15
Gambar 21. A Continuous Multiple Hearth Kiln for Charcoal Production Sumber :EPA, Emission Factor Documentation for AP-42, Section 10.7 Charcoal. EPA,Washington,
1995 dalam FAO 2008 Berbagai perkembangan teknologi kiln ini dibutuhkan pemahaman mendasar tentang pembakaran
biomassa yang merupakan dasar proses piroblisis. Penjelasan tentang pembakaran biomassa adalah seperti sub bab D berikut.
D. PEMBAKARAN BIOMASSA
Menurut Pichtel 2005 dalam Pradipta 2011 reaksi pembakaran biomassa secara umum adalah sebagai berikut:
C
a
H
b
O
c
N
d
+ a+b4-c-d2 O
2
aCO2 +b2H2O+dNO...............................1 Kebutuhan oksigen untuk proses pembakaran dipengaruhi oleh presentase kandungan karbon
dan hidrogen dalam bahan bakar. Volume O
2
yang dibutuhkan untuk pembakaran 1 kg karbon adalah 1.96 m
3
sedangkan O
2
yang dibutuhkan untuk membakar 1 kg hidrogen adalah 5.85 m
3
Perry dan Chilton 1973 dalam pradipta 2011
Dalam pembakaran, oksigen biasanya didapat dari udara bebas. Oksigen yang terkandung di dalam udara adalah 21 dari total udara bebas. Kebutuhan udara minimum untuk proses pembakaran
dapat dihitung melalui persamaan berikut: ���� =
100 21
× �1.96 × � + 5.85 × �� … … … … … … … … . 2
Wmin = Kebutuhan udara minimum m3kg bahan bakar C
= Kandungan karbon dalam bahan bakar H
= Kandungan hydrogen dalam bahan bakar Menurut Abdullah et al. 1998 debit udara pada proses perancangan untuk pembakaran perlu
ditambahkan kelebihan udara sebesar 40 dari total debit udara yang dibutuhkan secara teoritis. Q = Qud 1+40 .......................................................................3
Q = Debit udara perancangan m
3
detik
16
Proses pembakaran biomassa memerlukan energi panas dengan jumlah tertentu. Perlu dijabarkan secara detail juga bagaiamana menghitung banyaknya energi panas yang dibutuhkan pada proses
pembakaran biomassa. Beberapa cara menghitung energi panas yang dibutuhkan untuk proses pembakaran biomassa dijabarkan pada subbab E.
E. PANAS PEMBAKARAN
Energi bersih per satuan massa material yang dibebaskan selama pembakaran disebut net heating value H
u
. Untuk biomassa kebutuhan panas pembakaran tergantung pada nilai bersih panas spesifik dari material keringnya, material organik kering yang terkandung, dan kadar air dari total massa. Juga
tergantung pada panas spesifik evaporasi dari air.Nasir dan Preben 2004 �� = 1 − ����� − �2.441���� MJkg…………………….4
Huts = nilai kalor bimassa
X = kadar air
2.441 MJkg = energi awal untuk pembakaran awal pada suhu 25
o
C Setelah dikalikan dengan banyaknya biomassa yang akan dibakar dan efisiensi pembakarannya, maka
didapatkan nilai panas yang dibutuhkan untuk pemanasan. Pendekatan energi panas yang dihasilkan oleh suatu proses pembakaran adalah melalui nilai kalor
yang dikandung oleh bahan bakar. Besarnya energi panas hasil pembakaran tersebut dapat dicari melalui persamaan berikut:
̇ � = � × ��� × ��������� ���������� ̇
J………………….5 �̇
= laju massa bahan bakar kgs Nkl
= Nilai kalor bahan bakar Jkg Pada proses perancangan kiln, harus dipilih salah satu dari 2 rumus di atas, tidak dapat digunakan
keduanya karena akan menghasilkan angka yang berbeda. Pemilihan rumus dapat mempertimbangkan kondisi bahan baku atau lingkungan.
Salah satu hal yang harus dilakukan dalam pembakaran biomassa adalah penanganan gas buang, sehingga dirancang juga bagaimana system penanganan gas buang tersebut, seperti yang dijabarkan
dalam subbab F.
F. PENANGANAN GAS BUANG
