Unsur Penyusun Minyak Pirolisis Sekam Padi

88 Produksi Gas dari Padatan Nama Unsur Penyusun MW Phenol, 4-ethyl-2-methoxy- Kostuk, Castillo et al. p- Ethylguaiacol C 9 H 12 O 2 152 4,43 2-Cyclopenten-1-one, 3- methyl-2-2-pentenyl C 11 H 16 O 164 4,34 Phenol, 3-methyl- C 7 H 8 O 108 3,15 2-Propanone, 1-hydroxy- Kostuk, Castillo et al. Acetol C 3 H 6 O 2 74 2,46 Phenol Kostuk, Castillo et al. Izal C 6 H 6 O 94 2,45 1,2-Cyclopentanedione, 3- methyl- C 6 H 8 O 2 112 2,27 Phenol, 2,6.dimethoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 4-Allyl-2,6- dimethoxyphenol C 11 H 14 O 3 194 1,94 Oleic Acid C 18 H 34 O 2 282 1,22 2-Propanone, 1-4-hydroxy-3- methoxyphenyl C 10 H 12 O 3 180 1,2 89 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi Nama Unsur Penyusun MW 2-Cyclopenten-1-one, 3- methyl-2-2-pentenyl C 11 H 16 O 164 0,88 Phenol, 2-methyl C 7 H 8 O 108 0,85 Phenol, 2,6.dimethoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 4-Allyl-2,6- dimethoxyphenol C 11 H 14 O 3 194 0,72 Furan,2,5-dymethyl C 6 H 8 O 96 0,62 Phenol, 2-methoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. Eugenol C 10 H 12 O 2 164 0,62 2-Furanmethanol Kostuk, Castillo et al. Furfuryl alcohol C 5 H 6 O 2 98 0,58 Benzene, 1-ethyl-4-methoxy C 9 H 12 O 136 0,52 Hexadecanoic acid, methyl ester Kostuk, Castillo et al. Methyl palmitate C 17 H 34 O 2 270 0,4 Cinerin I; R-3-but-2-enyl-2- methyl-4-oxocyclopent-2- enylR-trans- chrysanthermate C 21 H 30 O 3 - 330 0,32 2-Propanone, 1-hydroxy- Kostuk, Castillo et al. Acetol C 3 H 6 O 2 74 0,29 90 Produksi Gas dari Padatan Nama Unsur Penyusun MW Hexadecane Kostuk, Castillo et al. n-Hexadecane C 16 H 34 226 0,29 Phenol, 2,6.dimethoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 4-Allyl-2,6- dimethoxyphenol C 11 H 14 O 3 194 0,23 1-Pentadecene Kostuk, Castillo et al. Pentadec-1-ene C 15 H 30 210 0,19 Benzene, methyl-Kostuk, Castillo et al. Toluene C 7 H 8 92 0,18 Phenol, 2,6.dimethoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 4-Allyl-2,6- dimethoxyphenol C 11 H 14 O 3 194 0,15 1,2-Cyclopentanedione, 3- methyl- C 6 H 8 O 2 112 0,1 Phenol, 2-methoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. Eugenol C 10 H 12 O 2 164 0,01 Data unsur penyusun untuk minyak pirolisis dari sekam yang mempunyai kadar air sekitar 20 dapat dilihat pada Tabel 4.9 dan Tabel 4.10. Pada pengujian unsur penyusun pada kapasitas 5 kgjam, MC 20, dan temperatur reaktor 400 o C menunjukkan bahwa unsur penyusun utama minyak pirolisis adalah acetic acid C 2 H 4 O 2 11,03, kelompok Phenol 49,67, kelompok Furan 16,36, Cyclopentanedione 5,61, Hexadecanoic Acid 3,24, Acetol 3,48, Benzene 2,0, dan cinerin 0,49. Pada kondisi ini tidak dijumpai adanya oleic acid walaupun dalam jumlah kurang dari 1. 