Sutijan Sutijan
Process System Engineering Research Group, Jurusan Teknik Kimia, FT-UGM Jalan Grafika 2, Yogyakarta, Fax: 0274-902170

Published : 8 Documents
Articles

Found 8 Documents
Search

STUDI KINETIKA REAKSI HETEROGEN α-PINENE MENJADI TERPINEOL DENGAN KATALISATOR ASAM KHLORO ASETAT

REAKTOR Volume 13, Nomor 4, Desember 2011
Publisher : Dept. of Chemical Engineering, Diponegoro University

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (135.332 KB)

Abstract

KINETIC STUDY OF HETEROGENEOUS HYDRATION OF α-PINENE TO TERPINEOL USING CHLORO ACETIC ACID AS A CATALYST. Indonesian turpentine contains 65-85% α-pinene, 1% camphene, 1-3% β-pinene, 10-18% 3-carene and limonene 1-3%. In order to obtain more valuable products, α-pinene can be hydrated in dilute acid solutions to produce terpineol, which can be used as perfume, insect repellent, antifungal, disinfectant etc. The aim of this research was to study kinetics of terpineol synthesis from α-pinene, the main component of turpentine Turpentine was introduced into a batch reactor (tree neck flask) equipped with condenser, thermometer, stirrer and was warmed up to the desired temperature with the reaction time of 420 minutes. The study investigated the effects of temperature, catalyst amount, and the stirring rate on the hydration of α-pinene. The heterogeneous kinetics model was proposed to quantitavely describe the hydration process of α-pinene. The results of this study showed the relationship of the constants of the reaction rate and temperatures. The equations can be written as follow and . The relative errors were 2.80% and 2.19%, respectively. It was found that the chemical reaction step controlled the hydration process. The results of this study show that the proposed heterogeneous kinetics model can quantitatively describe the hydration of α-pinene using chloro acetic acid as catalyst very well.   Abstrak   Terpentin Indonesia mengandung 65-85% α-pinene, 1% camphene, 1-3% β-pinene, 10-18% 3-carene dan limonene 1-3%. Untuk meningkatkan nilai jual, α-pinene dapat dihidrasi dalam medium asam menjadi terpineol yang dapat digunakan untuk bahan parfum, penangkal serangga, anti jamur,  desinkfektan dll. Penelitian ini bertujuan mempelajari studi kinetika reaksi sintesa terpineol dari α-pinene yang merupakan komponen utama terpentin. Terpentin sebanyak volume tertentu dipanaskan dalam reaktor batch labu leher tiga yang dilengkapi dengan pendingin balik, thermometer dan pengaduk sehingga mencapai suhu tertentu dengan waktu reaksi selama 420 menit. Variabel yang dipelajari adalah suhu, jumlah mol katalis dan kecepatan pengadukan. Model kinetika heterogen diajukan untuk menggambarkan proses hidrasi α-pinene tersebut. Dari hasil perhitungan diperoleh hubungan antara konstanta kecepatan reaksi dengan suhu dapat dinyatakan dengan persamaan berikut dan . Jika dipakai untuk menghitung k1 dan k2 persamaan tersebut memberikan ralat rata-rata sebesar 2,80% dan 2,19%. Reaksi kimia lebih berpengaruh terhadap kecepatan proses hidrasi secara keseluruhan. Dari hasil perhitungan diperoleh bahwa model kinetika reaksi heterogen yang diajukan dapat menggambarkan secara kuantitatif reaksi hidrasi α-pinene dengan katalisator asam khloro asetat.

STUDI KINETIKA PROSES KIMIA DAN FISIKA PENGHILANGAN GETAH CRUDE PLAM OIL (CPO) DENGAN ASAM FOSFAT

REAKTOR Volume 13, Nomor 4, Desember 2011
Publisher : Dept. of Chemical Engineering, Diponegoro University

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (167.809 KB)

