Prosiding Konferensi Nasional Engineering Hotel IV, Universitas Udayana, Bali, 27-28 Juni 2013 183
2.5 Jumlah udara dibutuhkan
Hal ini mengacu pada laju aliran udara yang diperlukan untuk mengubah bahan bakar padat menjadi gas . Hal ini sangat penting dalam menentukan kapasitas blowerkompresor yang dibutuhkan untuk reaktor. Seperti
ditunjukkan di bawah, laju udara yang dibutuhkanb dapat dihitung dengan menggunakan rumus: AFR =
……………………………………………………………………….………6 Dimana:
AFR = Laju aliran udara m
3
jam = Massa jenis udara 1,25 kgm
3
ε = Rasio ekivalensi 0,3-0,4 SA = Udara stoikiometri
2.6. Kecepatan udara
Diameter reaktor sebagai tempat reaksi dan tingkat aliran udara menentukan kecepatan udara gasifier. Kecepatan udara dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
Vs = …………………………………………………………………………………7
Dimana: Vs = Kecepatan udara, ms
AF = Rasio udara dengan bahan bakar
3. Metode penelitian Pada penelitian ini dirancang downdraft gasifier skala laboratorium seperti rancangan
perhitungan sebelumnya. Setelah merancang reaktor dilakukan penelitian dengan cara eksperimental untuk mengetahui performansi dan kualitas gas yang dihasilkan dengan menggunakan bahan baku
bonggol jagung. Variasi laju udara yang digunakan adalah laju udara pada udara stoikiometri, laju udara pada excess air 20 dan 40. Dari perhitungan didapat variasi laju udara yaitu: 8,7 litermenit,
10,5 litermenit dan 12,2 litermenit.Dengan kapasitas untuk mendidihkan 2 kg air maka dari perhitungan diperoleh dimensi reaktor dalam mm seperti di bawah
Gambar 1. Skematik alat uji gasifier
Produk gas terdiri atas karbonmonoksida CO, karbondioksida CO
2
, hidrogen H
2
, metan CH
4
, sedikit hidrokarbon berantai lebih tinggi etena, etana, air, nitrogen apabila menggunakan udara sebagai oksidan, dan
berbagai kontaminan seperti partikel arang, debu, tar, hidrokarbon rantai tinggi, alkali, amoniak, asam, dan senyawa-senyawa sejenisnya. Gas yang diukur dalam penelitian ini adalah CO, CO
2
dan HC.
Prosiding KNEP IV • ISSN
8 - 414X 184 4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Analisis waktu penyalaan dan waktu operasi
Pengujian pada reaktor gasifikasi untuk mengetahui waktu mulai menyala, waktu penyalaan dan waktu operasi dari reaktor. Waktu mulai menyala adalah waktu yang dibutuhkan gas hasil gasfikasi dapat terbakar.
Waktu operasi adalah lama waktu operasi gasifier dari awal mulai memasukkan udara sampai gasifier tidak memproduksi gas yang tidak dapat terbakar. Waktu Penyalaan adalah waktu lamanya gasifier menghasilkan gas
yang dapat dibakar. Setelah dilakukan penelitian maka didapatkan data sebagai berikut
Gambar 2. Grafik hubungan antara laju udara dengan waktu mulai menyala, penyalaan dan operasi
Dari gambar 3 disimpulkan bahwa waktu penyalaan yang paling cepat pada laju udara primer 8.7 litermenit. Hal ini dapat dijelaskan karena laju udara primer yang lebih kecil sehingga gas yang terbentuk awal
kandungan oksigennya lebih rendah menyebabkan gas yang awal terbentuk tidak terbakar seluruhnya diproses pembakaran.
Waktu operasi yang paling lama terjadi pada laju 8.7 litermenit. Hal ini dikarenakan laju udara yang lebih kecil menyebabkan udara pembakaran lebih sedikit, bahan bakar yang terbakar lebih sedikit namu waktu operasi
terjadi lebih lama karena bahan bakar lebih lama habis. Waktu produksi gas yang paling lama terjadi pada laju udara yang lebih kecil karena bahan bakar yang
terbakar lebih sedikit sehingga bahan bakar lebih lama terbakar sampai habis.
4.2. FCR Fuel Consumtion Rate Aktual
Dari data waktu operasi di atas dapat ditentukan laju pemakaian bahan bakar aktual FCR
actual
pada masing-masing laju udara primer dengan cara membagi massa bahan bakar dengan waktu operasi :
Gambar 3. Grafik hubungan laju udara dengan FCR
Berdasarkan gambar grafik diatas dapat disimpulkan bahwa semakin rendah laju udara primer maka FCRaktual nya pun semakin rendah pula karena lebih lama waktu operasi dangan laju udara primer yang lebih
rendah.
Kategori