Makalah Dasar Komputasi Dan Intrumen Kontrol Xii.docx

MAKALAH

“Dasar Komputasi Proses dan Instrumen Kontrpl”

Disusun Oleh : Nama

:

Abdul Aziz

:

Chandra Halim

:

Fadila Putri

:

Marlina

:

Mutya Sari

KIMIA INDUSTRI

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN (SMK) NEGERI 2 BANJARMASIN 2018

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Etanol telah digunakan manusia sejak zaman prasejarah sebagai bahan pemabuk dalam minuman beralkohol. Residu yang ditemukan pada peninggalan keramik yang berumur 9000 tahun dari China bagian utara menunjukkan bahwa minuman beralkohol telah digunakan oleh manusia prasejarah dari masa Neolitik. Campuran dari (Bio) etanol yang mendekati kemrunian untuk pertama kali ditemukan oleh Kimiawan Muslim yang mengembangkan proses distilasi pada masa Kalifah Abbasid dengan peneliti yang terkenal waktu itu adalah Jabir ibn Hayyan (Geber), Al-Kindi (Alkindus) dan al-Razi (Rhazes). Catatan yang disusun oleh Jabir ibn Hayyan (721-815) menyebutkan bahwa uap dari wine yang mendidih mudah terbakar. Al-Kindi (801-873) dengan tegas menjelaskan tentang proses distilasi wine. Sedangkan (Bio)etanol absolut didapatkan pada tahun 1796 oleh Johann Tobias Lowitz, dengan menggunakan distilasi saringan arang.Antoine Lavoisier menggambarkan bahwa (Bio)etanol adalah senyawa yang terbentuk dari karbon, hidrogen dan oksigen. Pada tahun 1808 Nicolas-Théodore de Saussure dapat menentukan rumus kimia etanol. Limapuluh tahun kemudian (1858), Archibald Scott Couper menerbitkan rumus bangun etanol. Dengan demikian etanol adalah salah satu senyawa kimia yang pertama kali ditemukan rumus bangunnya. Etanol pertama kali dibuat secara sintetis pada tahu 1829 di Inggris oleh Henry Hennel dan S.G.Serullas di Perancis. Michael Faraday membuat etanol dengan menggunakan hidrasi katalis asam pada etilen pada tahun 1982 yang digunakan pada proses produksi etanol sintetis hingga saat ini. Pada tahun 1840 etanol menjadi bahan bakar lampu di Amerika Serikat, pada tahun 1880-an Henry Ford membuat mobil quadrycycle dan sejak tahun 1908 mobil Ford model T telah dapat menggunakan (bio) etanol sebagai bahan bakarnya. Namun pada tahun 1920an bahan bakar dari petroleum yang harganya lebih murah telah menjadi dominan menyebabkan

etanol

kurang

mendapatkan

perhatian.

Akhir-akhir

ini,

dengan

meningkatnya harga minyak bumi, bioetanol kembali mendapatkan perhatian dan telah menjadi alternatif energi yang terus dikembangkan. Etanol, disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat ditemukan pada minuman beralkohol dan termometer modern. Etanol adalah salah satu obat rekreasi yang paling tua. Etanol termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia C2H5OH dan rumus empiris C2H6O. Ia merupakan isomer konstitusional dari dimetil eter. Etanol sering disingkat menjadi EtOH, dengan "Et" merupakan singkatan dari gugus etil (C2H5). Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar. Ethanol merupakan senyawa yang tidak terdapat secara bebas di alam. Zat ini adalah golongan alkohol biasa atau alkohol primer yang dibuat dari glukosa atau jenis gula yang lain dengan jalan peragian.

