Garuda - Garba Rujukan Digital

Pemodelan Dinamika Awal Adsorpsi Na2S dalam Kolom Bahan Isian Biji Salak (Salacca Zalacca) Irma Atika Sari; Muhammad Mufti Azis; Siti Syamsiah; Sutijan Sutijan
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 1 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Biofiltration is a promising method for gas purification due to its efficiency and low operating cost. One way to utilize biofiltration is in biogas purification where H2S is removed from the biogas product. The presence of H2S may cause severe corrosion in biogas processing facilities. By the use of biofilter, H2S is dissolved and adsorbed on packing material. This study investigated the adsorption process that occured during the beginning of biofilter operation. Na2S has been used as a model compound for H2S with packing material from snake fruit seeds. In this study, we have investigated the influence of liquid flowrate and inlet concentration of Na2S solutions. Na2S solution was fed from the top part of the column and trickled down through the snake fruit seed bed. The dissolved sulfide left the column from the bottom part which was then collected in a sample bottle and analized periodically with UV-VIS spectrophotometer. A one dimensional mathematical model of the adsorption column with respect to z direction was proposed to describe the adsorption behavior. In addition, Freundlich isotherm was used to describe the solid-liquid adsorption equilibrium. The experimental results showed that low flowrates i.e. 1.59 and 2.97 mL/s gave larger adsorption capacities than higher flowrate i.e. 3.96 and 5.58 mL/s. In addition, the influence of inlet concentrations to the breakthrough characteristics were found to be negligible. The fitting results estimated the values of DL=1.3174.10-7 m2/s, α=1.002.10-4 and n=12.661. As a result, it could be concluded that the axial diffusion had small influence on the adsorption of Na2S solution. In addition, the small value of α as well as large value of n indicated that the adsorption capacity of snake fruit seeds was relatively small. Keywords : snake fruit seed, biofiltration, adsorption, adsorption equilibrium, Na2S, sulfide Biofiltrasi adalah teknologi yang menjanjikan dalam pemurnian gas karena efisiensi yang tinggi serta biaya operasi yang rendah. Salah satu pemanfaatan biofiltrasi yang cukup menjanjikan adalah pemurnian biogas dimana gas H2S dipisahkan dari produk biogas akhir. Keberadaan gas H2S pada biogas dapat menyebabkan korosi pada peralatan pemrosesan biogas. Dalam biofilter, H2S akan terlarut dan kemudian akan teradsorpsi pada bahan isian. Penelitian ini mempelajari proses adsorpsi yang terjadi di awal proses biofiltrasi terhadap sulfida terlarut. Disini, larutan Na2S telah digunakan sebagai komponen model H2S untuk dijerap dengan bahan isian biji salak. Variabel proses yang dipelajari adalah variasi laju alir cairan dan variasi konsentrasi input larutan Na2S. Larutan Na2S dilewatkan pada kolom biofiltrasi dari atas melewati bahan isian biji salak, kemudian sulfida terlarut yang keluar pada kolom bawah ditampung dalam botol sampel dan dianalisis pada berbagai waktu dengan menggunakan UV-VIS spektrofotometer. Pemodelan matematika proses adsorpsi telah disusun dengan model adsorpsi 1 dimensi ke arah z. Persamaan kesetimbangan yang digunakan menggunakan persamaan kesetimbangan Freundlich. Hasil percobaan menunjukkan bahwa dengan debit aliran yang kecil seperti 1,59 dan 2,97 mL/det didapatkan penjerapan yang lebih besar jika dibandingkan dengan debit aliran besar seperti 3,96 dan 5,58 mL/det. Sementara itu, pengaruh konsentrasi umpan terhadap karakteristik kurva breakthrough relatif kecil. Hasil fitting memberikan nilai DL=1,3174.10-7 m2/s, α=1,002.10-4 dan n=12,661. Dengan demikian, secara umum dapat disimpulkan bahwa difusi longitudinal pada kolom adsorpsi berperan kecil terhadap proses adsorpsi sulfida. Sedangkan nilai α yang kecil serta n yang besar pada persamaan Freundlich menunjukkan kapasitas penjerapan biji salak yang relatif kecil. Kata kunci: biji salak, biofiltrasi, adsorpsi, kesetimbangan adsorpsi, Na2S, sulfide

