DISTILATOR ETANOL

Artikel ini saya tulis karena ada beberapa pertanyaan tentang bagaimana mengoperasikan distilator. Sedangkan pertanyaan bagaimana cara membuat distilator saya tidak bisa menjawabnya. Silahkan dipelajari sendiri di link yang ada di kolom kiri bawah halaman blog ini.

Baca juga: Membuat Distilator Skala Kecil

PRINSIP DASAR

Prinsip sederhana distilasi ethanol adalah memisahkan etanol dengan air berdasarkan titik didihnya. Etanol murni mendidih pada suhu 79oC, sedangkan air murni mendidih pada suhu 100oC. Ketika campuran etanol-air dipanaskan, maka pada suhu sekitar 79oC etanol akan sudah mendidih dan menguap, sedangkan air belum. Dengan mengatur suhu ini kita bisa memisahkan antara uap etanol dengan air.
Realitanya, berdasarkan pengalaman, etanol mulai menguap/mendidih pada suhu antara 80-85oC.

MACAM-MACAM DESAIN DISTILATOR

Desain distilator bermacam-macam, tergantung pada kapasitas dan metode yang dipergunakan. Berikut ini beberapa macam distilator yang saya tahu.

Distilator Skala laboratorium. Kapasitasnya kecil sekali dan bisa mengolah bahan dengan volume 0.5 – 2 liter. Dioperasikan secara manual dan disusun dengan alat-alat gelas yang umum diperoleh dipasaran.

Distilator untuk perorangan. Cocock untuk hobiis yang sekedar ingin coba-coba buat etanol sendiri. Mungkin untuk mengolah limbah rumah tangganya sendiri dan membuat ‘bensin’ sendiri.

Distilator Skala UKM 1. Kapasitas boilernya kira-kira 25 liter. Distilator ini ada bagian pengeluaran untuk reflux. Bahan bakarnya bisa menggunakan kompor atau kayu bakar. Untuk pelatihan-pelatihan bioetanol bisa menggunakan distilator ini, karena mudah dibongkar pasang dan relatif kecil.

Distilator Skala UKM 2. Kapasitas boilernya kira-kira 40 liter. Distilator ini tidak ada pengeluaran untuk reflux.

Distilator Skala UKM 3. Kapasitas boilernya agak besar sedikit, yaitu 100 liter.

Distilator Industri. Kapasitas olahnya bisa menghasilkan 4000-10000 liter etanol/hari. Distilasi dilakukan dua kali. Distilasi pertama kadar etanol 60% dan yang kedua bisa mencapai 95%.

BAGIAN -BAGIAN DISTILATOR

Di pasaran ada bermacam-macam desain distilator. Bagian-bagiannya mungkin saja ada perbedaan. Yang saya sebutkan disini adalah bagian-bagian umumnya saja. Bagian yang lebih detail bisa dilihat atau ditanyakan ke produsennya.

1. Evaporator

Seperti namanya bagian ini adalah untuk penguapan. Ada juga yang menyebutnya boiler, atau tangki didih karena untuk mendidihkan. Desainnya pun bermacam-macam. Ada yang menggunakan pemanasan langsung atau menggunakan pemanasan tidak langsung. Menurut saya pribadi evaporator yang menggunakan pemanasan tidak langsung memberikan hasil yang lebih baik daripada yang menggunakan pemanasan langsung.
Bagian Evaporator juga dilengkapi dengan kontrol volume cairan di dalam tabung. Jika menggunakan pemanasan tidak langsung ada dua kontrol, satu untuk kontrol air dan satu lagi untuk kontrol bahan. Tentunya ada juga bagian pemasukan air dan bahan, kran pengeluaran air dan bahan.

2. Kolom Pemisah

Berbentuk tabung panjang yang berfungsi untuk mengalirkan uap dan memisahkan antara uap etanol dengan uap air. Kadang-kadang kolom ini diisi dengan kelereng atau potongan metal yang dibentuk khusus.

3. Heat excanger (HE)

Biasanya terletak diujung atas distilator. Bagian ini merupakan bagian yang vital dan letak rahasia keberhasilan memisahkan etanol dengan air. Desain heat excanger juga bermacam-macam. Desain HE yng baik adalah desain yang bisa membuat suhu konstan pada suhu 79oC. Bagian HE ini dialiri dengan air yang berfungsi untuk mengatur suhu.

4. Bagian Pendingin

Prinsip kerjanya sebenarnya sama dengan HE, tetapi fungsinya lebih untuk mendinginkan suhu uap etanol agar ethanol mencair.

5. Kran dan Selang/pipa Air

Air memegang peranan penting untuk mengatur suhu dan mendinginkan uap ethanol. Kecepatan pendinginan diatur dengan mengatur debit air. Nah, debit air ini diatur dengan menggunakan kran. Besar-kecilnya bukaan kran akan menentukan debit air dan menentukan kecepatan pendinginannya.

6. Pemasok/suplai Air

Air bisa dipasok dengan menggunakan pompa air atau dengan tandon air. Jika memungkinkan, tandon air lebih hemat. Tandon air ini diletakkan dengan posisi yang lebih tinggi dari tinggi kolom distilasi.

7. Tungku Pemanas

Evaporator bisa dipanaskan dengan menggunakan berbagai bahan bakar. Bisa menggunakan kompor minyak, kompor gas, atau kayu bakar. Pilih bahan bakar yang paling murah, mudah diperoleh, dan banyak tersedia di sekitar Anda. Kayu bakar adalah salah satu pilihan yang baik.