Abstract

KINETIC STUDY OF CHEMICAL AND PHYSICAL DEGUMMING OF CRUDE PALM OIL (CPO) USING PHOSPHORIC ACID. The removal of phospholipids (‘degumming’) is the first step in the process of refining crude vegetable oil. The purpose of this research was to study degumming process and its effects to the oil’s quality. CPO used in this research was reacted with phosphoric acid using stirred tank reactor. The batch process was operated for 2 hours in various temperature, phosphoric acid concentration, and agitation speed. The sample was taken every 15 minutes which then analyzed by spectrophotometer at the wave length of 650 nm to measure the gum concentration in the oil. By minimizing sum of squares of errors between experimental and simulation data,  the mass transfer coefficient (Kca), reaction rate constant (k1) and phase equilibrium constants (K) were be calculate. The result showed that the temperature, phosphoric acid concentration and agitation speed were highly affecting in the degumming process. At the range of temperature of 323≤T≤353 K, the higher temperature, the larger reaction rate constant and its relationship can be express as . At the range of Reynolds number of 121.4438 ≤ Re ≤ 630.2521, the effect of agitation speed to mass transfer coefficient (Kca) can be express as Sh=0.09986.Re0.5998.Sc0.3995. From these two equations obtained, one can say that the temperature has effect on the reaction rate and mass transfer.    Abstrak   Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kinetika proses penghilangan getah (degumming) CPO (Crude Palm Oil) yang meliputi kinetika reaksi dan transfer massanya. Parameter yang dipelajari meliputi suhu, kecepatan pengadukan dan konsentrasi asam fosfat. Percobaan dilakukan dengan mereaksikan CPO dan  asam fosfat dalam sebuah reaktor tangki berpengaduk selama 2 jam. Sampel diambil setiap 15 menit kemudian dianalisis dengan spektrofotometer panjang gelombang 650 nm untuk mengetahui konsentrasi gum tersisa pada minyak. Minimasi sum of squares of errors (SSE) antara data percobaan dan hasil perhitungan akan menghasilkan nilai koefisien transfer massa (Kca), konstanta kecepatan reaksi (k1) dan konstanta kesetimbangan cair-cair (K). Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu, konsentrasi asam fosfat dan kecepatan pengadukan sangat berpengaruh terhadap proses degumming. Pada kisaran suhu yang dipelajari (323≤T≤353 K), hubungan antara konstanta kecepatan reaksi (k1) dengan suhu dapat dinyatakan dengan persamaan . Pada kisaran pengadukan yang dipelajari (112,4438≤Re≤630,2521), pengaruh kecepatan pengadukan terhadap koefisien perpindahan massa jika dinyatakan dengan bilangan tak berdimensi dapat dinyatakan  dengan persamaan Sh=0,09986.Re0,5998.Sc0,3995. Dari kedua persamaan yang diperoleh terlihat suhu berpengaruh terhadap kecepatan reaksi yang dinyatakan dengan (k1) dan transfer massa yang diwakili dengan Bilangan Schmidt (Sc) dan Reynold (Re).

PENGEMBANGAN INSTRUMEN PENILAIAN PENDIDIKAN KARAKTER TERPADU

Paedagogia Vol 18, No 2 (2015)
Publisher : Universitas Sebelas Maret

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (581.191 KB)

Abstract

Tujuan penelitian ini adalah untuk: (1) menemukan prototipe   instrumen penilaian pendidikan karakter terpadu dan (2) menguji validitas instrumen penilaian pendidikan karakter dan keterhandalannya. Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu: (1) studi pustaka dan eksplorasi pendidikan karakter terpadu untuk membantu guru dan siswa dalam mengevaluasi pendidikan karakter, (2) mengembangkan instrumen pendidikan karakter terpadu. Instrumen penelitian terdiri dari kuesioner untuk guru sebanyak 80 item, kuesioner untuk uji siswa sebanyak 80 item, dan kuesioner  untuk orang tua sebanyak 40 item. Validitas tes ini diambil dari cetak biru dan konstruksi yang dikembangkan dari 18 aspek karakter. Hasil analisis  instrumen ini dapat dikemukakan: (1) kuesioner guru ditemukan  r = 0,398307. Hal ini menunjukkan bahwa kuesioner ini dapat dihandalkan; (2) tes siswa ditemukan  r = 0,0481171. Hal ini menunjukkan bahwa tes ini dapat dihandalkan; dan  (3) kuesioner orang tua ditemukan r = 0,424852. Hal ini menunjukkan bahwa kuesioner ini dapat dihandalkan pada tingkat signifikansi 5%.

Studi Kinetika Hidrolisis Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Dengan Proses Fermentasi Padat Menggunakan Jamur Aspergillus niger

REAKTOR Volume 16 No.1 Maret 2016
Publisher : Dept. of Chemical Engineering, Diponegoro University