BAB II PEMBAHASAN 2.1. Proses Fisika dan Kimia Pembuatan Etanol 2.1.1 Proses Fisika a. Destilasi

Destilasi merupakan proses pembuangan air dari dalam alkohol yang kadar airnya masih tinggi. Prinsip dasar dari proses destilasi adalah memisahkan dua buah campuran cairan dengan memanfaatkan perbedaan titik didih dari kedua zat cair tersebut. Alkohol yang titik didihnya lebih rendah dari air akan diuapkan dengan jalan memanaskanya. Air akan tinggal dan alkohol akan menguap. Uap alkohol ini dijadikan cairan lagi dengan cara mendinginkannya. Dalam proses destilasi ini kadar alcohol yang diperoleh sampai 96 %. Etanol adalah cairan tak berwarna yang mudah menguap dengan aroma yang khas. Ia terbakar tanpa asap dengan lidah api berwarna biru yang kadang-kadang tidak dapat terlihat pada cahaya biasa. Sifat-sifat fisika etanol utamanya dipengaruhi oleh keberadaan gugus hidroksil dan pendeknya rantai karbon etanol. Gugus hidroksil dapat berpartisipasi ke dalam ikatan hidrogen, sehingga membuatnya cair dan lebih sulit menguap dari pada senyawa organik lainnya dengan massa molekul yang sama. Etanol adalah pelarut yang serbaguna, larut dalam air dan pelarut organik lainnya, meliputi asam asetat, aseton, benzena, karbon tetraklorida, kloroform, dietil eter, etilena glikol, gliserol, nitrometana, piridina, dan toluena. Ia juga larut dalam hidrokarbon alifatik

yang ringan, seperti pentana dan heksana, dan juga larut dalam senyawa klorida alifatik seperti trikloroetana dan tetrakloroetilena. Campuran etanol-air memiliki volume yang lebih kecil daripada jumlah kedua cairan tersebut secara terpisah. Campuran etanal dan air dengan volume yang sama akan menghasilkan campuran yang volumenya hanya 1,92 kali jumlah volume awal. Pencampuran etanol dan air bersifat eksotermik dengan energi sekitar 777 J/mol dibebaskan pada 298 K. Campuran etanol dan air akan membentuk azeotrop dengan perbandingkan kira-kira 89 mol% etanol dan 11 mol% air. Perbandingan ini juga dapat dinyatakan sebagai 96% volume etanol dan 4% volume air pada tekanan normal dan T = 351 K. Komposisi azeotropik ini sangat tergantung pada suhu dan tekanan. Ia akan menghilang pada temperatur di bawah 303 K.

Ikatan hidrogen pada etanol padat pada −186 °C Ikatan hidrogen menyebabkan etanol murni sangat higroskopis, sedemikiannya ia akan menyerap air dari udara. Sifat gugus hidroksil yang polar menyebabkannya dapat larut dalam banyak senyawa ion, utamanya natrium hidroksida, kalium hidroksida, magnesium klorida, kalsium klorida, amonium klorida, amonium bromida, dan natrium bromida.[8] Natrium klorida dan kalium klorida sedikit larut dalam etanol.[8] Oleh karena etanol juga memiliki rantai karbon nonpolar, ia juga larut dalam senyawa nonpolar, meliput kebanyakan minyak atsiri[13] dan banyak perasa, pewarna, dan obat. Penambahan beberapa persen etanol dalam air akan menurunkan tegangan permukaan air secara drastis. Campuran etanol dengan air yang lebih dari 50% etanol bersifat mudah terbakar dan mudah menyala. Campuran yang kurang dari 50% etanol juga dapat menyala apabila larutan tersebut dipanaskan terlebih dahulu. Indeks refraksi etanol adalah 1,36242 (pada λ=589,3 nm dan 18,35 °C).

b.