CARA PENGOPERASIAN DISTILATOR

Ada banyak sekali macam distilator, jadi tidak mungkin menjelaskan semuanya. Saya akan sampaikan cara pengoperasian distilator skala UKM, karena lebih banyak digunakan. Distilator ini hanya satu kali distilasi atau tidak ada reflux-nya. Prinsip pengoperasian distilator yang lain umumnya sama.
1. Pastikan dulu tidak ada bagian distilator yang bocor atau rusak.
2. Isi bagian Heat Exchanger (HE) dan pendingin dengan air sampai penuh.
3. Masukkan bahan ke dalam evaporator. Jangan isi sampai penuh, sisakan kurang lebih 1/4 bagian dengan udara untuk memberi ruang untuk uap etanol.
4. Jika menggunakan pemanasan tidak langsung, masukkan juga air ke dalam tabung pemanas evaporator. Jangan diisi penuh, sisakan untuk ruang udara.
5. Pastikan semua kran dalam posisi tertutup.
6. Mulai panaskan evaporator. Suhu evaporator sekitar 100oC agar semua ethanol bisa menguap.
7. Ketika suhu evaporator sudah mulai naik, buka kran air yang ke HE sedikit. Ini merupakan bagian yang paling vital, atur dengan seksama agar suhu pada HE tetap konstan pada suhu 75 – 85oC. Mengatur suhu dengan cara mengatur debit air, mengatur buka tutupnya kran.
8. Buka juga kran air untuk tabung pendingin. Usahakan agar tabung pendingin tetap dingin dengan suhu tidak lebih dari 40oC.
9. Pertahankan api agar tetap konstan sehingga pemanasan juga stabil.
10. Etanol akan mencair dan keluar melalui lubang pengeluaran.
11. Tanda bahwa etanol sudah habis adalah etanol sudah tidak lagi mengalir ketika suhu HE dipertahankan pada suhu 85%.

RAHASIA MENGATUR KADAR KELUARAN ETANOL

Kadar etanol yang keluar dari pipa pengeluaran bisa kita atur. Kita bisa mengatur agar kadar etanol yang keluar adalah 40%, 60%, 80%, atau 95% (tentunya tidak tepat sekali). Kuncinya kembali pada prinsip distilasi di atas. Kalau kita bisa memahami dengan baik prinsip tersebut dan bisa mengaplikasikan langsung pada distilator kita, kita bisa atur keluaran distilator tersebut.
Distilator skala UKM umumnya diatur secara manual, jadi disini kita akan lebih banyak menggunakan ‘feeling’ bin perasaan. Dengan semakin tinggi ‘jam terbang’ kita, kita akan semakin berpengalaman mengatur kadar etanol ini.
Kadar etanol yang keluar bisa diatur dengan mengatur suhu pada HE. Suhu HE diatur dengan mengatur debit air. Debit air diatur dengan kran. Jadi dengan memainkan buka tutupnya kran kita bisa mengatur kadar keluaran etanol.
Debit air yang tinggi akan menyebabkan suhu HE cepat mendingin, sedangkan debit air yang tinggi menyebabkan suhu HE cepat naik.
1. Pemanas harus diupayakan konstan dan stabil. Jadi harus diurus oleh satu orang khusus.
2. Kalau di HE ada termometernya, pertahankan suhunya sekitar 75oC. Etanol yang keluar kadarnya >90%. Kalau kita sudah cukup mahir mungkin bisa masimal 95%.
3. Pertahankan suhu di HE pada suhu 75-80oC. Kadar etanol yang keluar bisa >80%.
4. Pertahankan suhu di HE sekitar 85oC. Kadar etanol yang keluar >60%.
5. Pertahankan suhu di HE sekitar 85-90oC. Kadar etanol yang keluar. >30%.
Data diatas hanya berdasarkan pengalaman bukan penelitian. Kalau anda mencobanya sendiri mungkin hasilnya bisa berbeda juga.
Keluaran etanol sedikit banyak juga dipengaruhi oleh kadar etanol di bahan yang kita distilasi dan volume bahan itu juga. Kalau kadar etanolnya cukup tinggi, mendekati 10% dan volumenya cukup banyak, maka mempertahankan di suhu 75oC relatif mudah. Tetapi kalau kadar etanolnya rendah, pada suhu itu tidak ada etanol yang keluar.

Hasil distilasi bisa 90%

KESIMPULAN

Kesimpulannya sederhana saja. Distilasi pada prinsipnya memisahkan etanol berda<sarkan perbedaan titik didihnya. Kalau kita bisa mengontrol suhunya, kita bisa mengatur kadar keluaran etanolnya. Sederhana Bukan.
(Medan, June 14, 2010; ditulis dalam perjalanan Medan-Jkt)

---

DOWNLOAD BIOETHANOL

Silahkan didownload resources yang mungkin Anda perlukan juga:

Daftar bahan lain yang bisa didownload: Download Di Sini
Cara mendownload: Klik dua kali pada link yang akan didownload. Kemudian ikuti perintah selanjutnya. Kalau ada iklan yang muncul, klik aja iklannya atau langsung ke SKIP ADD yang ada di pojok kanan atas.

Handbook on Bioethanol: Production and utilization

Biofuel for Transportation

Panduan Membuat Distilator