29
2.
Pengujian Kiln
Sebelum dilakukan pengujian dengan melakukan proses pengarangan dengan kiln, ada beberapa uji pendahuluan yang perlu dilakukan untuk mendapatkan parameter rancangan, seperti uji massa
jenis tempurung kelapa untuk mengetahui berapa massa tempurung kelapa yang dapat masuk ke ruang pengarangan jika tidak ada perlakuan awal apapun seperti pencacahan, penjemuran, sortir kotoran
pada tempurung kelapa maupun tidak adanya penyusunan kepingan tempurung kelapa dalam ruang pengarangan. Dengan uji ini dapat diketahui berapa besar massa jenis tempurung kelapa yang akan
digunakan.
Uji pendahuluan berikutnya adalah penentuan nilai kalor sabut kelapa dan kadar air tempurung kelapa yang akan diarangkan.
Pengujian kinerja kiln dilakukan dengan melakukan proses pengarangan pada kiln. Proses pengarangan dilakukan sebanyak 7 kali, 2 kali pengarangan awal adalah uji pendahuluan untuk
mengetahui prosedur terbaik mana yang menghasilkan proses pengarangan optimum. Lima kali pengarangan berikutnya menggunakan prosedur tersebut disesuaikan dengan capaian tingkat suhu
pirolisisnya. Bahan yang akan diarangkan adalah tempurung kelapa. Umpan yang digunakan berupa sabut kelapa pada kasa pemerata panas dan sebagian dari tempurung kelapa pada tempat pembakaran
awal bagian bawah.
a. Metoda Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan dengan menempatkan alat pengukur suhu termokopel pada 5 titik pengukuran dan 1 titik pengukuran menggunakan anemometer digital yang
sekaligus mengukur kecepatan udara. Titik-titik pengukuran yaitu di dinding dan tengah ruang pengarangan tepat persis di atas tempat pembakaran awal bagian bawah, dinding dan
tengah bagian ruang pengarangan tengah, dinding ruang pengarangan atas, cerobong asap, dan suhu lingkungan di dekat cerobong. Hal tersebut dilakukan untuk mengetahui sebaran
suhu yang dihasilkan selama proses pengarangan. Pada ruang pengarangan terdapat 3 titik pengukuran hal tersebut dilakukan agar dapat dilihat perbedaan temperatur pada ruang
pengarangan bagian bawah, tengah, dan atas dibagian dinding kilnnya.
Tabel 8. Titik Pengukuran Suhu Data
No. Bagian
Rencana Jumlah Titik Pengukuran
1 Dinding ruang pengarangan bawah
1 2
Dinding ruang pengarangan tengah 1
3 Dinding ruang pengarangan atas
1 4
Dalam ruang pengarangan bawah 1
5 Dalam ruang pengarangan tengah
1 6
Dalam cerobong asap 1
7 Suhu lingkungan luar cerobong asap
1
30
Gambar 29. Titik Pengukuran
b. Prosedur Pengujian
1. Memasang alat ukur suhu pada semua titik yang telah ditentukan.
2. Menimbang tempurung kelapa yang telah disiapkan untuk diarangkan.
3. Mengukur kadar air sampel tempurung kelapa yang akan dimasukkan ke dalam kiln dan
tempurung kelapa yang akan di arangkan. 4.
Pasang kasa pemerata api di tengah ruang pengarangan. 5.
Buka penuh semua keran udara. 6.
Masukkan tempurung kelapa ke dalam ruang pengarangan hingga tersisa 23 ruang kosong bagian atas.
7. Bakar sedikit sabut kelapa dan masukkan api tersebut ke dalam kasa pemerata api,
pastikan api masuk hanya sampai di tengah ruang pengarangan. 8.
Timbang dan masukkan tempurung kelapa ke dalam tempat pembakaran awal bagian bawah, setelah api membakar semua tempurung kelapa, tutup laci pembakaran ini dan
ikat dengan sealer gasket. 9.
Kemudian mulai menyalakan recorder. 10.
Jika asap dari kasa pemerata api sudah terasa panas, pasang tutup ruang pengarangan dan ikat dengan sealer gasket
11. Amati kenaikan suhu di semua titik pengukuran, terutama di bagian dalam ruang
pengarangan bawah, jika suhunya telah mencapai 300
o
C maka tutup 7 keran menjadi ½ bukaan.
12. Tutup penuh semua keran 30 menit setelah bukaan ½.
13. Amati asap yang keluar dari cerobong, jika telah menipis maka arang dapat dikeluarkan.
2 1
7 6
3
31
IV. HASIL PERANCANGAN
Kiln yang telah dirancang adalah kiln dengan ruang pengarangan penyerupai venturi berukuran diameter bawah 60 cm, diameter tengah 31 cm, diameter atas 51 cm dengan kapasitas 12.45 kg
sampai 15 kg. Seluruh bagian kiln dibuat dengan plat besi dengan tebal 2 mm, kecuali komponen kasa pemerata api dan sekat antara ruang pemkaran awal bagian bawah dan ruang pengarangan. Komponen
ini terbuat dari plat baja berlubang-lubang dengan tebal 2 mm. Bahan ini dipilih dengan pertimbangan suhu di ruang pengarangan bawah akan mencapai suhu di atas 500
o
C. Untuk memasukkan tempurung kelapa yang akan diarangkan dan mengeluarkan arang yang telah dihasilkan dapat dilakukan melalui
lubang di atas ruang pengarangan hanya dengan membuka tutupnya yang menyatu dengan cerobong. Mekanisme loading-unloanding ini dipilih karena pembuatan pintu keluaran arang yang dihasilkan di
bagian bawah ruang pengarangan akan menambah kemungkinan terjadinya kebocoran udara yang mengakibatkan adanya pemanasan yang tidak terkontrol karena debit udara masuk tidak dapat
diperkiraan lewat kebocoran tersebut. Di dalam ruang pengarangan juga terdapat kasa pemerata panas yang dapat di lepaskan saat proses pengeluaran arang.
Gambar 30. Kiln Venturi Drum Hasil Rancangan Kiln venturi drum ini juga memiliki laci pembakaran yang merupakan tempat pembakaran awal
sebagai suplai panas utama. Laci ini diletakkan di bagian bawah ruang pengarangan untuk memanfaatkan efek Chimney dan Buoyansi yang mengakibatkan udara panas akan bergerak ke atas.
Di bagian atas ruang pengarangan terdapat tutup ruang pengarangan yang menyatu dengan cerobong berfungsi sebagai ruang kosong penampung gas hasil pembakaran dan pengarangan, sebagai cyclone
yang menyempatkan udara berputar, menjatuhkan zat padat pada asap, menurunkan suhu gas buang, dan dikeluarkan melalui cerobong. Tinggi total kiln sampai ke cerobongnya adalah 180 cm, agar asap
tidak mengganggu aktivitas di lingkungan sekitarnya.