Distilasi dan Dehidrasi

Setelah proses fermentasi selesai, masukkan cairan fermentasi ke dalam evaporator atau boiler. Panaskan evaporator dan suhunya dipertahankan antara 79 – 81oC. Pada suhu ini etanol sudah menguap, tetapi air tidak menguap. Uap etanol dialirkan ke distilator. Bioetanol akan keluar dari pipa pengeluaran distilator. Distilasi pertama, biasanya kadar etanol masih di bawah 95%. Apabila kadar etanol masih di bawah 95%, distilasi perlu diulangi lagi (reflux) hingga kadar etanolnya 95%. Apabila kadar etanolnya sudah 95% dilakukan dehidrasi atau penghilangan air. Untuk menghilangkan air bisa menggunakan kapur tohor atau zeolit sintetis. Tambahkan kapur tohor pada etanol. Biarkan semalam. Setelah itu didistilasi lagi hingga kadar airnya kurang lebih 99.5% 2.1.2. Proses Kimia Etanol dapat diproduksi secara petrokimia melalui hidrasi etilena ataupun secara biologis melalaui fermentasi gula dengan ragi. Hidrasi etilena Etanol yang digunakan untuk kebutuhan industri sering kali dibuat dari senyawa petrokimia, utamanya adalah melalui hidrasi etilena: C2H4(g) + H2O(g) → CH3CH2OH(l). Katalisa yang digunakan umumnya adalah asam fosfat. Katalis ini digunakan pertama kali untuk produksi skala besar etanol oleh Shell Oil Company pada tahun 1947. Reaksi ini dijalankan dengan tekanan uap berlebih pada suhu 300 °C. Proses lama yang pernah digunakan pada tahun 1930 oleh Union Carbide adalah dengan menghidrasi etilena secara tidak langsung dengan mereaksikannya dengan asam sulfat pekat untuk mendapatkan etil sulfat. Etil sulfat kemudian dihidrolisis dan menghasilkan etanol: C2H4 + H2SO4 → CH3CH2SO4H CH3CH2SO4H + H2O → CH3CH2OH + H2SO4

Fermentasi Etanol untuk kegunaan konsumsi manusia (seperti minuman beralkohol) dan kegunaan bahan bakar diproduksi dengan cara fermentasi. Spesies ragi tertentu (misalnya Saccharomyces cerevisiae) mencerna gula dan menghasilkan etanol dan karbon dioksida: C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2. Proses membiakkan ragi untuk mendapatkan alkohol disebut sebagai fermentasi. Konsentrasi etanol yang tinggi akan beracun bagi ragi. Pada jenis ragi yang paling toleran terhadap etanol, ragi tersebut hanya dapat bertahan pada lingkungan 15% etanol berdasarkan volume. Untuk menghasilkan etanol dari bahan-bahan pati, misalnya serealia, pati tersebut haruslah diubah terlebih dahulu menjadi gula. Dalam pembuatan bir, ini dapat dilakukan dengan merendam biji gandum dalam air dan membiarkannya berkecambah. Biji gandum yang beru berkecambah tersebut akan menghasilkan enzim amilase. Biji kecambah gandum ditumbuk, dan amilase yang ada akan mengubah pati menjadi gula. Untuk etanol bahan bakar, hidrolisis pati menjadi glukosa dapat dilakukan dengan lebih cepat menggunakan asam sulfat encer, menambahkan fungi penghasil amilase, atapun kombinasi dua cara tersebut. Pati (Starch) merupakan sebuah karbohidrat kompleks, dan karbohidrat yang lain juga bisa digunakan – misalnya, sukrosa (gula) biasanya digunakan untuk membuat alkohol. Dalam skala industri, sukrosa tidak mungkin bisa digunakan sebagai bahan baku. Penghalusan glukosa memerlukan waktu yang lama jika hanya untuk digunakan dalam fermentasi. Meski demikian tidak ada salahnya untuk menjadikan gula tebu asli sebagai bahan baku dalam proses fermentasi.

