasil yang menunjukkan adanya penghematan energi sebesar 0,4853 MW pada konfigurasi proses 1 sedangkan konfigurasi proses 2 dan proses 3 tidak ada. Penghematan energi diperoleh pada konfigurasi proses 2 sebesar 0,5084 MW, jika evaluasi tanpa melibatkan reboiler kolom pelucutan asetldehid. Penghematan energi bertambah menjadi 0,5056 MW ketika analisis jaringan Mat Penukar Kalor pada konfigurasi proses 1 melibatkan reboiler (H-3) pada kolom pelucutan asetaldehid. Untuk konfigurasi proses 1 dan proses 2, diagram alir hasil improvisasi disajikan di Figure d, e dan f. Konfigurasi proses 4 dan 5 (Figs. d dan e) berbeda dengan konfigurasi proses 1 (Fig. a), di penggunaan media pemanas untuk memanaskan umpan ke kolom pelucutan dan reboiler kolom pelucutan asetaldehid. Di dalam konfigurasi proses 1, pemanasan umpan ke kolom pelucutan menggunakan produk atas kolom pelucutan asetaldehid dan di konfigurasi proses 5 dengan stillage dan di konfigurasi proses 1 dengan basil bawah kolom pemekatan dan stillage. Di dalam konfigurasi 4, reboiler kolom pelucutan asetaldehid dipanaskan dengan kukus (utilitas) dan stillage yang panas, dan di konfigurasi proses 1 dan 5 dengan kukus. Konfigurasi proses 6 (Fig.f) berbeda dengan konfigurasi proses 2 (Fig. b) di penggunaan media pemanas untuk memanaskan umpan ke kolom pelucutan: di konfigurasi proses 6 dengan stillage dan di konfigurasi proses 2 dengan produk atas kolom pemekatan