Rerkayasa Mekanisme Pengadukan dengan Metode Static Mixer untuk Meningkatkan Efisiensi Proses Transesterifikasi Minyak Nabati Menjadi Biodiesel

Abstract

Perancangan mekanisme pengadukan (mixing) yang efektip sangat diperlukan untuk mengefisienkan mekanisme mixing dalam pengolahan biodiesel. Secara prinsip homogenisasi dari suatu campuran merupakan fungsi dari shear stress yang diberikan. Menurut Paul et al (2003) shear stress (τ ) yang terjadi dalam sistem pencampuran static mixer semakin besar karena gaya inersia (F) yang dihasilkan cukup besar. Nilai Shear stress yang besar ini diakibatkan adanya mekanisme pembalikan fluida dalam struktur elemen. Mekanisme pencampuran fluida yang dihasilkannya terdiri dari: 1) pembagian (dividing), 2) pemutaran (rotating), 3) penghubungan (channelling), 4) pembelokkan fluida. Mekanisme mixing ini tidak diemukan dalam sistem mixing konvensional seperti dalam reaktor yang menggunakan balde agitator atau stirrer (CSTR-continues stirrer reactor tank)). Tujuan penelitian ini adalah 1) untuk merancang proses transesterifikasi dan reaktor biodisel dengan sistem static mixer secara batch dan 2) untuk melakukan analisis mutu biodiesel hasil proses transesterifikasi minyak sawit dengan reaktor static mixer cara batch. Penelitian dilakuan dilaksanakan di Workshop Balai Besar Industri Agro (BBIA) Bogor mulai bulan Januari hingga Agustus 2008 dan Laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian Departemen teknik Pertanian IPB. Static mixer yang dirancang berbentuk (geometri) helix yang terdiri dari 5 elemen berdiameter 3 cm dan panjang masing-masing 6 cm. Elemen static mixer yang dirancang berbentuk plat empat persegi panjang (rectangular) yang diputar 180°. Mekanisme aliran dalam static mixer adalah pada tahap awal fluida dipecah dalam elemen pertama, dan aliran (channel) yang dihasilkan kemudian diputar 180o. Setiap channel dipecah kembali dan diputar 180o dalam arah yang berlawanan. Posisi elemen diatur sedemikian rupa sehingga membentuk sudut 90o. Sistem tenaga penggerak (pompa) yang dirancang sebesar 100 watt. Rancangan struktural reaktor terdiri dari 1) tangki reaktor, 2) static mixer, 3) pompa, 4) kondenser, 5) pipa saluran, 6) heater. Kapasitas reaktor yang dirancang adalah 20 liter.