Tahap pertama dalam proses fermentasi adalah penguraian karbohidrat kompleks menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Sebagai contoh, jika bahan baku yang digunakanan adalah pati dalam biji-bijian seperti gandum atau beras, maka bahan baku ini dipanaskan dengan air panas untuk mengekstrak pati dan selanjutnya dipanaskan dengan malat. Malat adalah beras berkecambah yang mengandung enzim yang dapat menguraikan pati menjadi karbohidrat yang lebih sederhana, yang disebut sebagai maltosa, C12H22O11. Maltosa memiliki rumus molekul yang sama seperti sukrosa tetapi mengandung dua unit glukosa yang saling mengikat, sedangkan sukrosa mengandung satu unit glukosa dan satu unit fruktosa. Ragi kemudian dimasukkan dan campuran dibiarkan hangat (sekitar 35°C) selama beberapa hari sampai fermentasi berlangsung sempurna. Udara tidak dibiarkan masuk ke dalam campuran untuk mencegah terjadinya oksidasi alkohol yang dihasilkan menjadi asam etanoat (asam cuka). Enzim-enzim dalam ragi pertama-tama mengubah karbohidrat seperti maltosa atau sukrosa menjadi karbohidrat yang lebih sederhana seperti glukosa dan fruktosa, serta kemudian mengubah karbohidrat sederhana tersebut menjadi alkohol dan karbon dioksida. Perubahan ini bisa ditunjukkan sebagai persamaan-persamaan reaksi kimia sederhana, meski aspek biokimia dari reaksi-reaksi ini jauh lebih rumit. Ragi dimatikan oleh alkohol dengan konsentrasi berlebih sekiar 15 %, dan ini membatasi kemurnian alkohol yang bisa dihasilkan. Alkohol dipisahkan dari campuran dengan metode distilasi fraksional untuk menghasilkan 96 % alkohol murni. Secara teori, 4% air yang terakhir tersisa tidak bisa dihilangkan dengan metode distilasi fraksional.

2.2. Bahan Pembuatan Etanol Bahan baku untuk memproduksi ethanol dengan cara fermentasi dapat di produksi dari 3 macam karbohidrat, yaitu: -

Bahan-bahan yang mengandung gula atau disebut juga sustansi sakharin, rasanya manis seperti misalnya gula tebu, gula bit, molase (tetes), macammacam sari buah-buahan dan lain-lain. Pada umumnya sebagai media untuk produksi alkohol secara komersial pada industri fermentasi alkohol. Di Indonesia dipakai tetes (molase) yang bisadidapatkan setelah sakharosanya dikristalisasi dan disentrifuse dari sisi gula tebu. Sisa tetes/cairan ini disebut sebagai “black strap mollase” yang merupakan campuran kompleks yang mengandung sakharosa, gula invert, garam-garam dan bahan-bahan non gula. Bahan-bahan ini antara lain karamel yag terjadi karena pemanasan gula, melanoidin yang mengandung nitrogen dan terdapat pula hidroksi metil furfural, asam formiat dan lain-lain. Kualitas molase yang dihasilkan dari suatu industri gula dipengaruhi oleh cara pembersihan niranya.

-

Bahan yang mengandung pati, misalnya: padi-padian, jagung, gandum, kentang sorgum, malt, barley, ubi kayu dan lain-lain.

-

Bahan-baha yang mengandung selulosa, misalnya: kayu, cairan buangan pabrik pulp dan kertas (waste sulfite liquor)

-

Mikroba Frementasi Dalam proses fermentasi alkohol digunakan ragi. Ragi ini dapat merubah glukosa menjadi alkohol dan gas CO2. Ragi merupakan mikroorganisme bersel satu, tidak berklorofil dan termasuk golongan Eumycetes. Pada umumnya ragi yang dipakai untuk membuat alkohol adalah jenis Saccharomyces cerevisiae, yang mempunyai pertumbuhan sempurna pada suhu ± 30oC dan pH 4,8.

2.3. Reaksi Kimia Pembuatan Etanol 2.3.1. Mereaksikan Alkil Halida (Haloalkana) dengan Basa Reaksi antara alkil halida dengan basa akan menghasilkan alkohol dan garam. RX + KOH → ROH + KX Cara ini digunakan secara khusus untuk membuat amil alkohol dalam skala besar, yaitu dengan mereaksikan kloropentana dan KOH. Dari hasil eksperimen dapat disimpulkan bahwa alkil iodida lebih cepat reaksinya daripada alkil bromida maupun alkil klorida. Selain itu halida primer menghasilkan hasil alkohol yang lebih banyak dibandingkan dengan alkil halida sekunder maupun tersier.

2.3.2. Mereduksi Aldehida dan Keton Reaksi aldehida oleh hidrogen menghasilkan alkohol primer. RCHO + H2 → ROH Sedangkan reaksi keton oleh hidrogen menghasilkan alkohol sekunder. ROR + H2 → ROH Alkohol tersier tidak dapat dihasilkan melalui reaksi reduksi.

