Carolus Borromeus Rasrendra
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung, Jl. Ganesha 10, Bandung, Indonesia, 40123

Published : 4 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 4 Documents
Search

Volatile State Mathematical Models for Predicting Components in Biomass Pyrolysis Products Pandit Hernowo; Carolus B. Rasrendra; Yogi W. Budhi; Jenny Rizkiana; Anton Irawan; Septhian Marno; Yana Meliana; Oki Muraza; Yazid Bindar
Journal of Engineering and Technological Sciences Vol. 54 No. 1 (2022)
Publisher : Institute for Research and Community Services, Institut Teknologi Bandung

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.5614/j.eng.technol.sci.2022.54.1.8

Abstract

Volatile state mathematical models for quantifying the chemical components in volatile biomass pyrolysis products were developed. The component mass yield Yi rate depends linearly on its pseudo kinetic constant and the remaining mass yield. The mass fraction rate of each component was modeled from the derivation of its mass yield rate equation. A new mathematical model equation was successfully developed. The involved variables are: biomass number, temperature, heating rate, pre-exponential factor, and pseudo activation energy related to each component. The component mass fraction yi and the mass yield were predicted using this model within a temperature range. Available experimental pyrolysis data for beechwood and rice husk biomass were used to confirm the developed model. The volatile products were separated into bio-pyrolysis gas (BPG) and a bio-pyrolysis oil (BPO). Five components in the BPG and forty in the BPO were quantified. The pseudo activation energy for each pseudo chemical reaction for a specific component was modeled as a polynomial function of temperature. The component mass fraction and yield are quantifiable using this developed mathematical model equation within a temperature range. The predicted component mass fractions and yields agreed excellently with the available experimental data.
Studi Kondisi Operasi dalam Pemisahan Asam Laktat dari Produk Konversi Katalitik Tandan Kosong Sawit Melalui Esterifikasi-Hidrolisis Johnner Parningotan Sitompul; Ana Kemala Putri Jauhari; Gun Gun Gumilar; Yosandi Calimanto; Carolus Borromeus Rasrendra
Jurnal Rekayasa Proses Vol 13, No 2 (2019)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (431.632 KB) | DOI: 10.22146/jrekpros.44195

