8/19/2019 LTM 1 Biorek

1/9

8/19/2019 LTM 1 Biorek

2/9

Penentuan Spesi*ikasi eaktor pada Sintesa Bioetanol dari Minyak Jarak

eaktor yna! di!unakan dalam sintesa %iodisel dari etanol %erupa eaktor .lir

tan!ki Berpen!aduk # .'B$* yan! %eroperasi pada suhu 60 0& dan tekanan 1 atm+

arena sifat reaksi adalah eksotermal* maka untuk men!endalikan suhu operasi*

reaktor dilen!kapi den!an (aket pendin!inSpesifikasi reaktor yan! di!unakan pada

sintesa %iodisel dari minyak (arak meliputi : !+, ukuran tan'ki # 5olume* diameter*

tin!!i* te%al tan!ki* serta ukuran tutup reaktor head$ * 2+ sistem pen'adukan

# diameter pen!aduk* ke)epatan putaran pen!aduk* dan daya motor pen!aduk$* dan

%+ ukuran -aket pendin'in +

!+ .kuran &an'ki/!+, 0olume reaktor dihitun' den'an persamaan 1 0t 1 0 3 4d

7en!an 9) : 9olume %ahan dalam reaktor : F5 ; t

F5 : ke)epatan 5olumetrik %ahan masuk reaktor : Fm )

Fm : e)epatan masa yan! masuk

: masa # Minyak (arak < /tanol < a, < .ir$

: 801* 8=1 k! (am

t : -aktu tin!al %ahan dalam reaktor : 2 (am

Fd : Faktor desi!n : 1*2

)amp : =1>*213 k! m3

asil perhitun!an adalah

9) : 8 8*18 liter (am ; 2 (am : 1 >2*36 liter

Sehin!!a 0t : 1 >2*36 liter ; 1*2 : 2102* 832 liter : 2*10 m 3

/2+, Men'hitun' diameter tan'ki / 5t+

7iam%il rasio antara #tin!!i diameter$ tan!ki : # t 7t$ : 1*> 1

9olume reaktor total : 5ol tan!ki < 5ol tutup : 9t < 9h

7en!an 9h : 5olume tutup reaktor

Setelah dihitun!* didapatkan 7t : 1*13 m

/%+, Men'hitun' tin''i tan'ki /Ht+'in!!i tan!ki : Ht : 1*> 7t < 0*> 7t : 2*26 m

2

8/19/2019 LTM 1 Biorek

3/9

/6+, Men'hitun' tebal tan'ki /&t+

'e%al dindin! reaktor dihitun! den!an persamaan

't : #P ; ri$ ##f ; /$ ? #0*6 P$$ < &

7en!an P : 'ekana dalam reaktor : 22*0> psi

ri : (ari@ (ari tan!ki : 0*> #1*13$ m : 0*> #44* 68$ in : 22*33> in

f : 13 >0 psi #Bro-nell and Aoun!* 1= = 2>4$

/ : 0*80 # Bro-nell andAoun!* 1= = 2>4$

& : faktor keamanan desi!n

: 0*12> # Bro-nell and Aoun!* 1= = 2>4$

Setelah dihitun!* diperoleh har!a 't : 0*16=8 in*

7i!unakan 't : 0*2> in # Bro-nell and Aoun!* 1= = =3$

#>$ 'e%al tutup reaktor te%al tutup tan!ki : 'h

7ihitun! den!an persamaan ##2+P+ri$ #2f+/ ? 0*2P$$ < &

Setelah dihitun! diperoleh har!a 't : 0*16= in : 0*1 in+

2+ Sistem Pen'adukan

/!+ 5iameter pen'aduk7 /5p+

7iameter pen!aduk dihitun! den!an persamaan 7t 7p : 3 1

Sehin!!a 7p : 1*13 3 m : 0*3 m

/2+ Ke epatan putaran pen'aduk 1 N 1 !8! rpm

e)epatan putaran pen!adk dihitun! den!na persamaan

: # WELH 2 7p$ 0*> ; #600 π 7p$

7en!an WELH : Water Equivalent Liquid Height

: # ρ )airan ρ air$ ; 7t

7p : 7iameter pen!aduk : 0*3 m : 1*24 ft

ρ )airan : =2*20 km m3

ρ air : ===*= 2 k! m3

Setelah dihitun!diperoleh WELH : 3*433 ft

Sehin!!a : 181 rpm : 3*0183 rps

/%+ 5aya motor pen'aduk / 7hp$

7aya yan! diperlukan oleh motor pen!aduk dihitun! den!an persamaan

7hp : P 0+ 3+ρ + 7p> !)