2.3.3. Hidrolisis Alkil Hidrogensulfat Pembuatan alkohol dengan cara hidrolisis alkil hidrogen sulfat banyak digunakan untuk membuat etanol perdagangan. Senyawa etil hidrogensulfat yang diperlukan dibuat dari reaksi adisi H2SO4 pada etena. Contoh

:

CH3-CH2-SO3H + H2O → CH3CH2OH + H2SO4

2.3.4. Hidrasi Alkena Alkena jika dikenai reaksi hidrasi dengan adanya asam encer akan menghasilkan alkohol. Sebagai contoh, hidrasi etilena akan menghasilkan etil alkohol (etanol). Reaksinya adalah

:

CH2=CH2 + H2O ⇌ CH3CH2OH

2.3.5. Hidrolisis Ester Rumus ester suatu asam organik adalah RCOOR'. Bila ester tersebut dihidrolisis dapat menghasilkan alkohol dan asam karboksilat menurut persamaan reaksi RCOOR' + H2O ⇌ RCOOH + R'OH

:

Cara hidrolisis ini ditempuh saat tidak ada cara lain untuk membuat suatu alkohol yang diperlukan.

2.3.6. Menggunakan Reagen Grignard Alkohol primer, sekunder dan tersier dapat dibuat dengan reagen Grignard. Reagen Grignard adalah senyawa organometalik dengan rumus umum RMgX. Langkah 1: CH3-Mg-Cl + HCHO → CH3-CH2-OMgCl Langkah 2: CH3-CH2-OMgCl + H2O → CH3-CH2-OH + MgCl(OH)

2.4. Penanganan Limbah Industri Etanol 2.4.1 Limbah Industri Menurut Hammer dan Bastian (1989), lahan basah adalah habitat peralihan antara lahan darat dan air, jadi bukan merupakan habitat darat ataupun habitat air. Ekosistem lahan basah memiliki kemampuan alamiah untuk menghilangkan berbagai jenis limbah pada beberapa tingkat efisiensi (Nichols, 1983). Kemampuan ini terutama disebabkan karena adanya vegetasi yang berperan sebagai pengolah limbah. Seluruh perairan darat yang menjadi bagian dari lahan basah juga berfungsi sebagai penyimpan dan penangkap karbon. Lebih fantastis lagi, lahan basah juga merupakan penyangga dampak anomali cuaca dan iklim. Dengan demikian, potensi lahan basah di wilayah Indonesia sebagai gudang karbon sangat besar. Menanggapi peristiwa kematian ribuan ikan disepanjang 70 km dari Mojokerto hingga Kota Surabaya, peristiwa itu terjadi akibat pencemaran yang disebabkan luberan limbah PT Aneka Kimia Nusantara. PT Aneka Kimia Nusantara (AKN) Desa Wates Magersari Mojokerto, adalah industri penghasil etanol termasuk penyumbang terbesar pencemaran organik tinggi di Kali Surabaya. Dapat dibayangkan untuk memproduksi satu liter etanol dihasilkan limbah 15 liter dari molase yang berwarna coklat, tergolong sebagai buangan paling korosif, BOD (Bio Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand) yang tinggi, pH 3.5, suhu yang tinggi hingga mencapai 100oC yang dapat mencemari air tanah. Molase adalah sisa tetes dari tetes tebu yang telah diproses untuk menghasilkan gula pasir. Molase mengandung sekitar 45% sukrosa yang dapat difermentasikan menjadi alkohol. 1 kg sukrosa secara teoritis akan menghasilkan 0.644 liter alkohol absolut