Karakterisasi Larutan Polimer KYPAM HPAM untuk Bahan Injeksi dalam Enhanced Oil Recovery (EOR) Harimurti Wicaksono; Sutijan; Ahmad Tawfiequrrahman Yuliansyah
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 1 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Polymer injection is one method of Enhanced Oil Recovery (EOR), where the polymer is dissolved in water, usually the formation water. Hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) polymer types are most commonly used. This study aims to investigate the effect of KYPAM HPAM polymer concentration and operating conditions upon the water injection in order to determine the optimal injection system. Viscosity of polyacrylamide solution was measured with a Brookfield viscometer. Variation in salinity is carried out by mixing formation water with distilled water, whereas for high salinity of formation water using evaporation method. Shear rate was varied in the range of 145 s-1, while solution temperature was varied in the range of 70  87°C , and the effect of H2S gas in the solution was conducted by saturating the solution using natural gas which has concentration of H2S as 100 ppm. The results show that the effect of salinity solution has the greatest influence on the decrease in viscosity of the solution when compared to the other factors. Decrease in viscosity was due to agglomeration process resulting precipitate of polyacrylamide in the form of vaterite and aragonite morphology. The result also show that an increase in shear rate resulting lower viscosity. The increase in temperature causes the viscosity of the solution decreases. Meanwhile, the presence of H2S in the solution reduces the viscosity of the solution due to chemical degradation. Keywords: EOR, formation water, polymer injection, hydrolyzed polyacrylamide, salinity, polymer concentration. Injeksi polimer merupakan salah satu metode dalam Enhanced Oil Recovery (EOR). Dalam hal ini, polimer terlebih dulu dilarutkan dalam air, biasanya air formasi. Poliakrilamida terhidrolisis (HPAM) merupakan salah satu jenis polimer yang paling sering digunakan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi polimer KYPAM HPAM dan kondisi operasi pada injeksi air untuk menentukan sistem injeksi yang optimal. Larutan poliakrilamida diukur viskositasnya dengan viskometer Brookfield. Variasi salinitas dilakukan dengan mencampur air formasi dan aquades, sedangkan untuk salinitas tinggi dari air formasi dengan menggunakan metode penguapan.Variasi shear rate dilakukan pada kisaran 145 s-1, sedangkan suhu larutan divariasikan di kisaran 7087°C. Pengaruh gas H2S dalam larutan dilakukan dengan menjenuhkan larutan menggunakan gas alam yang memiliki konsentrasi H2S 100 ppm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa salinitas memiliki pengaruh terbesar pada penurunan viskositas larutan bila dibandingkan dengan faktor-faktor lain. Penurunan viskositas disebabkan aglomerasi menghasilkan endapan poliakrilamida dalam bentuk vaterite dan morfologi aragonit. Hasil percobaan juga menunjukkan bahwa peningkatan shear rate, mengakibatkan viskositas larutan terukur rendah. Peningkatan suhu menyebabkan viskositas larutan turun, sedangkan kehadiran H2S dalam larutan mengurangi viskositas larutan karena terjadi degradasi kimia pada polimer. Kata kunci: EOR, air formasi, injeksi polimer, hydrolyzed polyacrylamide, salinitas, konsentrasi polimer

Optimasi dan Pemodelan Matematis Deasetilasi Kitin Menjadi Kitosan Menggunakan KOH Edwin Rizki Safitra; Budhijanto Budhijanto; Rochmadi Rochmadi
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 1 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Chitosan is valuable product that can be produced from crustacean shell wastes. Chitosan is important ingredient in various fields, for example food industry, biotechnology, pharmacy, medicine, and environment. The objective of this experiment was to obtain optimum conditions of chitin deacetylation process and to propose mathematical model of deacetylation reaction to be used in reactor design. This experiment used KOH solution at various concentration of 40 to 70% (weight fraction), temperature of 80 to 120oC, and reaction time of 4-6 hours. The results showed that optimum condition was achieved at the concentration of KOH of 60%, temperature of 100oC, and reaction time of 5.5 hours. At that condition, the degree of deacetylation (DD) of the chitosan produced was 80.79%, which well met the market standard of 80% DD. The mathematical model proposed in this study indicated that diffusion controlled the the overall rate of reaction. Keywords: chitin, chitosan, degree of deacetylation, optimization, mathematical modeling. Pemanfaatan limbah padat udang sudah sangat lama dikembangkan oleh para peneliti. Salah satu produk yang dapat dihasilkan dari limbah kulit udang adalah kitosan. Tercatat 200 kegunaan kitosan di berbagai bidang dari industri pangan, bioteknologi, farmasi, kedokteran, serta lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi optimum proses deasetilasi kitin dan merumuskan model matematis reaksi deasetilasi untuk keperluan perancangan reaktor. Pada penelitian ini digunakan larutan KOH dengan variasi konsentrasi 40-70% (% berat), suhu 80-120oC, dan waktu reaksi 4-6 jam. Kondisi optimum penelitian ini dicapai pada suhu 100oC, waktu reaksi 5,5 jam, dan konsentrasi KOH 60%. Pada kondisi tersebut, diperoleh kitosan dengan nilai derajat deasetilasi (DD) 80,79% dan sudah sesuai dengan permintaan pasar (minimal 80%). Model matematis yang diperoleh pada penelitian ini mengindikasikan bahwa dalam proses produksi kitosan dari limbah kulit udang, proses transfer massa (difusi) lebih mengontrol dibandingkan reaksi. Kata kunci: kitin, kitosan, derajat deasetilasi, optimasi, pemodelan matematis.