91 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi Tabel 4.9. Unsur penyusun minyak pirolisis setelah disimpan lebih dari 1 bulan bagian atas dari sampel kapasitas 5 kgjam, MC 20, temperatur reaktor 400 o C. Nama Unsur Penyusun MW Acetic Acid Kostuk, Castillo et al. Ethylic Acid C 2 H 4 O 2 60 11,03 Phenol, 4-methoxy Kostuk, Castillo et al. Hqmme C 7 H 8 O 2 124 10,38 Phenol, 4-ethyl Kostuk, Castillo et al. p-Ethylphenol C 8 H 10 O 122 7,99 2,3-Dihydro-benzofuran atau Benzofuran, 2,3-dihydro- Kostuk, Castillo et al. 2,3- Dihydrobenzofuran C 8 H 8 O - 120 7,56 Phenol, 2-methoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. Eugenol C 10 H 12 O 2 164 6,6 2-methoxy-4-methylphenol C 8 H 10 O 2 138 6,36 2-Furancarboxaldehyde Kostuk, Castillo et al. Furfural C 5 H 4 O 2 96 5,54 Phenol, 4-ethyl-2-methoxy- Kostuk, Castillo et al. p- Ethylguaiacol C 9 H 12 O 2 152 5,37 Phenol, 4-ethenyl-2-methoxy C 9 H 10 O 2 - 150 5,19 Phenol Kostuk, Castillo et al. Izal C 6 H 6 O 94 4,69 Phenol, 3-methyl- C 7 H 8 O 108 3,97 92 Produksi Gas dari Padatan Nama Unsur Penyusun MW 2-Cyclopenten-1-one, 3- methyl-2-2-pentenyl C 11 H 16 O 164 2,9 2-Propanone, 1-hydroxy- Kostuk, Castillo et al. Acetol C 3 H 6 O 2 74 2,62 Hexadecanoic Acid Kostuk, Castillo et al. Palmitic Acid C 16 H 32 O 2 256 2,49 Phenol, 2-methyl C 7 H 8 O 108 1,65 Phenol, 2,6.dimethoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 4-Allyl-2,6- dimethoxyphenol C 11 H 14 O 3 194 1,22 2-Furanmethanol Kostuk, Castillo et al. Furfuryl alcohol C 5 H 6 O 2 98 1,12 2-Cyclopenten-1-one, 3- methyl-2-2-pentenyl C 11 H 16 O 164 1,11 2-Furanmethanol Kostuk, Castillo et al. Furfuryl alcohol C 5 H 6 O 2 98 0,94 Benzene, methyl-Kostuk, Castillo et al. Toluene C 7 H 8 92 0,92 Benzene, 1-ethyl-4-methoxy C 9 H 12 O 136 0,92 Furan,2,5-dymethyl C 6 H 8 O 96 0,89 93 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi Nama Unsur Penyusun MW 2-Cyclopenten-1-one, 2- methyl C 6 H 8 O 96 0,89 2-Propanone, 1-hydroxy- Kostuk, Castillo et al. Acetol C 3 H 6 O 2 74 0,86 1,2-Cyclopentanedione, 3- methyl- C 6 H 8 O 2 112 0,85 Phenol Kostuk, Castillo et al. Izal C 6 H 6 O 94 0,76 1,2-Cyclopentanedione, 3- methyl- C 6 H 8 O 2 112 0,71 Phenol, 4-ethyl Kostuk, Castillo et al. p-Ethylphenol C 8 H 10 O 122 0,68 Phenol, 2,6.dimethoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 4-Allyl-2,6- dimethoxyphenol C 11 H 14 O 3 194 0,67 Phenol, 2-methoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. Eugenol C 10 H 12 O 2 164 0,5 Cinerin I; R-3-but-2-enyl-2- methyl-4-oxocyclopent-2- enylR-trans- chrysanthermate C 21 H 30 O 3 - 330 0,49 1,2-Cyclopentanedione, 3- methyl- C 6 H 8 O 2 112 0,39 Hexadecanoic acid, methyl ester Kostuk, Castillo et al. Methyl palmitate C 17 H 34 O 2 270 0,38 94 Produksi Gas dari Padatan Nama Unsur Penyusun MW Hexadecane Kostuk, Castillo et al. n-Hexadecane C 16 H 34 226 0,37 Cyclopenthanone C 5 H 8 O 84 0,36 Furan,2,5-dymethyl C 6 H 8 O 96 0,31 Benzene, methyl-Kostuk, Castillo et al. Toluene C 7 H 8 92 0,27 2-Propanone, 1-4-hydroxy-3- methoxyphenyl C 10 H 12 O 3 180 0,05 Pada pengujian unsur penyusun pada kapasitas 10 kgjam, MC 20, dan temperatur reaktor 500 o C menunjukkan bahwa unsur penyusun utama minyak pirolisis adalah acetic acid C 2 H 4 O 2 20,42, kelompok Phenol 36,3, kelompok Furan 15,88, Cyclopentan dan cyclopenten 6,95, Hexadecanoic Acid 2,63, Acetol 7,47, dan Benzene 2,07. Tidak