Jurnal Rekayasa Proses
Not a member yet
238 research outputs found
Sort by
Studi Pengaruh Variabel Proses dan Kinetika Ekstraksi Nikel dari Bijih Nikel Laterit Menggunakan Larutan Asam Sulfat pada Tekanan Atmosferik
Full text linkLeaching at atmospheric pressure is one of the leaching methods of concern because it has several advantages, namely that it can process low-level nickel ore, can operate at temperatures >100 ⁰C at atmospheric pressure, and can be used in saprolite and limonite ores. In this research, nickel extraction from nickel laterite ore was carried out using sulfuric acid solution (H2SO4) as a leaching agent. The variables that were varied in the leaching process were temperature (30, 60, and 90 ⁰C), sulfuric acid concentration (0.2, 0.5, and 0.8 molar) and leaching time (30, 60, and 90 minutes). In this study, a 3-factor analysis of variance (ANOVA) was used to see the significance of the variable effects and the order of the most influential variables. In addition, leaching kinetics was studied by shrinking core models to determine rate determining step. The results showed that the increase in temperature, sulfuric acid and leaching time produced a higher percentage of extracted nickel. Based on the 3-factor ANOVA, the order of the most influential variables was obtained, namely temperature, acid concentration and leaching time. The kinetics analysis showed that rate determining step of leaching ore nickel laterite with H2SO4 solution on atmospheric pressure is controlled by diffusion through solid layer product.Keywords: analysis of variance; leaching; saprolit; limonitA B S T R A KLeaching pada tekanan atmosfer adalah salah satu metode pelindian yang menjadi perhatian karena memiliki beberapa keuntungan yaitu dapat mengolah bijih nikel kadar rendah, dapat beroperasi pada temperatur >100 ⁰C pada tekanan atmosfer serta dapat digunakan pada bijih saprolit dan limonit. Dalam penelitian ini, dilakukan ekstraksi nikel dari bijih nikel laterit menggunakan larutan asam sulfat (H2SO4) sebagai agen pelindi. Variabel yang divariasikan dalam proses pelindian yaitu temperatur (30, 60, dan 90 ⁰C), konsentrasi asam sulfat (0,2; 0,5; dan 0,8 molar) dan waktu pelindian (30, 60, dan 90 menit). Dalam penelitian ini digunakan analysis of variance (ANOVA) 3 faktor untuk melihat signifikansi variabel dan urutan variabel yang paling berpengaruh. Selain itu, dilakukan studi kinetika pelindian menggunakan shrinking core model untuk mengetahui pengendali laju reaksi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan variabel temperatur, konsentrasi asam sulfat dan waktu pelindian menyebabkan meningkatnya persen ekstraksi nikel. Berdasarkan hasil ANOVA 3 faktor diperoleh urutan variabel yang paling berpengaruh yaitu temperatur, konsentrasi asam dan waktu pelindian. Hasil analisis kinetika menunjukkan bahwa pengendali laju reaksi pelindian bijih nikel laterit menggunakan larutan H2SO4 pada tekanan atmosfer yaitu difusi melalui lapisan produk padat.Kata kunci: analysis of variance; pelindian; limonit; saproli
Evaluasi Manfaat Penggantian Chemical Amine N1800 menjadi N1805 dalam rangka Pengurangan Jejak Karbon
No full textInovasi berkelanjutan pada alat dan atau proses di dalam industri kimia untuk mencapai efisiensi dan industri yang ramah lingkungan wajib dilakukan. Dalam mendukung hal ini PT. KMI melakukan modifikasi proses dengan mengganti bahan neutralizing amine yang digunakan pada sistem boiler feed water. Penggantian amine dilakukan pada pertengahan tahun 2017, dari amine N1800 menjadi N1805. Data konsumsi amine dan air pelarut tahun 2015-2020 digunakan sebagai dasar evaluasi. Estimasi jumlah emisi juga dilakukan dengan menghitung kebutuhan air pelarut, drum kontainer bahan amine dan juga transportasi bahan dari produsen ke PT. KMI. Dari hasil perhitungan, dapat disimpulkan bahwa penggantian bahan amine dari N1800 ke N1805 memberikan benefit yang baik, yaitu: (1) menurunkan biaya tahunan untuk konsumsi amine, (2) menurunkan kebutuhan air pelarut dan beban pencemar air dan (3) menurunkan emisi secara signifikan. Penurunan emisi sebagian besar berasal dari penghematan penggunaan drum kontainer dan transportasi, sedangkan dari penurunan penggunaan air kurang signifikan