(anhidrida) yang hampir 100% murni. Secara matematis dengan 88% efisiensi fermentasi dan 98% distilasi akan dihasilkan 0.555 liter alkohol. BOD (Biochemical Oxygen Demand) adalah jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh bakteri pengurai untuk menguraikan bahan pencemar organik dalam air. Nilai baku mutu BOD untuk air minum harus sama atau kurang dari 2 mg/l. COD(Chemimal Oxygen Demand) adalah jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan untuk menguraikan bahan pencemar organik dalam air dengan menggunakan oksidator kimia. Nilai baku mutu COD untuk air minum harus sama atau kurang dari 10 mg/lDi. Limbah PT Aneka Kimia Nusantara saat masuk keperairan Kali Surabaya awalnya dapat berperan sebagai bahan makanan yang diuraikan oleh mikroba, namun penguraian bahan organik ini membutuhkan oksigen terlarut dalam air yang lebih besar daripada jumlah oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Sehingga menimbulkan dampak yang buruk bagi organisme perairan. Selain itu Limbah organik PT ANK menimbulkan empat perubahan yang mengganggu kestabilan ekosistem perairan tawar, yaitu : Pertama. Limbah organik yang mengandung padatan tersuspensi menghalangi penetrasi cahaya matahari ke dalam badan air sehingga menghambat proses fotosintesis. Kedua, endapan bahan organik yang mengendap akan mengubah tekstur substrat dan menimbulkan habitat yang tidak sesuai bagi biota endemik di perairan. Ketiga, terbentuknya amoniak yang memiliki toksisitas tinggi dan menimbulkan gangguan besar bagi organisme perairan serta berbau. Keempat, bahan pencemar organik terdiri dari senyawa protein, karbohidrat, lemak dan asam nukleat akan meningkatkan tingginya konsentrasi bakteri dan mikroorganisme patogen. E Coli adalah bakteri umum dijumpai di badan-badan air yang berasal dari tinja manusia atau hewan berdarah panas serta air yang telah terkontaminasi oleh limbah organik. Peningkatan ini akan membawa dampak patogenik dimana bakteri dan virus terdapat dalam jumlah yang cukup banyak dan membahayakan kesehatan. Beberapa jenis bakteri air menimbulkan penyakit kolera, demam tifoid, disentri basiler, dan gastroenteritis. Virus juga terdapat di air termasul virus penyebab poliomyelitis, hepatitis infektif. Hewan parasit dalam air antara lain cacing gelang Ascaris dan cacing pita pada sapi dan babi. Semua jenis organisme ini terdapat dalam tinja yang terdapat pada saluran pembuangan domestik dan peternakan. Disamping pengenceran oleh air, sedimentasi ke dasar perairan dan penguraian oleh matahari juga merupakan faktor penting dalam penguraian senyawa organik di perairan. Penguraian oleh mikroba akan mengurangi kandungan oksigen terlarut dalam air, sehingga kandungan oksigen yang ada tidak mampu mendukung kehidupan organisme

perairan seperti ikan dan organisme lainnya. Untuk itulah ada upaya yang ditawarkan untuk mengatasi masalah ini yakni menggunakan tumbuhan timbul di perairan untuk pengolah limbah karena tumbuhan tersebut mengasimilasi senyawa organik dan anorganik dari limbah. Tumbuhan dengan tingkat pertumbuhan yang tinggi dan tajuk yang besar dapat menyimpan bermacam hara mineral. Pada media kerikil, pertumbuhan tanaman timbul dapat menurunkan konsentrasi hara mineral (Laksham, 1979; Finlayson dan Chick, 1983; Bowmer, 1987). Rizoma dan akar Phragmites australis Scirpus spp. berfungsi sebagai filtrasi dan pengendap senyawa hidrokarbon dan logam berat beracun. Tingkat konsentrasi logam berat dalam jaringan tanaman-tanaman tersebut adalah sebagai berikut: akar > rizoma > daun (Shutes et al., 1993). Tumbuhan mengapung seperti eceng gondok juga dapat menghilangkan hara dan logam berat dalam jumlah yang cukup signifikan (Reddy dan DeBusk, 1985). 2.4.2 Penanganan Limbah -

Memekatkan limbah dengan evaporator. Kemudian mengabutkan limbah pekat ke

dalam tanur pembakaran bersuhu 800°C sehingga bahan organik dalam limbah terbakar habis. Abu hasil pembakaran itu ternyata mengandung kalium sehingga diolah menjadi pupuk. -