3

8/19/2019 LTM 1 Biorek

4/9

7en!an 7hp : daya motor pen!aduk : hp

Po : Fun!si %ilan!an eynolds : >*>

! ) : Per)epatan !aya !ra5itasi : 32*2 ft se) 2

7p : 7iameter pen!aduk

: e)epatan putaran pen!aduk : 181 rpm : 3*0183 rps+

Setelah dihitun!* diperoleh har!a 7hp : =>*83= l%+ ft se) : 1*446= p

Bila diam%il efisiensi motor / : 81*> # Peters C 'immerhausse* 2003$

Maka 7hp : 1*446= 0*81> : 1* hp

%+ .kuran Jaket Pendin'in

/!+ 5iameter -aket 1 7( : 1*2 m*

7iameter (aket pendin!in* ditentukan den!an persamaan

5- : 7o < 2 D : # 7t < 2 ts$ < 2 D

: 44*6 48 in < #2 ; 0*20>2> in$ < 2 ; 2*> in

: >0*08>3 in : 1* 2 2 m : 1*2 m

/2+ &in''i -aket # '($

'in!!i Jaket pendin!in dihitun! den!an persamaan

'( : D( < B(

D( dihitun! den!an persamaan D( : . ?#P 4$ 7o 2++

B( dihitun! den!an persamaan B( : % < D < t(

7en!an '( : 'in!!i (aket pendidn!in* in

D( : tin!!i shell (aket* in

B( : sum%u pendek head bottom * in

7o : diameter luar reaktor : 44*6 48 in

% : tin!!i tutup reaktor : 11* 168> in # dihitun! se%elumnya$

D : Jarak antara dindin! reaktor den!an (aket : 2*> in #dihitun! se%elumnya$

Berdasarkan persamaan di atas* setelah dihitun!* diperoleh har!a '( : 0* 4 m

4

8/19/2019 LTM 1 Biorek

5/9

Pen'aruh )eseran / Shear + pada Pertumbuhan Mikroba dalam eaktor CS&

"eseran pen!aduk %erhu%un!an den!an diameter pen!aduk* input listrik* dan %entuk !eometris pen!aduk+ 9olume adukan dan ke)epatan pen!adukkan san!at

%erpen!aruh terhadap kondisi !eseran di sekitar Eona pen)ampuran mikro* saatdisipasi ener!i tin!!i dan %anyak ter(adi kerusakkan+

Pen)ampuran makro dan efisiensi peredaran menentukan se%erapa serin! selmen!alir ke daerah pen)ampuran mikro den!an !eseran tin!!i+ Se)ara umum*

pen!aduk tur%in ushtone telah ditetapkan se%a!ai media pen)ampur %er!eserantin!!i+

ultur mikro%a memiliki tin!kat pen)ampuran optimum* terutama pada saatmikro%a menerima pasokan nutrisi dan pen!uran!an produk sisa+ Se)ara umum*

proses pen)ampuran mikro%a pada reaktor &S' tidak dipen!aruhi oleh !eseran+

>

8/19/2019 LTM 1 Biorek

6/9

'a%el pen!aruh !eseran terhadap pertum%uhan mikro%a

6

8/19/2019 LTM 1 Biorek

7/9

9a-u Pertumbuhan Mikroba pada eaktor CS&

Da(u pertukaran nutrien dise%ut den!an la(u dilusi #7$+ Pada keadaan tunak*la(u pertum%uhan spesifik # $ mikroor!anisme sama den!an la(u dilusinya #7$+Da(u dilusi didefinisikan se%a!ai aliran medium -aktu #F$* di%andin!kan den!an

5olume kultur #9$+

Da(u pertum%uhan spesifik %er%andin! ter%alik den!an -aktu yan! di%utuhkan %iomasa untuk %ertam%ah 2 kali lipat

: ln#2$ tdDalu* -aktu pen!!andaan men(adi fun!si la(u dilusi

td : ln#2$ 7

Setiap mikroor!anisme yan! tum%uh pada su%strat tertentu memiliki tin!katmaksimal pertum%uhan # ma; $ yan! pasti #tin!kat pertum%uhan yan! teramati (ika

pertum%uhan di%atasi oleh ham%atan internal di%andin!kan den!an nutrisi eksternal$ +Jika tin!kat pen!en)eran yan! dipilih le%ih tin!!i dari ma; * sel@sel tidak dapattum%uh pada tin!kat se)epat tin!kat saat dihilan!kan sehin!!a kultur tidak akanmampu mempertahankan dirinya dalam %ioreaktor * lalu hilan!+

amun* karena konsentrasi nutrisi pem%atas dalam )hemostat tidak dapatmele%ihi konsentrasi dalam umpsn * la(u pertum%uhan spesifik %ah-a sel dapatter)apai di )hemostat %iasanya sedikit le%ih rendah dari la(u pertum%uhan spesifik maksimal* karena la(u pertum%uhan spesifik %iasanya menin!kat den!an nutrisikonsentrasi seperti yan! di(elaskan oleh kinetika Monod + 'in!kat tertin!!i tertentu

pertum%uhan # ma; $ sel dapat men)apai sama den!an tin!kat pen!en)eran kritis#7)$+

8/19/2019 LTM 1 Biorek

8/9

5 4& P.S& K

Bro-nell*D+/+ and Aoun! # 1= =$* “ Process Engineering Design”, 3 th /d* e- 7elhi Gilley /astern Dtd

ilyati* #2003$* “ Proses Transesterifikasi Minyak Jarak Sebagai Bahan Baku Biodisel” * Banten DHPH+

Masromin dan Hit udiarso* #2004$* I Metanolisis Jarak Pagar dengan Katalisator a!" dengan Para#eter Suhu, $asio Bahan, Kece%atan Per%utaran dan Konsentrasi Katalis * Penelitian 'eknik imia .7 *Ao!yakarta ni5ersitas .hmad 7ahlan+

Peters * M+S* and 'imerhause* #2003$* “ Plant Design and Econo#y for &he#ical Engineer's * > th /d* e- Aork M) "ra- ill Book &ompany+

Prakoso* ' 7kk* #2003$* “ Esterifikasi (sa# )e#ak Bebas Dala# &P! untuk Produksi Metil Ester”, Ao!yakarta Seminar asional 'eknik imiaHndonesia

Sukarsono* #200 $* “Pros%ek Biodisel di *ndonesia”, Ao!yakarta GorkshopKem%uatan Biodisel dari Minyak Jarak* B.'. +

8

8/19/2019 LTM 1 Biorek

9/9

=