Simulasi pengaruh konsentrasi garam dan reflux ratio dalam pemurnian bioetanol dengan distilasi ekstraktif menggunakan dividing-wall column

Abstract

Kelangkaan bahan bakar minyak bumi atau fosil yang terjadi telah memberikan dampak yang sangat besar dalam berbagai sektor kehidupan. Semakin meningkatkan kebutuhan akan bahan bakar minyak bumi tidak mampu diimbangi dengan sumber daya yang ada. Hal ini menyebabkan dibutuhkannya bahan bakar alternatif yang dapat diperbaharui. Selain itu pembakaran bahan bakar minyak bumi memberikan dampak negatif pada lingkungan. Kualitas udara semakin menurun akibat asap dari pembakaran minyak bumi. Salah satu bahan bakar alternatif yang cocok adalah bioetanol. Bioetanol yang didapatkan dari hasil fermentasi biasa hanya berkisar 11,5-12,5% dan dapat ditingkatkan menjadi ±96% dengan distilasi biasa. Namun, bioetanol harus diproses lebih lanjut untuk dapat digunakan sebagai bahan bakar, yaitu sampai kadar kemurnian minimal 99,5%. Tujuan penelitian ini adalah mempelajari proses pemurnian bioetanol dengan cara simulasi menggunakan Aspen Plus. Proses pemurnian akan menggunakan distilasi ekstraktif dengan dividing-wall column. Dalam industri, penelitian ini bermanfaat untuk memberikan alternatif untuk memenuhi kebutuhan akan bahan bakar yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan. Sedangkan bagi ilmuwan, penelitian ini bermanfaat untuk memberi sumbangsih mengenai simulasi proses pemurnian bioetanol dengan bantuan software. Metode penelitian ini adalah simulasi menggunakan software Aspen Plus. Model termodinamika yang digunakan adalah ELECNTRL dan model unit operasi yang digunakan adalah RadFrac. Pemilihan model ini didasari karena model ELECNRTL cocok untuk sistem kesetimbangan uap-cair dan kesetimbangan cair-cair baik polar maupun non-polar serta model RadFrac yang cocok mensimulasikan semua tipe operasi fraksinasi uap-cair multi-tahap. Model yang telah dibuat akan divalidasi dengan data literatur. Model yang sudah valid akan digunakan untuk mensimulasi proses pemurnian bioetanol menggunakan distilasi ekstraktif dengan dividing-wall column. Entrainer yang digunakan adalah etilen glikol dengan memvariasikan konsentrasi garam dan reflux ratio dari kolom pra-fraksinasi. Dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan garam dapat meningkatkan kemurnian produk etanol. Selain itu penambahan garam juga dapat menurunkan kebutuhan entrainer untuk mendapatkan etanol dengan target kemurnian tertentu. Reflux ratio yang semakin besar juga akan meningkatkan kemurnian etanol yang didapatkan, namun akan mengurangi banyaknya produk dibanding umpan dari etanol.