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

Kinetic of hydrolysis of Oil Palm Empty Fruit Bunch (OPEFB) by Solid State Fermentation using Aspergillus niger is studied. Hydrolysis of OPEFB to simple sugars using Aspergillus niger as raw material for other products is a potential alternative of bioconversion of lignocellulose. Formulating the kinetics of hydrolysis during solid substrate cultivication is useful for effective scale up of this technology as well as for better understanding of the process. The aim of this study was to develop kinetics models to describe the solid state fermentation of OPEFB. First, OPEFB were ground and classified by size using screen, with size range of : -30+40 mesh, -40+80 mesh and -80 mesh. It turned out that the proposed based on first order reaction kinetics model can quantitatively describe the process reasionally well. Furthermore, the values of the parameters involved in the kinetics models for each size for OPEFB particle were also obtained. The smaller the particle, the larger the hydrolysis reaction rate constant would be. It means that the rate of hydrolysis increases by the reduction of the particle size. Meanwhile, the sugars consumption rate constant decreases also by the reduction of OPEFB particle size. The highest concentration of simple sugars produced in this experiment was 7,847 g/L. Kata kunci : kinetic, Aspergillus niger,solid state fermentation, OPEFB, particle sizeHidrolisis tandan kosong kelapa sawit (TKKS) menjadi gula sederhana dengan menggunakan jamur Aspergillus niger merupakan alternatif biokonversi lignoselulosa yang potensial. Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan model kinetika untuk mendiskripsikan proses fermentasi padat dengan bahan baku TKKS. Tahap pertama, TKKS digiling dan dikelompokkan sesuai ukuran dengan menggunakan ayakan,  dengan variasi ukuran antara -30+40 mesh, -40+80 mesh dan -80 mesh. Model kinetika yang telah disusun didasarkan pada reaksi orde satu. Model tersebut dapat menggambarkan secara kuantitatif proses fermentasi tersebut. Selain itu, nilai – nilai parameter dalam kinetika reaksi untuk setiap ukuran partikel juga akan diperoleh dari model tersebut. Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar pula konstanta kecepatan reaksi hidrolisis. Sebaliknya konstanta konsumsi gula menurun seiring dengan penurunan ukuran partikel TKKS. Konsentrasi gula sederhana tertinggi yang dihasilkan dalam penelitian ini adalah sebesar 7,847% g/L.   Kata kunci: kinetika, Aspergillus niger, fermentasi padat, TKKS, ukuran partikel  

Kinetika Reaksi Pirolisis Enceng Gondok

Eksergi Vol 13, No 1 (2016)
Publisher : Prodi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, UPN "Veteran" Yogyakarta

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (857.795 KB)

Abstract

Enceng gondok merupakan tanaman pengganggu dalam ekosistem air karena pertumbuhannya yang sangat cepat sehingga perlu dipikirkan cara untuk pemusnahan tanaman ini. Namun enceng gondok merupakan biomassa yang mempunyai kandungan hemiselulosa, selulosa dan lignin yang tinggi. Pirolisis adalah metode yang tepat untuk mengubah biomassa yang diproses secara termal menjadi produk yang bernilai. Pirolisis merupakan proses degradasi termal untuk mengahasilkan bio-char, bio-oil dan bio-gas tanpa adanya oksigen. Tujuan penelitian ini adalah untuk mencari suhu optimum dari proses pirolisis dan mencari parameter kinetika untuk membantu peneliti dalam merancang reaktor dan memahami reaksi yang terjadi. Model yang diusulkan untuk mempresentasikan reaksi pirolisis enceng gondok adalah Compatting model. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa suhu 600°C merupakan suhu optimum untuk mengahasilkan bio-oil. Dengan menggunakan program matlab konstanta kinetika reaksi pada pembentukan gas pada proses pirolisis enceng gondok adalah  k1=3,4997exp-14069,21/RTmen-1,  konstanta kinetika reaksi pembentukan bio-oil adalah k2=0,3430exp-3059,451/RTmen-1  dan konstanta kinetika reaksi pembentukan char adalah k3=0,2526 exp-2313,395/RT men-1.

Pengaruh Steam Pretreatment terhadap Degradasi Selulosa dan Limonen pada Limbah Jeruk dalam Produksi Biohidrogen

Jurnal Rekayasa Proses Vol 12, No 1 (2018)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas gadjah Mada

