Rancangan alat penukar panas untuk produksi bioetanol berbasis ampas teh

Nazmah Sefriani Dewi, Arif Putra Kirana

Submitted : 2023-12-20, Published : 2024-08-07.

Abstract

Heat exchanger adalah alat yang digunakan untuk mentransfer energi panas antar fluida yang memiliki temperatur berbeda tanpa terjadi pencampuran bahan. Dalam proses produksi bioetanol dari ampas teh, heat exchanger digunakan sebagai reboiler dan kondensor. Tujuan penelitian ini adalah merancang alat penukar panas dengan tipe shell and tube untuk memproduksi bioetanol dari ampas teh. Dalam proses perancangan, digunakan standar Tubular Exchanger Manufactures Association (TEMA) untuk mendapatkan spesifikasi alat penukar panas. Fluida panas yang digunakan yaitu metanol dan fluida dinginnya yaitu air. Seluruh parameter tersebut kemudian dihitung secara manual menggunakan aplikasi Microsoft Excel untuk mengevaluasi kinerja alat penukar panas yang dirancang. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa rancangan alat penukar panas dengan 24 tabung memiliki nilai efektivitas sebesar 93.99% dengan faktor fengotor sebesar 0.0134 °C.m2/W. Alat penukar panas ini relatif baik untuk digunakan namun, belum memenuhi syarat standar. Untuk itu, perlu disesuaikan kembali parameter-parameter yang digunakan agar alat penukar panas dapat memenuhi standar.

References

R. K. Shah and D. P. Sekulic, Fundamentals of heat exchanger design. John Wiley & Sons, 2003, doi : 10.1002/9780470172605

G. Aprianto, B. Septian, P. D. Rey, and A. Aziz, "Desain Dan Fabrikasi Alat Penukar Kalor (Heat Exchanger) Tipe Shell and Tube," Metr. Ser. Teknol. dan Sains, vol. 2, no. 1, pp. 2774-2989, 2021, [Online]

R. Yuniarti et al., "Pengaruh Temperatur Dan Arah Aliran Terhadap Efektivitas Penukar Panas Ntu (Ɛ -Ntu) Pada Alat Penukar Panas Tipe Plate and Frame," J. Integr. Proses, vol. 11, no. 1, p. 32, 2022, doi: 10.36055/jip.v11i1.13989

V. D. Loupatty, "Pemanfaatan Bioetanol sebagai Sumber Energi Alternatif Pengganti Minyak Tanah," Maj. Biam, vol. 10, no. 2, pp. 50-59, 2014.

B. Debnath, D. Haldar, and M. K. Purkait, "Potential and sustainable utilization of tea waste: A review on present status and future trends," J. Environ. Chem. Eng., vol. 9, no. 5, p. 106179, 2021, doi: 10.1016/j.jece.2021.106179

M. Morales, A. Arvesen, and F. Cherubini, "Integrated process simulation for bioethanol production: Effects of varying lignocellulosic feedstocks on technical performance," Bioresour. Technol., vol. 328, p. 124833, 2021, doi: 10.1016/j.biortech.2021.124833

E. Larasati and A. Setya Wirasakti, "Pra Rancangan Pabrik Bioetanol Dari Biji Sorgum Kapasitas 10.000 Ton/Tahunperancangan Pabrik," pp. 1-239, 2018.

M. K. Afdhol, H. Z. Zulaika, and C. P. Siregar, "Production of Bioethanol from Spent Tea and Potential Used in Petroleum Region," J. Earth Energy Eng., vol. 8, no. 1, pp. 21-26, 2019, doi: 10.25299/jeee.2019.vol8(1).2602

A.H. Mappamadeng, "Desain Proyek Pabrik Pembuatan Bioetanol Dari Tandan Kososng Kelapa Sawit Dengan Proses Ssf (Simultaneous Saccharification And Fermentation) Kapasitas 112.000 Ton/Tahun." Universitas Diponegoro, 2022.

B. D. Nandiyanto, S. R. Putri, R. Ragadhita, and T. Kurniawan, "Design of Heat Exchanger for the Production of Carbon Particles," J. Eng. Sci. Technol., vol. 17, no. 4, pp. 2788-2798, 2022.

R. S. Surakasi Raviteja, Gondesi Satya Mahesh Reddy, "Heat transfer through fabricated coil type shell in tube heat exchanger," Int. J. Adv. Res. Ideas Innov. Technol., vol. 4, no. 6, pp. 564-573, 2018.

S. J. Andreasen, S. K. Kær, and M. P. Nielsen, "Experimental Evaluation of a Pt-based Heat Exchanger Methanol Reformer for a HTPEM Fuel Cell Stack," ECS Trans., vol. 12, no. 1, p. 571, 2008, doi: 10.1149/1.2921583

M. Vallès, M. Bourouis, D. Boer, and A. Coronas, "Absorption of organic fluid mixtures in plate heat exchangers," Int. J. Therm. Sci., vol. 42, no. 1, pp. 85-94, 2003, doi: 10.1016/S1290-0729(02)00011-X

Y. Hadad, B. Ramakrishnan, S. Alkharabsheh, P. R. Chiarot, and B. Sammakia, "Numerical modeling and optimization of a V-groove warm water cold-plate," in 2017 33rd Thermal Measurement, Modeling & Management Symposium (SEMI-THERM), 2017, pp. 314-319. doi: 10.1109/SEMI-THERM.2017.7896948

H. Jouhara and R. Meskimmon, "An investigation into the use of water as a working fluid in wraparound loop heat pipe heat exchanger for applications in energy efficient HVAC systems," Energy, vol. 156, pp. 597-605, 2018, doi: 10.1016/j.energy.2018.05.134

Liu, R. Wu, H. Yu, H. Zhan, and L. Xu, "Heat Transfer Characteristics of Cold Water Phase-Change Heat Exchangers under Active Icing Conditions," Energies, vol. 15, no. 19. 2022. doi: 10.3390/en15197392

c. Takashi, c., Morita, c., Isamu, c., Tadahiro, Ohmi., Masaki, "Use of reductive water in heat exchange systems," 2000

Septian et al., "Design of Heat Exchanger Shell and Tube," J. Baut dan Manufaktur, vol. 03, no. 1, pp. 2686-5351, 2021.

S. R. Battula, K. R. Chittireddy, M. Pullurwar, and K. K. Sriramoju, "Thermal performance of corrugated plate heat exchanger using ethylene glycol as test fluid," J. Mech. Energy Eng., vol. 4, no. 2, pp. 167-172, 2020, doi: 10.30464/jmee.2020.4.2.167

A.Chalim, "Penentuan Number Transfer Unit (NTU) dari Sistem Fluida Propilen Glikol-Air, Untuk Evaluasi Efisiensi Penukar Panas Shell and Tube 1-1," in Seminar Nasional Rekayasa Proses Industri Kimia, 2019, vol. 3, no. 1, pp. 15-20.

J. I. Kindangen, "Pendinginan Pasif untuk Arsitektur Tropis Lemb

Article Metrics

Abstract view: 96 times
Download     : 58   times

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Refbacks

  • There are currently no refbacks.