Electronic Theses and Dissertation

Minyak nilam (patchouli oil) merupakan salah satu produk terpenting di dunia industri khususnya industri kosmetik dan farmasi. minyak nilam diperoleh dari tanaman nilam (pogostemon cablin benth) yang dihasilkan melalui proses penyulingan. penyulingan minyak nilam konvensional umumnya menggunakan peralatan penyulingan sederhana berbentuk drum yang dipanaskan. alat penyulingan tersebut memiliki beberapa kekurangan di antaranya ialah waktu yang lama dalam proses pembuatan, pemakaian energi yang besar dan hasil rendemen minyak yang rendah. oleh karena itu dibutuhkan desain ketel yang tepat dan memiliki efisiensi yang lebih baik. penelitian ini bertujuan merancang suatu vertical firetube boiler yang mampu menghasilkan uap bertekanan di atas 1 atm (p ≥ 1 bar) dan temperatur operasi uap yang lebih tinggi (t ≥ 100°c) untuk kebutuhan proses penyulingan. spesifikasi perancangan boiler pada penelitian yaitu, laju massa alir uap 0,1 kg/s, tekanan uap 3 bar dan temperatur operasi uap 133,5 °c. perancangan dimulai dari menentukan spesifikasi boiler yang dirancang, menghitung kebutuhan kalor penguapan, menghitung dimensi dan ketebalan instrumen boiler, pemilihan material yang tepat serta membuat model tiga dimensi berupa gambar kerja dari hasil perhitungan. hasil penelitian ini menampilkan spesifikasi parameter operasi, material, dimensi dan pemilihan tipe boiler yang sesuai untuk kebutuhan penyulingan nilam. perancangan terhadap dimensi dari bagian-bagian boiler didasarkan pada standar asme (american society of mechanical engineer). boiler ini membutuhkan kalor sebesar 205,817 kw menggunakan bahan bakar lpg, konsumsi bahan bakar diperoleh 0,0053 kg/s. boiler yang dirancang memiliki tinggi 1200 mm, diameter dalam 750 mm dan ketebalan shell 2,5 mm, menggunakan material sa-240 gr. 316. firetube atau pipa api, bagian utama pada boiler memiliki tinggi 1000 mm, ketebalan 1,5 mm, jenis pipa nps ½ sch 5s dengan diameter 21,34mm dan berjumlah 26 pipa, menggunakan material sa-213 gr. tp316.

Patchouli oil is one of the most important products in the industrial world, especially the cosmetic and pharmaceutical industries. Patchouli oil is obtained from patchouli plants (Pogostemon cablin Benth) produced through a distillation process. Conventional patchouli oil distillation generally uses simple distillation equipment in the form of a heated drum. The distillation equipment has several shortcomings including a long time in the manufacturing process, large energy consumption and low oil yield. Therefore, an appropriate boiler design is needed and has better efficiency. This research aims to design a vertical firetube boiler that is capable of producing pressurized steam above 1 atm (P ≥ 1 Bar) and higher steam operating temperatures (T ≥ 100°C) for the needs of the refining process. The boiler design specifications in the study are, steam flow mass rate of 0.1 Kg/s, steam pressure of 3 Bar and steam operating temperature of 133.5°C. The design starts from determining the specifications of the designed boiler, calculating the evaporation heat requirement, calculating the dimensions and thickness of the boiler instrument, selecting the right material and making a three-dimensional model in the form of working drawings from the calculation results. The results of this study display the specifications of operating parameters, materials, dimensions and selection of boiler types suitable for patchouli distillation needs. The design of the dimensions of the boiler parts is based on ASME (American Society of Mechanical Engineer) standards. This boiler requires heat of 205.817 KW using LPG fuel, fuel consumption is obtained 0.0053 Kg/s. The designed boiler has a height of 1200 mm, an inner diameter of 750 mm and a shell thickness of 2.5 mm, using SA-240 Gr. 316. Firetube or fire pipe, the main part of the boiler has a height of 1000 mm, thickness of 1.5 mm, type of pipe NPS ½ SCH 5S with a diameter of 21.34mm and a total of 26 pipes, using material SA-213 Gr. TP316.