Pirolisis NO. 1 Buku Produksi gas dari padatan

71 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi yang cepat dari material padat menjadi volatil yang primer Williams and Besler, 1996; Zanzi, 2001. Produksi tar yang lebih banyak diperoleh seiring dengan meningkatnya temperatur sampai 450 o C. Setelah temperatur 450 o C, tar yang dihasilkan sedikit mengalami penurunan seiring dengan dimulainya reaksi tar sekunder Pritchard, 2002; Timmerer and Lettner, 2004; Zanzi, 2001; Zanzi, Bai et al., 2001. Menurut Williams, P.T.Williams and Besler, 1996 konversi maksimum dari sampah menjadi cairan terjadi pada temperatur diatas 420 o C, dimana dapat diperoleh konversi lebih dari 50. Pada pirolisis lambat biomas berjenis jerami dan ranting pohon, hasil maksimum dari cairan diamati terjadi pada temperatur sekitar 650 o C pada laju pemanasan 30 Kmenit Karaosmonaglu, Tetik et al., 1999. Peningkatan temperatur pirolisis karena peningkatan laju pemanasan dapat menurunkan hasil arang yang diperoleh Pritchard, 2002; Zanzi, 2001; Zanzi, Bai et al., 2001. Zanzi, R., dkk menemukan fakta bahwa dengan pemanasan yang cepat, hasil arang adalah 5,5, 11, dan 57,1 sedangkan dengan pemanasan yang lambat hasil arang adalah 15, 16, dan 67 untuk pirolisis pada kayu berjenis birch, sisa pertanian, dan batu bara Zanzi, Sjostrom et al., 1996. Pada temperatur pirolisis yang lebih tinggi, laju pemanasan lebih tinggi pula dan akibatnya devolatilisasi menjadi lebih intensif. Arang yang dihasilkan pada proses pirolisis dengan temperatur yang lebih tinggi mempunyai pori yang lebih banyak Zanzi, 2001. Sejak biomassa mempunyai kandungan selulosa yang tinggi dibandingkan batu bara, laju pemanasan mempunyai pengaruh yang lebih besar pada pirolisis biomassa. Pengaruh laju pemanasan pirolisis cepat pada biomassa adalah 3,1 kali dibandingkan pada batu bara. Pengaruh laju pemanasan pirolisis lambat pada biomassa adalah 1,3 kali dibandingkan pada batu bara Zanzi, Sjostrom et al., 1996. Peningkatan temperatur pirolisis menghasilkan hasil gas yang lebih banyak dan hasil tar yang menurun. Penjelasan dari fenomena ini adalah bahwa temperatur yang lebih tinggi meningkatkan pemecahan tar Zanzi, 2001; Zanzi, Sjostrom et al., 1996. 72 Produksi Gas dari Padatan d. Konduktivitas termal bahan, k w . Hasil tar akhir meningkat sementara hasil arang hampir konstan pada saat konduktivitas termal biomassa dinaikkan Di Blasi, 1997. Variasi konduktivitas termal tidak berpengaruh secara signifikan pada konversi partikel dalam daerah yang tipis secara termal ketebalan partikel = 0,075 cm. Laju devolatilisasi lebih cepat seiring dengan meningkatnya konduktivitas termal material yang akan dipirolisis. e. Massa jenis bahan Massa jenis bahan yang akan dipirolisis meningkat dapat menurunkan hasil tar primer sementara itu arang dan gas yang dihasilkan meningkat. Fenomena ini adalah konsekuensi dari turunnya temperatur secara berturut-turut pada ujung reaksi primer. Laju degradasi primer berbanding langsung dengan massa jenis biomassa dan mencapai nilai yang cukup tinggi untuk proses degradasi sampai akhirnya mulai terjadi penurunan temperatur secara berurutan pada saat massa jenis meningkat. Waktu konversi meningkat secara linier terhadap massa jenis dan memberikan