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

This research presents the influence of steam pretreatment to orange waste and its effect on the production of biohydrogen. The steam pretreatments with various times of 2, 4, and 6 hours were applied to the samples. After the pretreatment, the samples were fermented for seven days, and the contents of cellulose, limonene, volatile fatty acid (VFA), and hydrogen were assessed on the days of 1, 2, 3, 5 and 7. Kinetic parameters of hydrogen production were evaluated using the modified Gompertz`s equation. The result of this research showed that the steam pretreatment significantly reduced the cellulose and limonene compounds. The content of cellulose in the substrate after 2, 4 and 6 hours pretreatment were 37.08%; 36.63%; and 15.95%, respectively. Moreover, the content of limonene after pretreatment of 2, 4, and 6 hours were 57.44 ppm; 38.80 ppm; and 36.11 ppm, respectively. Analysis of kinetic parameters of production of hydrogen showed that the maximum productions of hydrogen (Hmax) in the samples after pretreatment of 2, 4, and 6 hours were 11.492 mL; 52.612 mL; 22.345 mL, respectively. The maximum production rates (Rm) at specified pretreatment time (2, 4, and 6 hours) were 9.888 mL H2/hour; 10.008 mL H2/hour; 12.982 mL H2/hour and the lag phases were 49.689 hours; 24.742 hours; and 24.885 hours. The study elucidated that applying pretreatment for 4 hours gives the optimum condition for hydrogen production. A B S T R A KPenelitian ini mempelajari pengaruh steam pretreatment terhadap limonen dan selulosa yang terkandung pada limbah jeruk, dengan mengevaluasi dampaknya terhadap produksi biohidrogen. Steam pretreatment dilakukan dalam 3 variasi waktu, yaitu 2, 4 dan 6 jam. Kemudian proses fermentasi dijalankan selama 7 hari dengan pengambilan sampel dilakukan pada hari ke 1, 2, 3, 5 dan 7. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa steam distillation yang dilakukan untuk pretreatment pada substrat jeruk berpengaruh terhadap kondisi substrat, yaitu mengurangi kadar selulosa dan limonen. Kadar selulosa pada substrat setelah pretreatment 2 jam adalah 37,08%; 4 jam 36,63%; dan 6 jam 15,95%. Sementara kadar limonen setelah pretreatment 2, 4 dan 6 jam berturut-turut 57,44 ppm; 38,80 ppm; dan 36,11 ppm. Konstanta kinetika produksi hidrogen pada sampel dengan pretreatment 2, 4 dan 6 jam yang diperoleh dengan persamaan Gompertz termodifikasi adalah potensi produksi hidrogen (Hmaks) 11,492 mL; 52,612 mL; 22,345 mL, laju produksi maksimum (Rm) 9,888 mL H2/jam; 10,008 mL H2/jam; 12,982 mL H2/jam serta waktu adaptasi 49,689; 24,742; dan 24,885 jam. Perlakuan pretreatment pada sampel selama 4 jam menghasilkan produk paling optimal.

Pemodelan Dinamika Awal Adsorpsi Na2S dalam Kolom Bahan Isian Biji Salak (Salacca Zalacca)

Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 1 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas gadjah Mada

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar

Abstract

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

SIMULASI PENGARUH STEAM-TO-CARBON RATIO DAN TUBE OUTLET TEMPERATURE TERHADAP REAKSI STEAM REFORMING PADA PRIMARY REFORMER DI PABRIK AMONIAK

ROTOR Vol 10 No 2 (2017)
Publisher : Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Jember

Show Abstract | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (555.474 KB)

Abstract

Steam reforming, the reaction in Ammonia plant between natural gas and H2O becoming H2 and CO/CO2, is occurred in Primary Reformer and being completed in Secondary Reformer. In Primary Reformer, the reaction commonly occurred at 450-800oC and 36 bars. The endothermic reaction occurred in Ni-based catalyst inside the tube. The heat for this reaction came from the heat of reaction of combustion in the furnace (outer-tube). The flow of H2 will increase along with the increasing flow of the feed gas and the heat transferred from outer-tube to inner-tube. In the other side, there will be energy increasing. So there’s a need of optimization. The need of energy influenced by many parameters e.g. Steam-to-Carbon Ratio (S/C) and Tube Outlet Temperature (Tout) of Primary Reformer. Commonly S/C is 3.20 and maximum Tout is 800oC. That’s why; optimization was conducted by energy calculation at various S/C and Tout. Firstly, reaction and heat transfer in inner-tube and outer-tube were modeled, so we can get the data of temperature and gas composition outlet inner-tube. Then, energy consumption which came from process gas, fuel gas and steam generation was calculated. The range of S/C 2.70-3.70 and Tout 700oC-800oC were chosen for the simulation. The simulation result shown that the need of energy per kmol-H2 outlet Primary Reformer at S/C 3.20 and Tout 800oC was 573.11 MJ/kmol-H2. The need of energy per kmol-H2 outlet Primary Reformer at S/C 3.50 and Tout 780oC (20oC below common Tout) was 573.01 MJ/kmol-H2. It means that decreasing Tout (for tube lifetime increasing) must be compensated with increasing S/C. Keywords: Primary Reformer, Steam to Carbon Ratio, Tube Outlet Temperature