Pengaruh Kadar Air Umpan dan Rasio C/N pada Produksi Biogas dari Sampah Organik Pasar Zuliyana; Sang Kompiang Wirawan; Wiratni Budhijanto; Rochim Bakti Cahyono
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 1 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Nowadays, Indonesia is facing serious problem related to the rapid generation of municipal solid waste (MSW) and dependence on fossil energy. Converting organic content of MSW into biogas through biological process by mean of anaerobic digester is one of promising proposals to solve the MSW problem. In order to optimize biogas production, this research studies the effect of Total Solid (TS) content and ratio of carbon to nitrogen (C/N) within organic fraction of MSW as raw material for biogas production. The organic fraction of MSW consists of vegetables and fruits waste which originated from traditional market. The experiments using various TS concentrations (10%, 15% and 20%) were conducted in batch reactors. The results showed that TS content of MSW raw material had significant effects on the total volume and CH4 concentration of biogas production. High water content in MSW raw material enhanced the hydrolysis of organic fraction as well as avoided the excessive Volatile Fatty Acid (VFA) concentration which posed the risk of inhibition on the anaerobic process. Based on the results, the TS concentration of 10-15% in the organic MSW would offer an optimum yield of biogas production. In order to examine the effect of C/N ratio, the organic MSW was modified using ZA fertilizer (36, 30, 20 and 10 C/N ratios). The C/N ratios of 20-30 produced high amount biogas and CH4 concentration compared to others. The C/N ratio should be maintained at the optimum value to prevent the accumulation of free ammonia which could cause problems in the anaerobic process. Based on the results, the biogas production from organic MSW would yield the optimum biogas amount and CH4 concentration when the TS concentration and C/N ratio were 10-15% and 20-30, respectively. This outcome would give recommendation on the water addition to the raw organic fraction of MSW and C/N modification when converting the organic fraction of MSW to biogas. Keywords: biogas, C/N ratio, municipal solid waste, total solid. Permasalahan sampah dan ketergantungan akan energi fosil mendorong pemanfaatan sampah organik menjadi biogas. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi Total Solid (TS) dan rasio C/N dari sampah kota sebagai bahan baku produksi biogas. Sampah kota berupa sayuran dan buah yang merupakan fraksi organik yang diperoleh dari pasar tradisional dan selanjutnya produksi biogas dilakukan dalam reaktor batch. Konsentrasi TS bahan baku divariasikan menjadi tiga variasi nilai TS yaitu 20%, 15% dan 10%. Konsentrasi TS pada bahan baku digester berpengaruh secara signifikan terhadap jumlah akumulatif biogas yang dihasilkan dan kadar CH4. Diperlukan air dengan jumlah yang optimum untuk mempercepat proses hidrolisis sekaligus mencegah konsentrasi Volatile Fatty Acid (VFA) terlalu tinggi yang beresiko inhibitor dalam sistem anaerob. Pada penelitian ini, untuk jenis sampah sayur/buah, nilai TS yang relatif baik adalah antara 10-15%. Modifikasi nilai rasio karbon terhadap nitrogen (C/N) dilakukan pada bahan baku dengan kadar TS optimum dimana nilai rasio C/N dimodifikasi menjadi 36 (rasio C/N orisinal TS optimum), 30, 20 dan 10. C/N ratio yang lebih rendah daripada nilai orisinalnya dicapai dengan penambahan pupuk ZA. Dalam penelitian ini, rasio C/N antara 20-30 memberikan hasil yang relatif paling baik dibandingkan nilai rasio C/N yang lain. Perlu dijaga agar nilai rasio C/N tidak terlalu rendah yang menyebabkan kinerja sistem anaerob justru lebih buruk. karena akumulasi ammonia bebas yang justru merupakan inhibitor. Berdasarkan hasil yang diperoleh, produksi biogas dari sampah buah dan sayur menunjukkan hasil yang optimum saat kisaran konsentrasi TS 10-15% dan rasio C/N 20-30. Hal ini memberikan rekomendasi jumlah penambahan air dan perlu tidaknya koreksi rasio C/N pada umpan bahan baku saat operasi skala industri. Kata kunci: biogas, rasio C/N, sampah kota, total solid.