terdapat cinerin, dan oleic acid. Tabel 4.10. Unsur penyusun minyak pirolisis setelah disimpan lebih dari 1 bulan bagian atas dari sampel kapasitas 10 kgjam, MC 20, temperatur reaktor 500 o C. Nama Unsur Penyusun MW Acetic Acid Kostuk, Castillo et al. Ethylic Acid C 2 H 4 O 2 60 20,42 2,3-Dihydro-benzofuran atau Benzofuran, 2,3-dihydro- Kostuk, Castillo et al. 2,3- Dihydrobenzofuran C 8 H 8 O - 120 10,01 2-Propanone, 1-hydroxy- Kostuk, Castillo et al. Acetol C 3 H 6 O 2 74 7,1 95 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi Nama Unsur Penyusun MW Phenol, 4-methoxy Kostuk, Castillo et al. Hqmme C 7 H 8 O 2 124 6,86 Phenol, 2-methoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. Eugenol C 10 H 12 O 2 164 5,65 2-Furancarboxaldehyde Kostuk, Castillo et al. Furfural C 5 H 4 O 2 96 5,1 Phenol, 4-ethyl Kostuk, Castillo et al. p-Ethylphenol C 8 H 10 O 122 5,07 Phenol, 4-ethenyl-2-methoxy C 9 H 10 O 2 - 150 4,95 Phenol Kostuk, Castillo et al. Izal C 6 H 6 O 94 4,11 2-methoxy-4-methylphenol C 8 H 10 O 2 138 3,69 Phenol, 3-methyl- C 7 H 8 O 108 2,85 2-Cyclopenten-1-one, 3- methyl-2-2-pentenyl C 11 H 16 O 164 2,72 Phenol, 4-ethyl-2-methoxy- Kostuk, Castillo et al. p- Ethylguaiacol C 9 H 12 O 2 152 2,53 Hexadecanoic Acid Kostuk, Castillo et al. Palmitic Acid C 16 H 32 O 2 256 2,43 1,2-Cyclopentanedione, 3- methyl- C 6 H 8 O 2 112 1,73 96 Produksi Gas dari Padatan Nama Unsur Penyusun MW 2-Furanmethanol Kostuk, Castillo et al. Furfuryl alcohol C 5 H 6 O 2 98 1,59 2-Furanmethanol Kostuk, Castillo et al. Furfuryl alcohol C 5 H 6 O 2 98 1,53 Phenol, 2-methyl C 7 H 8 O 108 1,36 Phenol, 2,6.dimethoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 4-Allyl-2,6- dimethoxyphenol C 11 H 14 O 3 194 1,1 2-Butanone, 1-acetyloxy C 6 H 10 O 3 130 1 Cyclopenthanone C 5 H 8 O 84 0,85 1,2-Cyclopentanedione, 3- methyl- C 6 H 8 O 2 112 0,69 Phenol, 4-ethyl Kostuk, Castillo et al. p-Ethylphenol C 8 H 10 O 122 0,63 Furan,2,5-dymethyl C 6 H 8 O 96 0,6 Benzene, 1-methylene-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 2-Phenyl-1,3-butadiene C 10 H 10 130 0,59 Benzene, 1-ethyl-4-methoxy C 9 H 12 O 136 0,54 97 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi Nama Unsur Penyusun MW 2-Cyclopenten-1-one, 2- methyl C 6 H 8 O 96 0,51 Phenol, 2,6.dimethoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 4-Allyl-2,6- dimethoxyphenol C 11 H 14 O 3 194 0,51 2-Cyclopenten-1-one, 3- methyl-2-2-pentenyl C 11 H 16 O 164 0,45 Phenol, 2-methoxy-4-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. Eugenol C 10 H 12 O 2 164 0,41 2-Propanone, 1-hydroxy- Kostuk, Castillo et al. Acetol C 3 H 6 O 2 74 0,37 Benzene, methyl-Kostuk, Castillo et al. Toluene C 7 H 8 92 0,37 Benzene, methyl-Kostuk, Castillo et al. Toluene C 7 H 8 92 0,32 Phenol, 4-ethyl-2-methoxy- Kostuk, Castillo et al. p- Ethylguaiacol C 9 H 12 O 2 152 0,27 Cyclopenthanone C 5 H 8 O 84 0,26 Benzene, 1-methylene-2- propenyl-Kostuk, Castillo et al. 2-Phenyl-1,3-butadiene C 10 H 10 130 0,25 98 Produksi Gas dari Padatan Nama Unsur Penyusun MW Furan,2,5-dymethyl C 6 H 8 O 96 