Menggunakan limbah bioetanol sebagai bahan baku pupuk. Limbah etanol yang sering

juga disebut dengan vinase atau distilet memiliki karakteristik yang khas. Limbah ini bisa dimanfaatkan dan diolah menjadi pupuk organik cair (POC). POC memiliki harga jual yang cukup tinggi sehingga bisa memberikan nilai tambah bagi industri etanol. Vinase diolah sedemikian rupa sehingga menjadi produk POC yang bisa menyuburkan tanaman. Aplikasi POC ini bisa digunakan untuk semua jenis tanaman, semua komoditas, dan semua iklim atau tempat. Pemanfaatan POC bisa mengurangi atau pun mensubtitusi penggunaan pupuk kimia. POC dari limbah industri etanol ini tergolong pupuk organik, sehingga relatif lebih ramah lingkungan. Dalam skala nasional pepanfaatan POC ini bisa mengurangi konsumsi pupuk kimia dan mengemat anggaran negara. Jika dilihat dari sudut industri, pengolahan ini bisa memberi income tambahan bagi industri. Pengolahan limbah etanol menjadi POC cukup sederhana dan tidak terlalu rumit. POC bisa dibuat dengan biaya yang cukup murah dan tidak memerlukan peralatan yang rumit. Namun, proses pembuatannya memerlukan ketelitian, dan kehati-hatian. POC dari vinases bisa juga dikombinasikan dengan pupuk lain

yang sudah beredar di pasaran, seperti pupuk hayati, atau POC laiinya.POC yang dibuat juga harus dibuktukan terlebih dahulu sebelum dipakai dalam skala yang luas.

2.5. Instrumen Kontrol Utama 2.5.1 Reaktor P-65

P-2

TC

PC E-29

P-6 P-67

E-30

P-66

P-68

E-28

LC P-69 V-15

Instrumen yang digunakan pada reaktor adalah Temperatur Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengatur temperatur fluida dalam reaktor. Reaktor dilengkapi dengan sight glass yang berfungsi sebagai Level Controller (LC). Reaktor juga dilengkapi dengan sensing elemen yang peka terhadap suhu sehingga temperatur reaktor dapat dilihat pada temperatur indikator. Jika suhu terlalu tinggi maka secara otomatis valve yang terdapat dalam aliran steam akan tertutup dan sebaliknya. Valve pada aliran steam juga dilengkapi dengan valve by pass.

2.5.2 Heater

V-4

P-15 S-1 P-14

TC E-27

P-10

P-11

P-13

E-6

Instrumen yang digunakan pada Heater adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamati dan mengatur temperatur fluida didalamnya. Apabila fluida yang keluar berada dibawah temperatur yang diinginkan, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir steam yang masuk menjadi lebih besar. 2.5.3. Kolom Destilasi

V-12

E-23

TI P-64

E-26

PI

FI

E-25

TI E-20

LI

PI

Instrumen yang digunakan pada kolom destilasi adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi apabila suhu di kolom destilasi meningkat, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) pada reboiler bottom sehingga steam yang disuplai menjadi menurun. Apabila ketinggian fluida pada kolom destilasi terlalu besar, maka efektifitas destilasi akan menurun sehingga dipasang Flow Controller (FC) untuk memperkecil laju alir bahan yang masuk. Kondisi kolom destilasi juga dipengaruhi oleh efek kondensasi destilat sehingga pada kondensor diperlukan Temperature Controller (TC) yang akan menggerakkan Flow Controller (FC) air pendingin yang disuplai pada kolom destilasi. 2.5.4. Kondensor

V-4

P-15 S-1 P-14

TC E-27

P-10

P-11

P-13

E-6

Instrumen yang digunakan pada kondensor adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamatu dan mengontrol fluida didalam kondensor. Apabila fluida yang keluar berada diatas temperatur yang diinginkan dalam kondensor, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve laju alir air pendingin menjadi lebih besar.

2.5.5. Reboiler P-19

FI

FI

Instrumen yang digunakan pada kondensor adalah Temperature Controller (TC) yang berfungsi untuk mengamatu dan mengontrol fluida didalam Reboiler. Apabila fluida yang keluar berada dibawah temperatur reboiler, maka Temperature Controller (TC) akan menggerakkan Flow Controller (FC) untuk membuka valve sehingga laju alir steam yang masuk menjadi lebih besar. Pressure Indicator (PI) juga dipasang agar tekanan dalam reboiler tidak berada diatas atau dibawah batas yang diinginkan.