Penyisihan Kontaminan dari Air Limbah Hasil Daur Ulang Baterai LiFePO4 (LFP) Menggunakan Penukar Ion Resin Kation Amberlite HPR1100 Na dan Resin Anion Dowex Marathon A
Full text linkPada tahun 2025, diperkirakan kebutuhan baterai Li-ion akan mencapai 400.000 ton. Upaya strategis diperlukan untuk mewujudkan pemakaian baterai Li-ion yang berkelanjutan. Setelah siklus pemakaian baterai Li-ion berakhir, baterai Li-ion akan diproses kembali untuk diambil kandungan logam-logam penting yang terkandung di dalam katoda, terutama litium. Secara umum, proses recycle tersebut dilakukan dengan metode hidrometalurgi yang terdiri atas rangkaian leaching dan presipitasi. Namun demikian, dalam proses pemurnian tersebut dihasilkan air limbah yang mengandung beragam logam dengan konsentrasi yang berbeda. Untuk baterai LFP, logam-logam tersebut berasal dari katoda yang mengandung Li, Na, Si, dan PO4. Proses pelindian dan pencucian serbuk katoda membutuhkan air dalam jumlah yang relatif besar. Pengolahan air limbah hasil proses daur ulang baterai diharapkan dapat secara signifikan meningkatkan efisiensi penggunaan air. Pada eksperimen ini, metode adsorpsi batch dengan ion-exchange resin kation Amberlite HPR1100 Na dan resin anion Dowex Marathon A digunakan untuk menghilangkan ion logam dari air limbah artifisial. Pengambilan sampel air limbah yang diolah diambil pada menit ke-3, 6, 10, 20, 30 dan hari ke-3. Berdasarkan pada hasil removal percentage, diperoleh bahwa pengolahan air limbah artifisial metode adsorpsi dengan menggunakan ion-exchange resin kation Amberlite HPR1100 Na dapat mengurangi kadar ion litium dan natrium sampai 100% pada menit ke-20 dengan variasi dosis adsorben 10 g/100 mL, sedangkan penggunaan ion-exchange resin anion Dowex Marathon A dapat mengurangi kadar ion fosfat sampai 100% pada menit ke-30 dengan dosis adsorben 10 g/100 mL. Dengan adsorpsi isotherm didapat model Langmuir lebih sesuai dengan data eksperimen dengan nilai parameter Qm dan KL untuk ion litium sebesar 1,16 mg/g dan 2,57 mg/g, ion natrium sebesar 74,62 mg/g dan 0,04 mg/gL/mg, dan ion fosfat sebesar 208,33 mg/g dan 0,06 mg/g. Selain itu, studi kinetika menunjukkan bahwa model pseudo second-order memiliki kesesuaian data yang lebih baik daripada pseudo first-order
Kinerja Internal Reboiler Tipe Vertical Tubular Baffle pada Proses Distilasi Etanol secara Batch
Full text linkThe performance of ethanol distillation is determined by the type of reboiler used in the distillation column. This study aims to determine the effect of differences in diameter and height of internal reboiler tubes, as well as feed content on ethanol distillate concentration and distillation yield. The research was conducted on a batch ethanol distillation process using a rectified distillation device with an internal vertical tubular baffle reboiler using different diameters and tube height, namely 1.5, 1, and 0.5 inches of diameter, and 8, 6, and 4 cm of tube heights. Materials or feeds in this study were ethanol solutions with levels of 10%, 20%, and 30% v/v. The results showed that the highest ethanol distillate content of 97.17% v/v (average) was achieved in the distillation process using an internal reboiler with a diameter of 0.5”, a tube height of 8 cm, and a feed content of 10%. Geometry affected the heat transfer process in the internal reboiler of a distillation device so that it affected the distillation results.Keywords: distillation; ethanol; internal reboiler: performanceA B S T R A KKinerja alat distilasi etanol ditentukan oleh jenis reboiler yang digunakan pada kolom distilasi. