commit to user 13
dari CMC Carboxyl Methyl Cellulose, toxaphan, molase dan starch dimana jumlahnya tidak lebih dari 0,3 stabil lebih dari 9 minggu. CWM batubara
subbituminous ditambahkan beberapa aditif kimia yang tidak mahal yang dibuat dari 72 gram steac, 3 ml triam, dan 0,5 ml glin dimana mempunyai sifat sebagai
dispersant, stabilizer dan penurun viskositas. Aditif-aditif ini dicampur dengan batu bara dan air untuk menghasilkan 1 liter CWM. Konsentrasi padatan
mencapai 60 dengan penanganan yang baik good handling dan kemampuan penyimpanan.
Nurtono, 2001 melakukan penelitian untuk mendapatkan harga optimum dari konsentrasi solid, ukuran partikel dan jenis dan prosentase aditif dalam
stabilitas dan konsentrasi solid, ukuran partikel dan jenis dan prosentase aditif dalam stabilitas dan rheology CWM. Hasil yang didapatkan adalah rheology dari
CWM mengikuti sifat-sifat fluida non-newtonian, ukuran partikel memberikan pengaruh yang optimum dalam rheology dan stabilitas, pengaruh konsentrasi
aditif dan solid signifikan terhadap rheology dan stabilitas, serta kondisi optimum dari CWM adalah ukuran partikel 33,67 mm, konsentrasi solid = 50 wt, Triton
X 100 = 0,09 wt dari solid, CMC = 0,037 wt dari solid.
2.4 Atomiser Alat Pengabut Nozzle
Atomiser alat pengabut dengan sistem air-assisted nozzle digunakan untuk mempercepat cairan liquid membentuk lapisan film atau pancaran liquid yang
kemudian pecah membentuk ligament-ligament yang akhirnya menjadi droplet- droplet dan membentuk spray. Pada sistem ini energi kinetik aliran udara dari
kompresor bertekanan tinggi digunakan untuk membantu memperkuat atomisasi. Di sini udara berkecepatan tinggi dikenakan pada aliran bahan bakar CWM yang
kecepatannya relatif rendah, baik secara internal maupun secara eksternal. Di samping air-assisted nozzle juga dikenal airblast nozzle dimana kedua
nozzle ini memiliki prinsip kerja yang sama, yaitu sama-sama menggunakan energi kinetik udara untuk memecah pancaran cairan menjadi droplet-droplet.
Perbedaan utama kedua sistem ini terletak pada kecepatan udara dan jumlah udara yang digunakan. Pada air-assisted nozzle, dimana udara disupplay dari kompresor
atau tabung bertekanan tinggi, sangat penting untuk menjadi debit udara tetap
commit to user 14
tinggi. Akan tetapi karena tidak ada batasan khusus untuk tekanan udara, kecepatan udara dapat dibuat sangat tinggi. Dengan demikian air-assisted nozzle,
dikarakteristikkan dengan penggunaan udara dalam jumlah relatif kecil namun dengan kecepatan yang sangat tinggi. Sedangkan pada air blast nozzle, jumlah
udara yang lebih besar diperlukan untuk mencapai atomisasi yang baik. Namun udara ini tidak terbuang percuma, yaitu setelah mengatomisasi bahan bakar, udara
ini akan mengalir ke dalam daerah dimana udara dipakai untuk pembakaran utama. Untuk lebih jelas mengenai desain dari atomiser dua fluida untuk tipe
internal mixing dapat dilihat pada Gambar 2.3 dibawah ini.
Gambar 2.3 Skema Variasi Desain dari Atomiser Dua Fluida Tipe Internal Mixing Liu Huimin, 2000.
Tipe internal mixing sangat cocok digunakan untuk bahan bakar yang memiliki viskositas tinggi, dan atomisasi yang baik dapat dicapai sampai aliran
bahan bakar mendekati nol. Pada tipe external mixing relatif lebih aman karena bahan bakar lebih sulit masuk kesaluran udara namun penggunaan udara di sini
kurang efisien sehingga membutuhkan tenaga lebih besar. Adnan 2001 melakukan studi eksperimental tinjauan mekanika fluida
dan proses atomisasi dari CWM dengan menggunakan single hole nozzle dengan sistem air-assisted nozzle. Hasil menyebutkan bahwa tekanan udara dan
mekanisme pencampuran memiliki pengaruh yang kuat di dalam atomisasi CWM. Pada pencampuran udara dan CWM yang lemah, ligament-ligament yang
dihasilkan kurang tersebar sedangkan ketika pencampuran udara dan CWM semakin kuat maka ligament-ligament yang dihasilkan menjadi lebih tersebar.
Selain itu besarnya gaya aerodinamik yang besarnya dinyatakan dalam rasio udaraCWM dapat menentukan sudut semprotan.
Hitron Rony 1998 merancang dan membuat alat pengabutatomizer dengan tipe Triple-Concentric Atomizer TCA. Prototipe ini akan digunakan
untuk menguji kemampuan dari TCA yang akan menghasilkan percikan yang sangat bagus seperti medical nebulizers. Test persiapan dari kemampuannya
dengan air yang datar telah dilakukan. Test pengabutanatomisasi dari suatu yang mengandung solusi tentang air polymer telah dilakukan menggunakan TCA yang
commit to user 15
ada. Tes ini menunjukkan adanya perubahan yang kecil didalam Sauter Mean Diameter SMD sebagai konsentrasi polymer atau bobot molekular yang
ditingkatkan sampai molekul polymer menjadi sangat terjalin.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Studi Eksperimental
Penelitian ini dapat dikategorikan sebagai penelitian studi eksperimental yang dilakukan dengan uji laboratorium. Dalam pelaksanaan studi eksperimental
atomisasi campuran batubara serbuk-air Coal-Water Mixture CWM yang menggunakan air-assisted nozzle ini, secara umum dapat dibagi menjadi 3 tahap
kegiatan. Ketiga tahap kegiatan penelitian ini adalah: 1.
Menyelidiki stabilitas campuran batubara serbuk-air Coal-Water Mixture CWM untuk mendapatkan komposisi CWM yang optimum untuk berbagai
komposisi dalam berat untuk masing-masing campurannya yaitu terdiri dari batubara sebuk, air dan aditif CMC Carboxyl Methyl Cellulose.
2. Membuat dan menguji alat studi eksperimental sistem atomisasi CWM dengan
menggunakan air-assisted nozzle. 3.
Melakukan analisa dan pembahasan hasil atomisasi CWM untuk mengetahui pengaruh berbagai variasi ketebalan depth dari tip nozzle dan tekanan udara
terhadap debit udara, debit CWM, nilai diameter rata-rata Sauter Sauter Mean Diameter SMD, rasio udaraCWM AirLiquid RatioALR, dan sudut
pengabutan pada atomisasi CWM dengan menggunakan air-assisted nozzle.
