142 Produksi Gas dari Padatan
T
f
dan tahanan spesifik Sr bahan bakar diperlukan untuk memberikan informasi tahanan total yang diperlukan untuk fan
atau blower. R
f
dapat dihitung menggunakan rumus:
r f
f
xS T
R
5.8 dimana :
R
f
= tahanan bahan bakar, cmH
2
O T
f
= ketebalan kolom bahan bakar, m
S
r
= tahanan spesifik, cmH
2
Om bahan bakar
5.4. Pengujian Unjuk Kerja Reaktor Gasifikasi
Dalam pengujian dan evaluasi unjuk kerja reaktor gasifikasi, dua seri pengujian dapat dilakukan yaitu: a uji
laboratorium, dan b uji memasak aktual. 1. Uji laboratorium
Dalam uji laboratorium, parameter-parameter operasi untuk reaktor ditentukan. Serangkaian uji dilakukan untuk menentukan
berbagai unjuk kerja operasional reaktor termasuk boiling test untuk menentukan efisiensi dan daya keluaran reaktor.
Perlengkapan tes, seperti termometer, timbangan, dan timer, digunakan selama pengujian reaktor dalam laboratorium.
2. Tes memasak aktual
Dalam tes ini, reaktor digunakan dalam rumah tangga. Data yang diambil meliputi data unjuk kerja memasak dari reaktor,
manajemen operasional dapur loading bahan bakar bahan bakar dan pembuangan arang, pengoperasian dan sisi ekonomi
penggunaan reaktor yang dikumpulkan dari rumah tangga-rumah tangga yang menggunakan reaktor. Sisi ekonomi penggunaan
reaktor juga ditentukan dan dibandingkan dengan metode tradisional memasak.
Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk menguji unjuk kerja sebuah reaktor. Metode ini meliputi uji mendidihkan
air water boiling test, water simmering test, dan kombinasi dari dua tes ini disebut dengan water boiling-simmering test. Metode
yang paling umum digunakan dalam menguji unjuk kerja reaktor gas bahan bakar, adalah kombinasi water boiling dan simmering
test dimana mengijinkan sejumlah volume tertentu air untuk mendidih dan didiamkan pada titik didih tersebut simmer
sampai seluruh bahan bakar dikonsumsi dalam reaktor. Selama tes, unjuk kerja operasi reaktor dalam istilah waktu mulai untuk
143 Gasifikasi
menyalakan bahan bakar bahan bakar, waktu penyalaan untuk menghasilkan gas, waktu total operasi, waktu untuk mendidihkan
sejumlah volume tertentu air, jumlah bahan bakar yang digunakan, dan jumlah arang yang diproduksi setelah masing-
masing operasi ditentukan. Profil temperatur air selama pendidihan ditentukan dalam tes ini dari waktu panci
ditempatkan pada burner sampai seluruh bahan bakar tergasifikasi dengan sempurna. Data lain seperti temperatur gas
dan tarikan tekanan juga diambil selama tes.
Waktu untuk memasak berbagai macam makanan juga dicatat untuk menentukan waktu aktual yang diperlukan untuk
memasak makanan dalam reaktor gas dan untuk mengevaluasi karakteristik operasional yang lain, seperti; kemungkinan emisi
abu terbang, kualitas makanan yang dimasak, pengaturan reaktor selama operasi, dan lain-lain. Selama pengujian, dicatat apakah
operasi reaktor dikerjakan pada kondisi dingin cold start atau kondisi panas hot start. Dalam kondisi dingin, pengujian reaktor
dilakukan dalam sebuah kondisi dimana temperatur reaktor adalah setimbang dengan udara lingkungan. Dalam kondisi panas,
pengujian dilakukan pada temperatur dimana reaktor masih dalam kondisi panas atau baru saja digunakan. Lebih lanjut dicatat
apakah panci dengan atau tanpa tutup selama pegujian.
Berikut adalah tahap-tahap dasar dalam pengujian reaktor gasifikasi:
1. Siapkan reaktor yang akan diuji. Pastikan bahwa reaktor beroperasi sebelum melakukan pengujian.
2. Siapkan bahan bakar bahan bakar. Bahan bakar bahan bakar seharusnya kering atau lakukan pengukuran kadar air.
3. Siapkan perlengkapan pengujian seperti timbangan, termometer, anemometer, volt meter dan ampere meter.
4. Mengukur massa bahan bakar yang akan dimasukkan ke reaktor. Ini dapat dilakukan dengan memasukkan ke
reaktor bahan bakar bahan bakar secara bertahap, dimana sebelumnya telah ditimbang, sampai reaktor penuh.
5. Persiapkan air untuk dididihkan. Catat berat dan volumenya. Satu liter air biasanya digunakan untuk uji water
boiling test dalam sebuah reaktor sedangkan lima liter biasanya dididihkan dalam sebuah reaktor yang lebih besar.
Jangan lupa untuk mencatat temperatur awal air.
6. Nyalakan bahan bakar dalam reaktor dan catat waktu start- up dan juga jumlah kertas yang digunakan.
144 Produksi Gas dari Padatan
7. Nyalakan gas yang keluar dari burner dan catat waktu sampai pembakaran spontan didapatkan.
8. Isi panci dengan sejumlah air yang telah ditentukan. Tutup panci dan tempatkan pada atas burner. Catat waktu panci
ditempatkan pada burner. 9. Tunggu sampai air mendidih. Catat waktu ketika air didalam
panci mulai mendidih. Juga catat temperatur air pada setiap interval waktu satu menit sampai titik didih tercapai.