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh perbedaan diameter dan tinggi tabung internal reboiler, serta kadar umpan terhadap kadar etanol distilat dan rendemen distilasi. Penelitian dilakukan pada proses distilasi etanol secara batch menggunakan alat distilasi rektifikasi dengan internal reboiler jenis Vertical Tubular Baffle yang berbeda ukuran diameter dan tinggi tabungnya, yaitu diameter 1,5, 1 dan 0,5 inci, serta tinggi tabung 8, 6 dan 4 cm. Bahan atau umpan pada penelitian ini adalah larutan etanol berkadar 10%, 20% dan 30% v/v. Hasil penelitian didapatkan kadar etanol distilat yang paling tinggi dengan kadar rata-rata 97,17% v/v dicapai pada proses distilasi dengan internal reboiler berukuran diameter 0,5 inci, dan tinggi tabung 8 cm dan kadar umpan 10%. Geometri berpengaruh pada proses perpindahan panas di dalam internal reboiler suatu alat distilasi sehingga berpengaruh terhadap hasil distilasi.Kata kunci: distilasi; etanol; internal reboiler; kinerj
Densification process of Merbau (Intsia bijuga) and Matoa (Pometia pinnata J.R. Forster & J.G Forster) Sawdust Waste for Biomass Based Solid Fuel Source in West Papua Indonesia: Optimization using Response Surface Methodology (RSM)
Full text linkMerbau (Intsia bijuga) and matoa (Pometia pinnata J.R. Forster & J.G Forster) are two amongst many prominent biomass sources from West Papua, Indonesia. With their versatile characteristics, merbau and matoa wood are used in many industries such as furniture, music instrument, and many other specialty products. However, wood processing industries can emit up to 60% of the residue. In this study, the usage of both merbau and matoa sawdust wastes as solid fuel was studied using response surface methodology (RSM). merbau and matoa sawdust are sieved to get the desired particle size (-20+50 mesh). Two kinds of the sawdust are then mixed in various compositions (70, 50, and 30% merbau). The mixed sawdust is then mixed with varied sticky starch solutions (1, 5, and 10%) to be formed in pellets with various moulding compression force (50, 100, and 150 kg/cm²). The pellets are then analyzed for its characteristics such as ash, moisture contents, and calorific value to be compared with its initial conditions. A full three-level factorial design under RSM was applied to explain the correlation between independent and dependent variables. The results show that statistically, merbau content, binder content, and compressive force showed relatively significant effects on the studied responses (ash content, moisture content, and calorific value). In addition, ANOVA analysis proved that each variable has significant effects on the responses that are confirmed by practically zero P-value. The coefficient of determinations (R²) are all above 0.96 and the normal probability plots confirm that the proposed models adequate the experimental results.Keywords: biomass waste; densification; merbau; matoa; RSM A B S T R A KMerbau (Intsia bijuga) dan matoa (Pometia pinnata Forster) adalah dua di antara sumber biomassa potensial yang berasal dari Papua Barat, Indonesia. Dengan karakteristiknya yang serbaguna, merbau dan matoa digunakan di banyak industri seperti furnitur, alat musik, dan banyak produk khusus lainnya. Namun, industri pengolahan kayu dapat menghasilkan hingga 60% residu. Di Pada penelitian ini, pemanfaatan limbah serbuk gergaji merbau dan matoa sebagai bahan bakar padat dipelajari dengan menggunakan response surface method (RSM). Serbuk gergaji merbau dan matoa diayak untuk mendapatkan ukuran partikel yang diinginkan (-20+50 mesh). Dua jenis serbuk gergaji kemudian dicampur dalam berbagai komposisi (70, 50, dan 30% merbau). Serbuk gergaji yang sudah tercampur kemudian dicampur dengan bahan perekat yang bervariasi larutan pati (1, 5, dan 10%) untuk dibentuk dalam pelet dengan berbagai gaya tekan cetakan (50, 100, dan 