LABORATORIUM MEKANIKA FLUIDA DAN PENCAMPURAN

STUDI MEKANISME PERPINDAHAN MASSA PADA EKSTRAKSI

AMPAS KELAPA SAWIT DENGAN PELARUT CO2 SUPERKRITIS BERBASIS CFD

HASIL YANG TELAH DICAPAI :

METODOLOGI :

TUJUAN PENELITIAN :

LATAR BELAKANG :

KESIMPULAN SEMENTARA :

RENCANA SELANJUTNYA :

DAFTAR PUSTAKA :

Dari kontur dan vektor kecepatan yang diperoleh dari hasil

simulasi sementara, masih jauh dari literatur. Seharusnya aliran

yang lebih cepat berada di bagian tengah ekstraktor, namun hasil

menunjukkan kacepatan terbesar justru berada di dinding

ekstraktor.

Dari hasil simulasi sementara, dapat diketahui bahwa semakin

besar temperatur CO2 superkritis dalam tekanan yang sama rate

perpindahan massanya juga semakin besar.

Pemodelan yang digunakan dalam simulasi adalah :

Pendekatan Eulerian untuk pengamatan gerak fluida di dalam

kolom ekstraktor (untuk pemodelan multifase)

k- model untuk memodelkan turbulensi

Species transport digunakan untuk memodelkan transfer massa

secara konstan sebelum menggunakan UDF.

FLUENT tidak bisa menyelesaikan persamaan transfer massa

yang terjadi di dalam solid, sehingga substrat harus diasumsikan

sebagai fluida dengan properti seperti keadaan saat padatnya.

Untuk mempelajari mekanisme transfer massa dan pola alir pelarut dalam keadaan

superkritis di dalam proses ekstraksi ampas kelapa sawit menggunakan pelarut CO2 berbasis

Computational Fluid Dynamics (CFD).

Mekanisme transfer massa pada proses ekstraksi sulit untuk diamati secara eksperimen

Fluida dalam keadaan superkritis memiliki properties yang berbeda dengan fluida dengan

keadaan biasa

Sedikitnya penelitian yang mempelajari pola aliran dan transfer massa ke dalam fluida

superkritis yang melewati porous media

A. Guardo. 2007. CFD Studies in Heat and Mass Transfer Phenomena in Packed Bed

Extraction and Reaction Equipment : Special Attention to Supercritical Fluids

Technology. Universitat Politecnica de Catalunya, Barcelona : Doctoral Thesis.

F. Trujillo, dkk. 2006. A Computational Fluid Dynamic Model of the Heat and Moisture

Transfer During Beef Chilling. UNSW, Australia: Journal of Refrigeration.

Then Siew Ping, dkk. 2014. CFD Simulation on Supercritical Fluid Extraction of Black

Peppers Bioactive Compound : Single Particle Study. Curtin University, Malaysia:

Journal of Supercritical Fluid Extraction.

Menggunakan User Defined Functions (UDF) untuk menyelesaikan

persamaan transfer massa.

Simulasi untuk kondisi unsteady state

Simulasi untuk variabel tekanan dan temperatur yang berbeda.

Gambar 3. (a)Kontur kecepatan (m/s) (b) Vektor kecepatan (m/s)

pelarut CO2 dalam keadaan superkritis di dalam ekstraktor (T=30.97C P=7.38 MPa)

(a) (b)

Tinggi : 130 mm

Inlet

Outlet

D : 20.6 mm

Gambar 1. Geometri ekstraktor Gambar 2. Mesh ekstraktor

Gambar 4. Kontur rate perpindahan massa (kg/m3.s) pada P=20 Mpa

(a) T=40C; (b) T=60C; (c) T=80C

Gambar 5. Kontur rate perpindahan

massa (kg/m3.s) pada P=40 Mpa dan T=40C

(a) (b) (c)

Prof. Dr. Ir.Sugeng Winardi, M. Eng.

NIP. 195209161980031002

Lailatul Qomariyah

NRP. 2311100021

Niam Nisbatul Fathonah

NRP. 2311100036

Dr. Tantular Nurtono, S.T., M. Eng.

NIP. 197205201997021001

Oleh :Pembimbing :

(a) (b)

Gambar 6. Grafik perubahan fraksi massa di dalam substrat

setelah proses ekstraksi (P=20 Mpa dan T=40C)

(a) Alfa-karoten (b) Beta-karoten

33

Page 1