10. Pendidihan air dilanjutkan sampai semua bahan bakar dalam reaktor dikonsumsi total dan tidak ada lagi gas
combustible yang dihasilkan. Catat waktu operasi dari reaktor dari mulai pembakaran sampai tidak ada gas
combustible yang dihasilkan. Catat juga berat atau volume air yang tersisa dalam panci setelah pengujian.
11. Buang arang dari reaktor dan ukur beratnya. 12. Tabulasikan hasil-hasil pengujian dan hitung untuk berbagai
parameter-parameter yang diperlukan untuk analisis.
5.5. Parameter-Parameter Pengujian Unjuk Kerja Reaktor
Gasifikasi Parameter-parameter berikut digunakan dalam evaluasi
unjuk kerja dari reaktor gas bahan bakar:
1. Start-up time
Ini adalah waktu yang diperlukan untuk menyalakan bahan bakar dan konsekuensinya untuk memproduksi gas combustible.
Parameter ini diukur dari waktu pembakaran kertas yang diberikan ke bahan bakar dalam reaktor sampai gas combustible
dihasilkan di burner. 2. Waktu operasi
Ini adalah durasi dari waktu gasifier memproduksi gas combustible sampai tidak ada gas yang diperoleh dari
pembakaran bahan bakar. 3. Waktu operasi total
Ini adalah durasi dari waktu bahan bakar dinyalakan sampai tidak ada lagi gas combustible yang dihasilkan dalam
reaktor. Pada dasarnya, ini adalah jumlah dari waktu start-up dan waktu operasi reaktor.
4. Laju konsumsi bahan bakar FCR = Fuel Consumption Rate
145 Gasifikasi
Ini adalah jumlah bahan bakar bahan bakar yang digunakan dalam operasi reaktor dibagi dengan waktu operasi. Ini
dihitung menggunakan rumus:
jam operasi
Waktu kg
digunakan yang
padi sekam
bakar bahan
Massa
FCR
5.9
5. Laju gasifikasi spesifik SGR = Specific Gasification Rate
Ini adalah jumlah bahan bakar bahan bakar yang digunakan per satuan luas reaktor. Ini dihitung menggunakan
rumus:
jam operasi
Waktu x
m reaktor
Luas kg
digunakan yang
padi sekam
bakar bahan
Massa
2
SGR
5.10
6. Laju zona pembakaran CZR = Combustion Zone Rate
Ini adalah waktu yang diperlukan zona pembakaran untuk bergerak ke bawah reaktor. Ini dihitung menggunakan
rumus:
jam operasi
Waktu m
reaktor Panjang
CZR
5.11
7. Waktu pendidihan boiling time
Ini adalah waktu yang diperlukan air untuk mendidih dimulai dari saat panci diletakkan diatas burner sampai
temperatur air mencapai 100
o
C.
8. Panas sensibel sensible heat
Ini adalah jumlah energi panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur air. Ini diukur sebelum dan sesudah air
mencapai temperatur pendidihan. Ini dihitung menggunakan rumus:
SH = M
w
x C
p
x T
f
– T
i
5.12 dimana:
SH = panas sensibel, kcal
M
w
= massa air, kg, 1 kgliter C
p
= panas jenis air, 1 kcalkg.
o
C T
f
= temperatur air sebelum mendidih, 27 – 30
o
C
146 Produksi Gas dari Padatan
9. Panas laten laten heat
Ini adalah jumlah energi panas yang digunakan dalam menguapkan air. Ini dihitung menggunakan rumus:
LH = W
e
x H
fg
5.13 dimana :
LH = panas laten,
kcal W
e
= berat air yang diuapkan, kg
H
fg
= panas laten air, 540 kcalkg
10. Input energi panas
Ini adalah jumlah energi panas yang tersedia dalam bahan bakar. Ini dihitung menggunakan rumus:
QF = WFU x HVF 5.14
dimana: QF
= energi panas tersedia dalam bahan bakar, kcal WFU = berat bahan bakar yang digunakan dalam reaktor,
kg HVF
= nilai kalor heating value bahan bakar, kcalkg
11. Efisiensi termal
Ini adalah rasio energi yang digunakan dalam pendidihan dan dalam penguapan air terhadap energi panas yang tersedia
dalam bahan bakar. Ini dihitung dengan rumus: TE =
WF x
LH HF
SH
5.15 dimana :
TE = efisiensi termal,
SH = panas sensibel,
kcal LH
= panas laten, kcal
WF = berat bahan bakar yang digunakan,
kg
12. Daya Masukan power input
Ini adalah jumlah energi yang disuplai ke reaktor berdasarkan pada jumlah bahan bakar yang dikonsumsi. Ini
dihitung menggunakan rumus: Pi = 0,0012 x FCR x HVF
5.16 dimana :
Pi = daya masukan,
Kwant FCR
= laju konsumsi bahan bakar, kgjam
HVF = nilai kalor bahan bakar,
kcalkg