150 kg/cm²). Pelet kemudian dianalisis karakteristiknya seperti abu, kadar air, dan nilai kalor untuk dibandingkan dengan kondisi awalnya. Sebuah desain RSM tiga faktorial penuh diterapkan untuk menjelaskan korelasi antara variabel independen dan variabel terikat. Secara statistik, hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar merbau, kadar pengikat, dan gaya tekan menunjukkan efek yang relatif signifikan pada respons yang dipelajari (abu kadar air, kadar air, dan nilai kalor). Selain itu, analisis ANOVA membuktikan bahwa masing-masing variabel memiliki efek signifikan pada tanggapan yang dikonfirmasi oleh nilai P yang mendekati nol. Koefisien determinasi (R²) seluruhnya berada di atas 0,96 dan grafik probabilitas normal mengonfirmasi bahwa model yang diusulkan cukup sesuai dengan hasil eksperimen.Kata kunci: limbah biomassa; densifikasi; merbau; matoa; RS
Perbandingan Performa Refrigeran Propana dan Amonia pada Siklus Refrigerasi Dew Point Control Unit (DPCU)
Full text linkNatural gas, that has been processed and met certain specifications, is sent to consumers through pipeline. Gas condensation within the pipeline should be avoided because it has negative impacts. Hydrocarbon dew point is a measure of the easiness of gas condensation. To meet the hydrocarbon dew point, heavy hydrocarbon should be extracted in dew point control unit (DPCU). The extraction is done by gas cooling in gas chiller followed by separating the liquid formed in low temperature separator (LTS). The gas chiller functions as an evaporator in the DPCU refrigeration cycle. Propane is a common refrigerant in the DPCU. In addition, ammonia is also a potential refrigerant due to its normal boiling point being close to the hydrocarbon dew point. Refrigeration cycle performance depends on evaporator temperature, condensor temperature, and the inherent pressure-enthalpy (PH) characteristic of the selected refrigerant. This study aimed to compare the performance from ammonia and propane against the change of evaporator and condenser temperature. This study was a dry research using Aspen Hysys V11.0 simulation software (academic license). The refrigeration cycle was a simple cycle with fixed variables in the form of evaporator load, saturated liquid at outlet condenser, and saturated vapour at outlet evaporator. This study indicated that at the same evaporator load, evaporator temperature, and condenser temperature, ammonia refrigeration cycle was better than the propane because coefficient of performance (COP) of ammonia was higher than propane. This study also modeled COP changes of propane and ammonia as mathematical equation. Quantitatively, it appeared that COP of propane was more sensitive than ammonia against both evaporator and condenser temperature changes.Keywords: ammonia; condenser; evaporator; propane; refrigeration cycle; simulationA B S T R A KGas alam yang telah diolah dan sesuai spesifikasinya dikirim ke konsumen melalui pipa. Kondensasi gas dalam pipa harus dihindari karena menimbulkan dampak negatif. Titik embun hidrokarbon menjadi ukuran kemudahan proses kondensasi gas. Untuk mencapai titik embun hidrokarbon yang diinginkan, maka hidrokarbon berat harus diekstraksi di dew point control unit (DPCU). Ekstraksi dilakukan dengan cara mendinginkan gas di gas chiller lalu memisahkan cairan yang terbentuk di low temperature separator (LTS). Gas chiller tersebut berfungsi sebagai evaporator pada siklus refrigerasi DPCU. Propana adalah refrigeran yang umum digunakan di DPCU. Selain itu, amonia juga menjadi refrigeran yang potensial karena kedekatan titik didih normalnya terhadap titik embun hidrokarbon yang diinginkan. Performa siklus refrigerasi dipengaruhi oleh temperatur evaporator, temperatur kondensor, dan karakteristik tekanan-entalpi (PH) yang melekat pada refrigeran yang dipilih. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan performa siklus refrigerasi propana dan amonia terhadap perubahan temperatur evaporator dan kondensor. Penelitian ini merupakan penelitian kering yang menggunakan perangkat lunak simulasi Aspen Hysys V11.0 (lisensi akademik). Siklus refrigerasi yang digunakan adalah simple cycle dengan variabel tetap berupa beban evaporator, kondisi cair jenuh outlet kondensor, dan kondisi uap jenuh outlet evaporator. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pada beban evaporator, temperatur evaporator, dan temperatur kondensor yang sama, maka siklus refrigerasi amonia lebih baik dari propana karena COP amonia lebih tinggi dari propana. Penelitian ini juga memodelkan nilai COP propana dan amonia sebagai persamaan matematika. Secara kuantitatif, terlihat bahwa COP amonia lebih stabil dari propana terhadap perubahan temperatur evaporator dan kondensor.Kata kunci: amonia; evaporator; kondensor; propana; siklus refrigerasi; simulas
The Effects of Quartic Term Mathematical Model on The Concentration Profile of Fixed Bed Gas Adsorber
Full text linkThe need for a reliable mathematical model depicting the process inside a column adsorber has become a requisite in designing an effective gas adsorber. Even though this task can be done by using commercial software, it is still important to get an understanding of how the entire process happens. In this paper, we discuss a new way to approximate the concentration profile inside the porous solids. It is an extension of the work of Liaw et al., who adopted a parabolic (i.e., quadratic) profile, which is a function of pellet radius while retaining the spherical symmetry. We extend their work by adding the quartic term. The inclusion of this new term still preserves the form of linear driving force approximation with some correction to Glueckauf’s parameter (i.e., the effective diffusivity coefficient). The addition of the correction will affect the breakthrough curve so that it affects the saturation time. In the binary system of hydrogen/methane discussed in this study, we found that a negative correction to the diffusivity coefficient will make the saturation happen earlier compared to that of the parabolic case, and vice versa. This study may help us design an efficient gas purifier, in particular when we set out for the regeneration of the adsorbent.Keywords: activated carbon; effective diffusivity coefficient; hydrogen; linear driving force; methane; parabolic profile A B S T R A KKebutuhan model matematis yang dapat menggambarkan proses penyerapan dalam kolom adsorpsi telah menjadi kebutuhan yang tak terelakkan dewasa ini. Walaupun kini telah tersedia berbagai perangkat lunak komersial, namun tidak dapat dipungkiri bahwa memahami bagaimana proses tersebut terjadi tetap menjadi suatu hal yang berguna. Paper ini bertujuan untuk menampilkan cara baru dalam pemodelan konsentrasi adsorbat di dalam adsorben padat berpori. Kami memperluas metode yang dikembangkan Liaw et al. dengan menambahkan suku pangkat empat (kuartik). Penambahan ini akan mengoreksi koefisien difusivitas efektif dari persamaan linear driving force (LDF). Koreksi yang bernilai negatif, misalnya, akan mengurangi nilai koefisien difusivitas tersebut sehingga akan menghambat kemampuan adsorpsi. Hasil perhitungan kami pada sistem biner hidrogen/ metana menunjukkan bahwa suatu koreksi bernilai negatif dapat menyebabkan saturasi berlangsung lebih cepat dari kasus profil parabolik. Begitu pula sebaliknya, koreksi positif akan menambah daya adsorpsi sehingga saturasi dapat diperlambat. Studi ini kami harapkan dapat diterapkan untuk mendesain suatu kolom adsorpsi yang efisien, terutama dalam perencanaan proses regenerasi adsorben.Kata kunci: hidrogen; karbon aktif; koefisien difusivitas efektif; linear driving force; metana; profil paraboli
The Effect of Nutrients Mixture on The Biomass and Lipid Production from Microalgae Botryococcus braunii Mutated by UV-C Rays