Abstract

Lactic acid is a platform chemical that is usually used to form various chemical products. Nowadays, the need of lactic acid is increasingly high especially for bio-based chemical as a substitute for petroleum-based one. Catalytic chemical conversion is seemingly potential to substitute the bioconversion pathway. This research aims to determine the best operating condition for separating lactic acid from its mixture (the catalytic conversion product of oil palm empty fruit bunch) by esterification-hydrolysis in order to produce the highest yield and purity. The esterification of the mixture was carried out by using n-butanol as a solvent and wet Amberlyst-15 as a catalyst. The esterification process was conducted by reacting n-butanol and lactic acid for 6 hours in a batch reactor. Hydrolysis was then followed by reacting organic phase as an esterification product and water in batch reactor system for 4 hours. The result showed that the higher reactant volume ratio, temperature, and catalyst concentration were used, the higher yield of both esterification and hydrolysis products would be. The highest esterification yield of 98.64%-w/w was achieved when the temperature was at 90oC, with a reactant volume ratio of 4, and the catalyst concentration of 2.5%-w/w. Moreover, the experiment results showed that the highest hydrolysis yield of 98.64%-w/w was achieved by the temperature of 90 oC, the reactant volume ratio of 20, and the catalyst concentration of 2.5%-w/w. It was revealed that the most significant variable for esterification was reactant volume ratio while both reactant volume ratio and temperature become the prominent variables for hydrolysis counterpart. Additionally, another modified method of separation was conducted by applying reactive distillation. This modified process increased the hydrolysis yield up to 82.34%-w/w by using pure butyl lactate as feed while the usage of the catalytic butyl lactate as feed could produce lactic acid with the yield of 74.01%-w/w. A B S T R A KAsam laktat adalah bahan kimia antara yang bermanfaat untuk pembentukan berbagai macam produk kimia. Permintaan asam laktat dewasa ini sangat tinggi terutama sebagai bahan kimia berbasis alam yang digunakan sebagai substitusi untuk penggunaan bahan kimia tak terbarukan. Terdapat banyak alternatif proses yang sudah dilakukan oleh peneliti untuk menemukan metode alternatif yang efektif sebagai pengganti proses fermentasi dan konversi katalitik merupakan proses yang berpotensi untuk diaplikasikan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kondisi operasi yang menghasilkan perolehan asam laktat tinggi pada reaksi esterifikasi-hidrolisis asam laktat dari produk reaksi katalitik tandan kosong sawit menggunakan n-butanol p.a., dan katalis Amberlyst-15 basah. Esterifikasi dilakukan dengan mereaksikan n-butanol dan umpan hasil konversi katalitik tandan kosong sawit selama 6 jam. Hidrolisis dilakukan dengan mereaksikan air dan fase organik esterifikasi selama 4 jam. Hasil menunjukkan semakin tinggi temperatur reaksi, rasio volume reaktan, dan konsentrasi katalis, semakin tinggi perolehan asam laktat esterifikasi dan hidrolisis yang dihasilkan. Perolehan butil laktat tertinggi pada reaksi esterifikasi diperoleh sebesar 98,64%-b/b pada kondisi 90 oC, rasio volume 4 dan konsentrasi katalis 2,5%-b/b. Perolehan asam laktat tertinggi pada reaksi hidrolisis diperoleh sebesar 67,97%-b/b pada kondisi 90 oC, rasio volume 20 dan konsentrasi katalis 2,5%-b/b. Variabel signifikan pada esterifikasi adalah rasio volume reaktan, sedangkan pada hidrolisis adalah rasio volume reaktan dan temperatur. Penggunaan distilasi reaktif pada hidrolisis mampu meningkatkan perolehan asam laktat hingga 82,34%-b/b untuk butil laktat murni sebagai umpan dan 74,01%-b/b untuk butil laktat katalitik sebagai umpan.
Studi Kondisi Operasi dalam Pemisahan Asam Laktat dari Produk Konversi Katalitik Tandan Kosong Sawit Melalui Esterifikasi-Hidrolisis Johnner Parningotan Sitompul; Ana Kemala Putri Jauhari; Gun Gun Gumilar; Yosandi Calimanto; Carolus Borromeus Rasrendra
Jurnal Rekayasa Proses Vol 13, No 2 (2019)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (431.632 KB) | DOI: 10.22146/jrekpros.44195