0,23 Hexadecanoic acid, methyl ester Kostuk, Castillo et al. Methyl palmitate C 17 H 34 O 2 270 0,2 2-Furancarboxaldehyde Kostuk, Castillo et al. Furfural C 5 H 4 O 2 96 0,17 Sifat dari unsur utama penyusun minyak pirolisis bagian atas dapat dilihat pada Tabel 4.11. Dari sifat-sifat zat penyusunnya terlihat bahwa minyak pirolisis bagian atas mempunyai sifat: 1. Korosif 2. Massa jenisnya mendekati massa jenis air karena tiga komponen utama mempunyai nilai massa jenis di atas 936 kgm 3 . 3. Sulit dinyalakan karena sebagian besar unsur penyusunnya 52 lebih mempunyai flash point sekitar 70C, dan temperatur autoignition yang tinggi yaitu sekitar 365C. 4. Minyak pirolisis juga sulit menguap karena titik didih rata-ratanya sekitar 172C. Tabel 4.11. Sifat-sifat unsur penyusun minyak pirolisis Unsur Penyusun Sifat Acetic Acid Tidak berwarna, mengabsorb air dari lingkungan higroskopis dan membeku pada temperatur dibawah 16,7°C 62°F menjadi padatan kristal tidak berwarna. Acetic acid bersifat korosif, tingkat keasamannya rendah , . Density . g·cm− l , . g·cm− s . Melting point , °C , K, , °F . Boiling point 118,1 °C 391.2 K, 244,5°F. Solubility in water Fully miscible. Acidity pKa 4.76 at 25 °C. Viscosity 1.22 mPa·s at 25 °C PhenolCarbolic Acid Beracun, tidak berwarna, berbau tar yang manis, korosif. Daya larut dalam air terbatas 8.3 g100 ml. Tingkat keasaman tinggi 9,95. Density 1,07 gcm³. Melting point 40,5°C, Boiling point 181,7°C. Liquid phenol attacks rubber, coatings, and some forms of plastic. Hot liquid phenol attacks aluminum, magnesium, lead, and zinc metals. 99 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi Unsur Penyusun Sifat Furan Beracun, tidak berwarna, cairan yang sangat mudah menguap dengan titik didih dekat pada temperatur ruangan, dan dapat terbakar. Density 0,936 gmL. Melting point -85,6°C, Boiling point 31,4 °C, dan Flash point -35°C. Cyclopenten Cairan tidak berwarna dengan bau seperti bensin. Titik nyala - 29°C. Massa jenis 744 kgm 3 . Titik cair -135°C. Titik didih 44°C. Titik nyala -29°C. Hexadecanoic AcidPalmitic Acid Salah satu fatty acid jenuh yang sangat umum ditemukan di tumbuhan dan hewan. Massa jenisnya 853 kgm 3 pada 63 o C. Titik cairnya 63-64°C. Titik didihnya 351-352°C. Tidak larut dalam air. Benzene Tidak berwarna dan merupakan cairan yang mampu bakarnya tinggi. Baunya manis dan mempunyai titik cair yang tinggi. Benzene juga dikenal sebagai zat carcinogen. Penggunaan benzene pada bensin sekarang dibatasi, tetapi masih merupakan pelarut yang penting di industry dan sebagai precursor dalam produksi obat, plastic, karet sintetis, dan dyes. Massa jenisnya 878,6 kgm 3 . Titik cair adalah 5,5°C. Titik didihnya 80,1°C. Kelarutan di air adalah 0,8 gL 25 °C. Viskositas 0,65 cP pada °C. Titik nyala − °C. Oleic Acid Kuning kepucatan atau kecoklatan. Cairan dengan bau seperti minyak. Massa jenisnya 895 kgm 3 . Titik cairnya 13-14°C 286 K. Titik didihnya 360°C 633 K 760mm Hg. Tidak larut dalam air dan larut dalam methanol. Oleic acid berguna untuk hipotensi penurunan tekanan darah. Daftar unsur penyusun minyak pirolisis bagian bawah dapat dilihat pada Tabel 4.12. Sifat dari unsur utama penyusun minyak pirolisis bagian bawah dapat dilihat pada Tabel 4.11. Dari sifat-sifat zat penyusunnya terlihat bahwa minyak pirolisis bagian bawah mempunyai sifat: 1. Korosif 2. Massa jenisnya mendekati massa jenis air karena tiga komponen utama mempunyai nilai massa jenis di atas 936 kgm 3 . 