Full text linkNutrient is one of the most important factors in the growth of microalgae. This research was conducted to study the effect of nutrient mixture on the biomass and lipid production of Botryococcus braunii. Microalgae B. braunii was cultivated in the commercial nutrient medium of agricultural fertilizer combinations of ammonium sulphate (ZA), urea, and triple superphosphate (TSP). Before the cultivation process, B. braunii was exposed to UV-C rays (254 nm) for 3 minutes. The concentration and type of fertilizer as a nitrogen source divided into four types of mixtures, namely FM-1, FM-2, FM-3, and FM-4 were compared with Walne nutrients to study their effects on microalgae growth and lipids. FM-1 consisting of 150 mg/L of ZA, 7.5 mg/L of urea, and 25 mg/L of TSP led to the best growth for native and mutated microalgae strains compared to Walne nutrients and other nutrient mixtures. The mutated microalgae showed less growth than the native microalgae strains. However, the mutation process significantly increased the lipid content in the microalgae. In native microalgae strains, FM-4 consisting of 136.3 mg/L of urea and 50 mg/L of TSP produced the lowest lipid at 8.96%. After being exposed to UV-C rays, the lipids in FM-4 medium increased to 55.11%. The results show that the use of commercial fertilizers and exposure to UV-C rays on microalgae have high potential in preparing lipids as raw material for biodiesel which can be effectively applied in large-scale microalgae cultivation
The Effect of Hydrochloric Acid Solution and Glycerol on The Mechanical, Hydrate Properties and Degradation Rate of Biofilm from Ripe Banana Peels
Full text linkBanana peel is a biomass waste that has not been utilised optimally, despite its high starch content. Moreover, starch has potential as a raw material for biofilm or edible film production. This research focused on using the starch content from the mature banana peel to create a biofilm. Starch was extracted from the banana peel; then, it was hydrolyzed with a variation of hydrochloric acid solution (HCl) of 0.5 M (0, 2, 4 %-v/v Starch). Glycerol (0, 20, 40 %-w/w starch) was used as a plasticizer. It was found that the formulation of 4%-v/v HCl solution and glycerol 20%-w/w resulted in the highest biofilm’s tensile strength of 4.18 MPa. However, the elongation break percentage achieved the best result at 20,2% when the formulation of 0%-v/v HCl solution and 40%-w/w glycerol was applied. Increasing HCl solution and glycerol was proven to improve the biofilm’s solubility in the water, where 47.9% solubility was attained in the formulation of 40%-w/w glycerol and 4%-v/v HCl solution. The degradation rate of biofilm in the soil was measured using zero- and first-order kinetic rates. The zero-order resulted in the best model with a half-life time (t1/2) between 73 to 108 days
Pemanfaatan Jerami Padi (Oryza Sativa L.) Sebagai Bahan Baku Dalam Pembuatan CMC (Carboximetil Cellulose)
Full text linkRice straw is a waste from rice plants that contains 37.71% cellulose, 21.99% hemicellulose, and 16.62% lignin. High cellulose content in rice straw can be used as raw material for the manufacture of Carboxymethyl Cellulose (CMC). CMC is a cellulose derivative widely used in food, pharmaceutical, detergent, textile and cosmetic products industries as a thickener, stabilizer of emulsions, or suspensions and bonding. This study aims to process rice straw waste into CMC with variations in sodium monochloroacetate of 5,6,7,8 and 9 grams. The method used in this research is by synthesis using 15% NaOH solvent, with a reaction time of 3.5 hours and 5 grams of rice straw. The results showed that the best CMC was obtained at a concentration of 9 grams of sodium monochloroacete with a yield characterization of 94%, pH 6, water content of 13.39%, degree of substitution (Ds) of 0.80, and viscosity of 1.265 cP