Abstract

Lactic acid is a platform chemical that is usually used to form various chemical products. Nowadays, the need of lactic acid is increasingly high especially for bio-based chemical as a substitute for petroleum-based one. Catalytic chemical conversion is seemingly potential to substitute the bioconversion pathway. This research aims to determine the best operating condition for separating lactic acid from its mixture (the catalytic conversion product of oil palm empty fruit bunch) by esterification-hydrolysis in order to produce the highest yield and purity. The esterification of the mixture was carried out by using n-butanol as a solvent and wet Amberlyst-15 as a catalyst. The esterification process was conducted by reacting n-butanol and lactic acid for 6 hours in a batch reactor. Hydrolysis was then followed by reacting organic phase as an esterification product and water in batch reactor system for 4 hours. The result showed that the higher reactant volume ratio, temperature, and catalyst concentration were used, the higher yield of both esterification and hydrolysis products would be. The highest esterification yield of 98.64%-w/w was achieved when the temperature was at 90oC, with a reactant volume ratio of 4, and the catalyst concentration of 2.5%-w/w. Moreover, the experiment results showed that the highest hydrolysis yield of 98.64%-w/w was achieved by the temperature of 90 oC, the reactant volume ratio of 20, and the catalyst concentration of 2.5%-w/w. It was revealed that the most significant variable for esterification was reactant volume ratio while both reactant volume ratio and temperature become the prominent variables for hydrolysis counterpart. Additionally, another modified method of separation was conducted by applying reactive distillation. This modified process increased the hydrolysis yield up to 82.34%-w/w by using pure butyl lactate as feed while the usage of the catalytic butyl lactate as feed could produce lactic acid with the yield of 74.01%-w/w. A B S T R A KAsam laktat adalah bahan kimia antara yang bermanfaat untuk pembentukan berbagai macam produk kimia. Permintaan asam laktat dewasa ini sangat tinggi terutama sebagai bahan kimia berbasis alam yang digunakan sebagai substitusi untuk penggunaan bahan kimia tak terbarukan. Terdapat banyak alternatif proses yang sudah dilakukan oleh peneliti untuk menemukan metode alternatif yang efektif sebagai pengganti proses fermentasi dan konversi katalitik merupakan proses yang berpotensi untuk diaplikasikan. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kondisi operasi yang menghasilkan perolehan asam laktat tinggi pada reaksi esterifikasi-hidrolisis asam laktat dari produk reaksi katalitik tandan kosong sawit menggunakan n-butanol p.a., dan katalis Amberlyst-15 basah. Esterifikasi dilakukan dengan mereaksikan n-butanol dan umpan hasil konversi katalitik tandan kosong sawit selama 6 jam. Hidrolisis dilakukan dengan mereaksikan air dan fase organik esterifikasi selama 4 jam. Hasil menunjukkan semakin tinggi temperatur reaksi, rasio volume reaktan, dan konsentrasi katalis, semakin tinggi perolehan asam laktat esterifikasi dan hidrolisis yang dihasilkan. Perolehan butil laktat tertinggi pada reaksi esterifikasi diperoleh sebesar 98,64%-b/b pada kondisi 90 oC, rasio volume 4 dan konsentrasi katalis 2,5%-b/b. Perolehan asam laktat tertinggi pada reaksi hidrolisis diperoleh sebesar 67,97%-b/b pada kondisi 90 oC, rasio volume 20 dan konsentrasi katalis 2,5%-b/b. Variabel signifikan pada esterifikasi adalah rasio volume reaktan, sedangkan pada hidrolisis adalah rasio volume reaktan dan temperatur. Penggunaan distilasi reaktif pada hidrolisis mampu meningkatkan perolehan asam laktat hingga 82,34%-b/b untuk butil laktat murni sebagai umpan dan 74,01%-b/b untuk butil laktat katalitik sebagai umpan.
Proses Fraksionasi Biomassa dari Tandan Kosong Kelapa Sawit melalui Metode Organosolv Etanol dengan Penambahan Katalis Harum Azizah Darojati; Ronny Purwadi; Carolus Borromeus Rasrendra
JURNAL SELULOSA Vol 10, No 02 (2020): JURNAL SELULOSA
Publisher : Center for Pulp and Paper

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.25269/jsel.v10i02.303

Abstract

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan salah satu biomassa lignoselulosa dengan komposisi utama terdiri atas selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Pemisahan komponen lignoselulosa dapat dilakukan dengan fraksionasi melalui metode organosolv. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi operasi dari proses fraksionasi biomassa lignoselulosa TKKS dengan metode organosolv berkatalis NH4OH. Penelitian dirancang menggunakan Metode Placket-Burman dengan variasi rasio fraksi berat, rasio etanol:air, temperatur, konsentrasi katalis, dan waktu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fraksionasi dapat dilakukan dengan baik pada rasio fraksi berat biomassa 10%, perbandingan etanol:air sebanyak 1:1, temperatur 160°C, dan konsentrasi katalis 5% NH4OH, selama 120 menit. Kondisi tersebut dapat menghasilkan perolehan selulosa 98,07%, perolehan hemiselulosa 98,71% dan penghilangan lignin 60,28%. Penggunaan kembali pelarut dilakukan dengan memisahkan lignin melalui presipitasi H2SO4 1M pada pH 2. Penggunaan pelarut untuk kedua kali dapat menghasilkan perolehan selulosa 98,03%, perolehan hemiselulosa 65,61% dan penghilangan lignin 59,81%. Sementara itu, dari perhitungan neraca massa, dapat dilihat bahwa proses tersebut dapat dilakukan karena kehilangan pelarut dan padatan relatif sedikit. Kehilangan padatan berkisar pada 19,06% dari umpan TKKS, sedangkan pelarut yang dapat diambil adalah sekitar 59,34% dari umpan etanol.