3. Lebih mudah dinyalakan dibandingkan minyak pirolisis bagian atas karena sebagian besar unsur penyusunnya 100 Produksi Gas dari Padatan 52 lebih mempunyai flash point sekitar 21C, dan temperatur autoignition yang tinggi yaitu sekitar 322C. 4. Minyak pirolisis juga sulit menguap karena titik didih rata-ratanya sekitar 99C. Tabel 4.12. Unsur penyusun minyak pirolisis bagian bawah Nama Unsur Penyusun MW 2-Propanone, 1-hydroxy- Kostuk, Castillo et al. Acetol C 3 H 6 O 2 74 27,69 Acetic Acid Kostuk, Castillo et al. Ethylic Acid C 2 H 4 O 2 60 22,28 Acetaldehyde Kostuk, Castillo et al. Ethanal C 2 H 4 O OCHMe 44 17,37 1,6-Anhydro-beta-D- Glukopyranose Levoglucosan C 6 H 10 O 5 162 15,39 D-XYLIT, 1,5-ANHYDRO- TRIO-O-ACETYL C 11 H 16 O 7 260 4,66 Benzene, 1-methylene- 2-propenyl-Kostuk, Castillo et al. 2-Phenyl- 1,3-butadiene C 10 H 10 130 4,11 2-Propanone Kostuk, Castillo et al. Acetone C 3 H 6 O MeCOMe 58 2,37 Acetic Acid, methyl ester Kostuk, Castillo et al. Methyl Acetate C 3 H 6 O 2 MeOAc 74 2,03 Cyclopentanone C 5 H 8 O 84 0,93 Acetic Acid Kostuk, Castillo et al. Ethylic Acid C 2 H 4 O 2 60 0,72 2-Butanone, 1- Acetyloxy C 6 H 10 O 3 130 0,6 101 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi Nama Unsur Penyusun MW 2,3-DIHYDRO- BENZOFURAN C 8 H 8 O 120 0,53 Cyclopentanone C 5 H 8 O 84 0,31 Phenol, 4-ethyl-2- methoxy-Kostuk, Castillo et al. p- Ethylguaiacol C 9 H 12 O 2 152 0,49 Benzene, 1-methylene- 2-propenyl-Kostuk, Castillo et al. 2-Phenyl- 1,3-butadiene C 10 H 10 130 0,17 2-Furancarboxaldehyde Kostuk, Castillo et al. Furfural C 5 H 4 O 2 96 0,16 Benzene, 1-methylene- 2-propenyl-Kostuk, Castillo et al. 2-Phenyl- 1,3-butadiene C 10 H 10 130 0,15 2-Butanone, 1- Acetyloxy C 6 H 10 O 3 130 0,03

4.4.5. Perbandingan Komponen Minyak Pirolisis Sekam Padi dengan Minyak Pirolisis Kayu

Tabel 4.13 menunjukkan perbandingan data komponen minyak pirolisis sekam padi dengan minyak pirolisis kayu. Dari data tersebut terlihat bahwa komponen acid pada minyak pirolisis sekam padi lebih tinggi dibandingkan pada minyak pirolisis kayu. Pada minyak pirolisis sekam padi bagian bawah terdapat komponen phenolik yang lebih tinggi dibandingkan pada minyak pirolisis sekam padi bagian atas dan kayu. Sedangkan pada minyak pirolisis sekam padi bagian atas mempunyai komponen oxygenate yang lebih tinggi dibandingkan pada minyak pirolisis sekam padi bagian bawah dan kayu. Minyak pirolisis kayu 102 Produksi Gas dari Padatan mempunyai alcohol, Guaiacols dan Syringols lebih banyak dibandingkan minyak pirolisis sekam padi. Tabel 4.13. Perbandingan data komponen minyak pirolisis sekam padi dengan minyak pirolisis kayu Komponen Sekam Padi Kayu Literatur untuk