Penelitian Tahun:

Klik tahun di bawah ini untuk melihat rincian penelitian.

Publikasi Ilmiah Tahun:

Klik tahun di bawah ini untuk melihat rincian publikasi ilmiah.

Pengabdian Masyarakat Tahun:

Klik tahun di bawah ini untuk melihat rincian pengabdian masyarakat.

Pradesain Pabrik “FRAKSINASI LIGNOSELULOSA TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN METODE STEAM EXPLOSION DAN VARIASI ISOLASI LIGNIN”

Pra Desain Parbik dengan judul “FRAKSINASI LIGNOSELULOSA TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN METODE STEAM EXPLOSION DAN VARIASI ISOLASI LIGNIN“

dipersembahkan mahasiswa kelompok study di Laboratorium Teknik Biokimia, Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Bahan baku dari pabrik fraksinasi ini adalah tandan kosong kelapa sawit dengan bahan baku pendukung berupa ethanol, NaOH dan H2SO4. Terdapat 2 proses utama pada pabrik fraksinasi ini yaitu proses pretreatment dan proses fraksinasi. Proses pretreatment bertujuan untuk membuka struktur lignoselulosa sehingga mempermudah proses selanjutnya, yaitu fraksinasi dan dapat meningkatkan yield. Proses fraksinasi bertujuan untuk memisahkan komponen dari lignoselulosa yang terdiri selulosa, hemiselulosa dan lignin yang dapat dimanfaatkan sesuai potensi masing-masing.

1. Proses pretreatment dimulai dengan memindahkan TKKS dari Gudang penyimpanan TKKS menggunakan belt conveyor menuju washing tank untuk mencuci TKKS. Tujuan dari pencucian tersebut yaitu untuk membersihkan TKKS dari zat pengotornya dengan volume air pencucian 1:15 selama 10 menit. setelah dilakukan pencucian, TKKS dipindahkan Kembali menggunakan belt conveyor menuju shredder yang berfungsi untuk mereduksi ukuran TKKS menjadi kurang lebih 20 mm sehingga dapat memperluas permukaan TKKS. Kemudian, TKKS yang berukuran 20 mm diumpankan menggunakan screw conveyor menuju steam explosion reactor. Selain TKKS, steam jenuh pada suhu 190℃ dengan tekanan tinggi juga diinjeksikan pada steam explosion reactor yang selanjutnya mengalami dekompresi. Proses yang terjadi di steam explosion reactor berlangsung selama 15 menit dan dapat mengubah struktur dinding sel pada TKKS sehingga dapat mempermudah untuk proses fraksinasi. Keluaran dari steam explosion reactor kemudian diumpankan menuju flash tank untuk memisahkan steam dan slurry. Steam yang telah dipisahkan menuju kondensor untuk dikondensasi dan menjadi waste water. Slurry keluaran dari flash tank kemudian menuju proses selanjutnya untuk difraksinasi.
2. Selanjutnya, yaitu memasuki area proses fraksinasi yang dimulai dengan pemisahan hemiselulosa dengan cara filtrasi sekaligus pencucian slurry di horizontal belt filter. Filtrasi dan pencucian tersebut bertujuan untuk melarutkan hemiselulosa, dikarenakan sifat hemiselulosa yang hidrofilik. Keluaran dari horizontal belt filter yaitu berupa filtrat yang mengandung hemiselulosa dan cake yang mengandung selulosa dan lignin.  Filtrat tersebut diumpankan menuju tangki pengendapan hemiselulosa yang kemudian ditambahkan ethanol dengan perbandingan volume 3:1 yang berfungsi untuk mengendapkan hemiselulosa dari filtrat tersebut sehingga didapatkan endapan hemiselulosa. Kondisi operasi pada proses pengendapan hemiselulosa berlangsung pada 30 ℃ selama 4 jam. Selanjutnya, untuk memisahkan endapan hemiselulosa dari campuran tersebut maka diperlukan proses penguapan menggunakan evaporator. Media pemanas di evaporator menggunakan steam, yang kemudian uapnya keluar menuju kondensor untuk dikondensasi dan menjadi waste water. Endapan hemiselulosa yang telah terpisah dari campuran tersebut dipindahkan menggunakan belt conveyor untuk disimpan di tangka penampung hemiselulosa.
3. Setelah didapatkan produk hemiselulosa, kemudian dilanjutkan pemisahan selulosa dengan cara delignifikasi alkali untuk melarutkan lignin. Pada proses delignifikasi alkali cake dari horizontal belt filter akan direaksikan dengan NaOH konsentrasi 1% (rasio berat per volume). Untuk mendapatkan NaOH dengan konsentrasi 1% dilakukan pengenceran NaOH 50% yang berasal dari tangki penyimpanan bahan baku NaOH dengan sejumlah air, sehingga didapatkan NaOH dengan konsentrasi 1%. Cake dari horizontal belt filter diumpankan menggunakan bucket elevator menuju reaktor delignifikasi yang sekaligus juga ditambahkan larutan NaOH 1% dengan rasio 20:1. Proses di reaktor delignifikasi berlangsung pada suhu 100℃ dengan media pemanas berupa steam selama 1 jam dengan kecepatan pengadukan sebesar 80 rpm. Slurry dari reaktor delignifikasi kemudian diumpankan menuju horizontal belt filter dimana pada horizontal belt filter terdapat proses filtrasi dan pencucian. Filtrasi berfungsi untuk memisahkan selulosa dengan filtrat yang berupa lignin dan pencucian berfungsi untuk menurunkan suhu dari selulosa sebelum disimpan pada tangka penyimpanan produk. Selulosa yang telah mengalami penurunan suhu kemudian akan dipindahkan menggunakan belt conveyor menuju tangka penampung produk selulosa.
4. Proses terakhir yaitu filtrat yang mengandung lignin dipompa menuju reaktor netralisasi dan presipitasi, pada reaktor tersebut ditambahkan H2SO4 yang bertujuan untuk menurunkan pH filtrat sekaligus juga dapat mengendapkan lignin. Proses yang terjadi di reaktor netralisasi dan presipitasi berlangsung pada suhu 80℃ dengan media pemanas berupa steam selama 10 menit. Slurry dari reaktor netralisasi dan presipitasi kemudian diumpankan menuju horizontal belt filter dimana pada horizontal belt filter terdapat proses filtrasi dan pencucian. Proses filtrasi berfungsi untuk memisahkan lignin yang telah terendapkan dengan residunya dan pencucian berfungsi untuk menurunkan suhu dari lignin sebelum disimpan pada tangka penyimpanan produk. Lignin yang telah mengalami penurunan suhu kemudian akan dipindahkan menggunakan belt conveyor menuju tangka penampung produk lignin.