2.5.6. Pompa

FC

Instrumen yang digunakan pada pompa adalah Flow Controller (FC) yang berfungsi memperkecil laju alir fluida yang masuk apabila laju alir fluida di dalam pompa berada diatas batas yang ditentukan.

2.5.7. Tanki Penyimpanan

V-8

P-37

P-36

LC

FC

E-13

E-12

V-9

E-11

Pada tanki penyimpanan dilengkapi dengan Level Controller (LC) yang berfungsi untuk mengukur ketinggian permukaan cairan di dalam tanki. Prinsip kerja adalah laju aliran fluida diatur oleh control valve, dimana nantinya akan menunjukkan dan mendeteksi tinggi permukaan pada set point. Alat penting yang digunakan adalah berupa pelampung atau transducer diafragma untuk mendeteksi dan menunjukkan tinggi permukaan cairan di dalam tanki.

2.5.8. Fermentor Umpan

Bakteri+Nutrisi

TC E-17

PC

Peralatan pengendali yang digunakan pada fermentor adalah Flow Controller (FC) berfungsi untuk mengontrol laju alir dalam fermentor. Pada fermentor ini juga digunakan Pressure Controller (PC) yang berfungsi untuk memberikan informasi besarnya tekanan pada fermentor dan Level Controller (LC) yang berfungsi untuk mengukur ketinggian cairan. Didalam fermentor ketinggian cairan dikendalikan dengan mengatur laju alir keluaran fermentor.

2.6. Diagram Alir

2.7. Kegunaaan Etanol 1. Minuman. "Alkohol" yang terdapat dalam minuman beralkohol adalah etanol. 2. Spirit (minuman keras) bermetil yang diproduksi dalam skala industry. Sebenarnya merupakan sebuah etanol yang telah ditambahkan sedikit metanol dan kemungkinan beberapa zat warna. Metanol beracun, sehingga spirit bermetil dalam skala industri tidak cocok untuk diminum. Penjualan dalam bentuk spirit dapat menghindari pajak tinggi yang dikenakan untuk minuman beralkohol (khususnya di Inggris). 3. Sebagai bahan bakar. Etanol dapat dibakar untuk menghasilkan karbon dioksida dan air serta bisa digunakan sebagai bahan bakar baik sendiri maupun dicampur dengan petrol (bensin). "Gasohol" adalah sebuah petrol / campuran etanol yang mengandung sekitar 10 – 20% etanol. 4. Sebagai pelarut. Etanol banyak digunakan sebagai sebuah pelarut. Etanol relatif aman, dan bisa digunakan untuk melarutkan berbagai senyawa organik yang tidak dapat larut dalam air. Sebagai contoh, etanol digunakan pada berbagai parfum dan kosmetik. 5. Sebagai bahan industri kimia. 6. Sebagai bahan kecantikan dan kedokteran. 7. Sebagai pelarut dan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. 8. Sebagai bahan baku (raw material) untuk membuat ratusan senyawa kimia lain, seperti asetaldehid, etil asetat, asam asetat, etilene dibromida, glycol, etil klorida, dan semua etil ester. 9. Sebagai pelarut dalam pembuatan cat dan bahan-bahan komestik.

BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan Dari makalah di atas dapat di simpulkan bahwa alkohol merupakan senyawa seperti air yang satu hidrogennya diganti oleh rantai atau cincin hidrokarbon. Alkohol terbagi menjadi beberapa jenis antara lain alkohol primer, alkohol sekunder dan tersier, tata nama alkohol, senyawa – senyawa alkohol, dan sifat-sifat alkohol. Bagaimana pembuatan alkohol. Ada pula manfaat dari alkohol diantaranya sebagai bahan bakar, sebagai pelarut, dan sebagai sebuah stok idustri. Namun ada pula bahaya alkohol jika masuk kedalam tubuh manusia pengaru jangka pendek dan pengaruh jangka panjang.