pirolisis kayu Bagian bawah Bagian atas Acid 23,05 25 18 J.H. Marsman, 2007 Aldehydes dan Ketones 8,58 3,64 7 J.H. Marsman, 2007 Alkyl Benzenes TT 4,11 2 J.H. Marsman, 2007 Hydrocarbons 1,53 4,43 4 J.H. Marsman, 2007 Phenones TT TT 5 J.H. Marsman, 2007 Guaiacols dan Syringols TT TT 15 J.H. Marsman, 2007 Alcohols 3,12 TT 16 J.H. Marsman, 2007 Furans 0,23 TT 4 J.H. Marsman, 2007 Phenolics 40,53 0,49 12 J.H. Marsman, 2007 Sugars 10,1 15,92 22 J.H. Marsman, 2007 Oxygenates 12,97 50,48 TT C 70,34 50,68 56,4 Anja Oasmaa, 2001 H 7,65 7,18 6,2 Anja Oasmaa, 2001 O 22,01 42,14 37,1 Anja Oasmaa, 2001 Viscositas TT TT 128 cSt Anja Oasmaa, 2001 Flash Point TT TT 55 – 64 o C Anja Oasmaa, 2001 TT : Tidak terdapat data

4.4.6. Komposisi C:H:O pada Minyak Pirolisis Sekam Padi

Gambar 4.13 dan Gambar 4.14 menunjukkan perbandingan unsur C, H dan O dari beberapa sampel minyak pirolisis. Gambar 4.13 menunjukkan bahwa pada minyak pirolisis bagian atas terlihat bahwa kadar C pada minyak sebanyak 50 sedangkan kadar O nya mencapai lebih dari 40. Data tersebut sekaligus 103 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi memperkuat hasil uji nilai kalor bahwa nilai kalor minyak bagian atas kecil karena kadar C nya rendah dan kadar O nya tinggi. Gambar 4.14 menunjukkan bahwa 60-70 unsur dari minyak pirolisis bagian bawah adalah karbon. Terlihat juga bahwa unsur O pada minyak pirolisis adalah tinggi, yaitu sekitar 20. Nilai kalor pada minyak pirolisis bagian bawah sekitar 27 MJkg karena kadar karbonnya tinggi sekitar 70 dan kadar O nya rendah sekitar 20. Gambar 4.13. Perbandingan unsur C, H, dan O dari beberapa sampel minyak pirolisis bagian atas Suyitno, Hidayat et al., 2008. Gambar 4.14. Perbandingan unsur C, H, dan O dari beberapa sampel minyak pirolisis bagian bawah Suyitno, Hidayat et al., 2008. 10 20 30 40 50 60 70 80 5 kgjam, 10, 400°C 5 kgjam, 20, 400°C 10 kg jam, 10, 500°C 10 kg jam, 20, 500°C C H O 104 Produksi Gas dari Padatan

4.5. Gasifikasi

Gasifikasi adalah suatu proses konversi bahan bakar menjadi gas yang bisa terbakar, melalui reaksi termokimia dengan menggunakan sejumlah oksigen yang kurang dari stoikiometri. Sama halnya dengan pirolisis, pada gasifikasi juga terjadi dekomposisi bahan bakar. Jika untuk pirolisis dekomposisi terjadi tanpa adanya oksigen sama sekali, namun untuk gasifikasi dibutuhkan oksigen dengan jumlah tertentu. Untuk gasifikasi sekam padi, udara yang digunakan biasanya 30 - 40 dari jumlah udara stoikiometri. Ini berarti lambdanya 0,3 –0,4. Gasifikasi biasanya dibuat di ruangan yang bisa diatur jumlah udara masukannya yang dikenal sebagai reaktor. Udara dengan jumlah terbatas tersebut dimasukkan ke dalam reaktor melalui blower. Pada dasarnya, gas yang dihasilkan selama proses gasifikasi terdiri dari gas yang bisa terbakar seperti, karbon monoksida, hidrogen, metana, dan gas yang tidak dapat terbakar seperti karbon dioksida, nitrogen serta menghasilkan sedikit uap air. Untuk reaksi yang terjadi pada proses gasifikasi dikelompokkan pada dua kelompok utama, yaitu reaksi heterogen dan reaksi homogen. Reaksi