penurunan laju pemanasan partikel. Hasil tar akhir hampir konstan pada biomassa yang mempunyai massa jenis sangat rendah 200 kgm 3 . Alasannya adalah bahwa profil kecepatan gas dan juga aktivitas reaksi sekunder hanyalah sedikit dipengaruhi oleh variasi massa jenis bahan yang akan dipirolisis Di Blasi, 1997. f. Panas jenis dari bahan Variasi panas jenis bahan tidak mempengaruhi hasil produk pirolisis, meskipun demikian waktu konversi menunjukkan peningkatan linier terhadap parameter ini. Peningkatan panas jenis bahan menghasilkan peningkatan padatan seiring dengan meningkatnya kapasitas panas,sehingga waktu yang dibutuhkan untuk membawa sistem pada temperatur pirolisis yang dikehendaki menjadi lebih panjang dan demikian juga waktu konversinya. Aktivitas reaksi sekunder tampak dipengaruhi secara signifikan oleh panas spesifik bahan dimana reaksi tar sekunder menjadi lebih cepat seiring meningkatnya panas jenis bahan. Konsekuensinya, hasil akhir dari tar menurun secara kontinu sementara hasil gas meningkat. Sifat fisik dari material seperti konduktivitas termal, panas jenis, dan massa jenis menjadi penting khususnya untuk partikel besar daerah panas yang tebal Di Blasi, 1997. 73 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi g. Kadar air MC Kadar air yang lebih tinggi memperlambat pencapaian temperatur pirolisis Suyitno, Lettner et al., 2005. Alasannya adalah bahwa beberapa bagian panas dikonsumsi selama proses penguapan Bilbao, Mastral et al., 1996; Suyitno, Lettner et al., 2005. Kehadiran air dan material organik juga mendorong pembentukan arang. Alasannya adalah bahwa air berlaku sebagai penyimpan panas Pritchard, 2002. Kadar air meningkat dapat menyebabkan hasil arang 5 pada saat pirolisis dengan temperatur 390 o C-460 o C. Kehadiran air menurunkan hasil tar dari pirolisis di atas temperatur 400 o C Gray, 1984. g. Lignin, selulosa dan hemiselulosa Kadar lignin yang lebih tinggi pada sampah buha zaitun 28 massa, kering dibandingkan dengan kadar lignin pada jerami gandum 21,7 massa, kering menyebabkan pada peningkatan hasil arang Zanzi, 2001. Lignin adalah sumber utama pembentuk arang dan tidak pecah menjadi molekul yang lebih ringan Pritchard, 2002. Komponen selulosa dan hemiselulosa dalam kayu bertanggung jawab pada hasil volatil sedangkan lignin adalah penyumbang utama pada hasil arang Williams and Besler, 1996. h. Jenis bahan Hasil arang yang lebih rendah diperoleh dari kayu keras 14- 23 massa dibandingkan hasil arang pada kayu lunak 20-26,5 massa Grönli and Varhegyi, 2002. Alasannya adalah bahwa kadar rata-rata lignin pada kayu keras adalah lebih rendah 21,7 massa dibandingkan kayu lunak 28 massa Zanzi, 2001. Pirolisis biomassa mischantus menghasilkan arang yang lebih tinggi dan hasil volatil yang lebih rendah dibandingkan biomassa kayu De Jong, Pirone et al., 2003. Jenis kayu berpengaruh terhadap hasil arang dan cairan. Jenis kayu berpengaruh pada hasil arang paling banyak sampai 12. Jenis kayu berpengaruh pada hasil cairan paling banyak sampai 10 Di Blasi, Branca et al., 2001. 4.3. Analisis Produk Pirolisis Sekam Padi Dengan reaktor pirolisis lambat yang dikembangkan di Lab. Perpindahan Panas Jurusan Teknik Mesin FT UNS, pemasukan sekam dapat diatur menjadi 5 kgjam dan 10 kgjam.