Pengaruh Konsentrasi Polifenol pada Produksi Asam Laktat dari Substrat Menggunakan Rhizopus oryzae Maulana Gilar Nugraha; Siti Syamsiah; Agus Prasetya
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 1 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Polyphenol is antioxidant compound naturally present in plants e.g in cacao shell (Thebrema cacao L.). The cacao shell has high cellulose content (30-50%), and therefore it is potential to be converted into various types of products. Cellulose could be hydrolyzed to produce glucose, and glucose could be fermented to become lactic acid. However, polyphenol presence in the cacao shell is suspected to be inhibitory to fermentation process. This research aimed to figure out the polyphenol effect in lactic acid fermentation with glucose as substrate by the fungus Rhizopus oryzae. Polyphenol concentrations in the fermentation broth were varied with value of 0, 10, 15, and 20 g/L. Along the course of the experiment, lactic acid concentration was measured by means of gravimetric and conductometric method. Fungus growth was measured through dry mass method while consumption of glucose was observed by glucose determination with Nelson-Samogyi method. The results showed that polyphenol presence in fermentation system would decrease lactic acid production from 40.55 g/L (system without polyphenol) to 18.24 g/L (system with 20 g/L polyphenol). Microbe growth inhibition also observed from 3.68 g/L (system without polyphenol) to 0.51 g/L (system with 20 g/L polyphenol). However, polyphenol presence did not affect the total glucose consumption. Final glucose concentrations in all system were about 10.94 to 19.28 g/L. Some possible factors for this phenomenon were glucose conversion to another product and glucose utilization for cell maintenance. This research also found that the best kinetic model to represent the fermentation system was uncompetitive inhibition model. Keywords: fermentation kinetics, inhibitor, polyphenol, cacao Kulit buah cokelat (Theobrema cacao L.) merupakan salah satu limbah perkebunan dengan kandungan selulosa yang relatif tinggi (30-50%) yang berpotensi sebagai bahan baku berbagai produk. Selain itu, kulit buah cokelat juga mengandung polifenol sebagai antioksidan dalam jumlah yang relative besar. Selulosa dapat dihidrolisis menjadi glukosa dan hasil hidrolisis tersebut dapat difermentasi menjadi asam laktat. Namun keberadaan polifenol dalam kulit kakao berpotensi menghambat proses fermentasi selulosa. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh polifenol terhadap fermentasi asam laktat dengan bahan baku glukosa menggunakan Rhizopus oryzae. Variasi konsentrasi polifenol yang digunakan adalah 0, 10, 15, dan 20 g/L dalam cairan fermentasi. Sepanjang penelitian konsentrasi asam laktat dianalisis dengan metode gravimetri dan konduktometri. Konsentrasi mikroba diukur dengan menggunakan metode berat kering sedangkan pengukuran konsentrasi glukosa menggunakan metode Nelson-Samogyi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi polifenol dapat menurunkan produksi asam laktat dari 40,55 g/L (sistem tanpa polifenol) menjadi 18,24 g/L (sistem dengan 20 g/L polifenol). Pertumbuhan mikroba pun mengalami penurunan dari 3,68 g/L (sistem tanpa polifenol) menjadi 0,51 g/L (sistem dengan 20 g/L polifenol). Walaupun demikian, konsumsi glukosa tidak terlalu dipengaruhi oleh penambahan polifenol. Nilai konsentrasi akhir glukosa sistem pada berbagai variasi polifenol berkisar 10,94 s/d 19,28 g/L. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh terkonversinya glukosa menjadi produk samping lain dan alokasi untuk maintenance sel. Penelitian ini menyimpulkan bahwa model kinetika yang dapat merepresentasikan sistem ini dengan baik adalah model uncompetitive inhibition. Kata kunci: kinetika fermentasi, inhibitor, polifenol, kakao

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name
-

Contact Email
-

Phone
-

Journal Mail Official
-

Editorial Address
-

Location
Kab. sleman,

Daerah istimewa yogyakarta

INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name -

Contact Email -

Phone -

Journal Mail Official -

Editorial Address -

Location Kab. sleman, Daerah istimewa yogyakarta INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Contact Name
-

Contact Email
-

Phone
-

Journal Mail Official
-

Editorial Address
-

Location
Kab. sleman,

Daerah istimewa yogyakarta

INDONESIA