heterogen adalah reaksi yang terjadi antara material padat dengan material gas C + O 2 , C + H 2 O, dll. Sedangkan untuk reaksi homogen adalah reaksi yang terjadi antara material yang sama fasanya CO + H 2 O, dll Belonio, 2005 . Berdasarkan konfigurasi sistem gasifikasi, kondisi operasi, dan media gasifikasi, dapat dihasilkan empat jenis syngas, yaitu Suyitno, 2007: 1. Gas dengan nilai kalor rendah 3,5 sampai 10 MJm 3 . Gas dengan nilai kalor rendah ini dapat digunakan sebagai bahan bakar turbin gas dalam IGCC integrated gasification combined cycle dan sebagai bahan bakar boiler untuk menghasilkan uap. 2. Gas dengan nilai kalor menengah 10 sampai 20 MJm 3 . Gas jenis ini dapat digunakan sebagai bahan bakar dalam IGCC, untuk subtitute natural gas SNG yang dikombinasikan dengan proses metanasi, untuk produksi hidrogen, dan untuk sel bahan bakar fuel cell. 3. Gas dengan nilai kalor tinggi 20 sampai 35 MJm 3 . Gas jenis ini dapat digunakan untuk apliaksi turbin gas IGCC, untuk SNG dan produksi hidrogen, untuk sel bahan bakar, dan untuk sintesis bahan bakar dan kimia. Dengan nilai kalor 105 Konsep Dasar Pirolisis dan Gasifikasi setinggi ini, pada saat produksi SNG tidak memerlukan ugas hasilrading lagi. 4. SNG di atas 35 MJm 3 . SNG dapat digunakan sebagai pengganti gas alam dengan mudah dan oleh karena itu sesuai untuk produksi kimia dan hidrogen sebagaimana untuk dimanfaatkan pada sel bahan bakar. Selama proses gasifikasi, terjadi beberapa tahapan proses, yaitu Suyitno, 2007: 1. Tahap pemanasan dimana temperatur padatan naik sampai sebelum terjadi proses pengeringan. 2. Tahap pengeringan dimana terjadi pelepasan uap air dari padatan. Reaksinya adalah: Bahan bakar basah + Panas  Bahan bakar kering + H 2 O 3. Tahap pemanasan lanjut dimana temperatur padatan naik kembali sampai sebelum terjadi proses devolatilisasi. 4. Tahap devolatilisasi dimana volatil dalam padatan keluar sampai tersisa arang char. Pada tahap ini komposisi char dan volatil tergantung dari bahan bakar yang digunakan. Reaksinya adalah; Bahan bakar kering + Panas  Char + Volatil volatil dapat teridiri dari gas-gas H 2 O, H 2 , N 2 , O 2 , CO 2 , CO, CH 4 , H 2 S, NH 3 , C 2 H 6 , dan hidrokarbon tidak jenuh acetylene, olefins, aromatik, tar. Char sendiri terdiri dari material organik dan anorganik. 5. Tahap gasifikasi 6. Tahap pembakaran arang terjadi jika masih terdapat udara yang tersisa. Hubungan antara temperatur padatan dengan lambda selama proses pirolisis dan gasifikasi dapat dilihat pada Gambar 1.3. Lambda adalah perbandingan antara AFR aktual dibandingkan dengan AFR stoikiometri. AFR air fuel ratio adalah perbandingan antara massa udara terhadap massa bahan bakar. bakar bahan massa udara massa AFR 4.1 Besarnya AFR yang dihitung pada saat pembakaran stoikiometri disebut AFR stoikiometri . Besarnya AFR yang dihitung dari perbandingan massa udara aktual dengan massa bahan bakar aktual selama proses pembakaran disebut dengan AFR aktual . Besarnya perbandingan antara AFR aktual dengan AFR stoikiometri disebut  . Jika  1 disebut pembakaran kaya rich