Parameter-Parameter Pengujian Unjuk Kerja Reaktor

148 Produksi Gas dari Padatan Gambar 5.13. Tungku gasifikasi

5.6.1. Distribusi Tekanan dalam Reaktor Gasifikasi Sekam Padi

Pada saat pengujian eksperimen, rugi tekanan dalam reaktor gasifikasi sekam padi mengikuti suatu formula dPL = 28,74V 1,24 , dimana dpL adalah rugi tekanan per satuan panjang Pam dan V adalah kecepatan udara di bawah bed atau sekam padi ms Santoso, 2009. Rugi tekanan simulasi didapatkan dari simulasi reaktor sekam padi pada berbagai variasi kecepatan udara. Untuk lebih jelasnya, rugi tekanan eksperimen dan simulasi reaktor gasifikasi sekam padi dapat dilihat pada Gambar 5.14 berikut. 149 Gasifikasi Gambar 5.14. Grafik hubungan rugi tekanan eksperimen dan simulasi reaktor terhadap kecepatan udara masuk reaktor. Pada berbagai variasi kecepatan udara didapatkan distribusi tekanan reaktor pengujian eksperimen dan simulasi sebagai berikut. Tabel 5. 2. Distribusi tekanan reaktor pada pengujian eksperimen dan simulasi untuk berbagai variasi kecepatan udara. Variasi Kecepatan Udara Rugi Tekanan Eksperimen x 10 2 Pam Rugi Tekanan Simulasi x 10 2 Pam I 29,82 28,41 II 44,90 43,94 III 46,99 46,79 Pada Gambar 5.14 terlihat bahwa rugi tekanan di dalam reaktor berbanding lurus terhadap kecepatan, artinya peningkatan kecepatan udara akan meningkatkan rugi tekanan reaktor. Pada Tabel 5. 2 terlihat bahwa rugi tekanan eksperimen pada berbagai variasi kecepatan udara berturut-turut sebesar 29,82 x10 -2 Pam; 44,90 x10 -2 Pam dan 46,99 x10 -2 Pam setelah dilakukan pengujian simulasi rugi tekanan pada berbagai variasi kecepatan berurut-turut sebesar 28,41 x10 -2 Pam; 43,94 x10 -2 Pam dan 46,79 x10 -2 Pam. Harga rugi tekanan simulasi sedikit lebih rendah dari harga rugi tekanan eksperimen. Perbandingan perbedaan nilai eksperimen dan simulasi adalah sebesar 2,44. Hal ini dimungkinkan karena adanya perbedaan nilai kecepatan simulasi dan eksperimen sehingga nilai rugi y = 28,74x 1,24 R² = 1 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,020 0,024 0,028 0,032 0,036 0,040 R ugi T eka na n P a m Kecepatan ms Eksperimen Simulasi 150 Produksi Gas dari Padatan tekanan simulasi tidak tepat sesuai dengan eksperimen Santoso, 2009.

5.6.2. Penurunan Massa terhadap Kapasitas Sekam Padi pada

Berbagai Variasi Kecepatan Udara Analisis ultimasi dilakukan untuk mengetahui unsur kimia penyusun sekam padi. Data yang didapatkan dari literatur adalah seperti pada Tabel 5.3. Tabel 5.3. Hasil analisis ultimasi pada sekam padi Unsur Perb. Aktual Massa Mol Perb. Mol C 38,5 45,56 3,80 1,00 H 5,7 6,75 6,75 1,78 O 39,8 47,10 2,94 0,78 N 0,5 0,59 0,04 0,01 Jumlah 84,5 100,00 - 3,59 Sehingga dapat diketahui persamaan reaksi stoikiometri untuk sekam padi dan udara adalah: CH 1,78 O 0,78 N 0,01 +1,06O 2 +3,76N 2  CO 2 +0,89H 2 O+3,98N 2 5.18 Jika dimisalkan ada 1 mol sekam padi maka untuk udara yang dibutuhkan adalah 1,06 mol. Sehingga air fuel ratio AFR stoichiometric, yaitu perbandingan antara laju massa dari udara dengan laju massa dari sekam didapatkan nilai sebesar 5,51 kg udaraskg sekams. AFR aktual dihitung dengan membandingkan laju massa udara yang tersedia terhadap laju massa bahan bakar pada masing-masing variasi kapasitas pengisian. Untuk selanjutnya dapat ditentukan besarnya lambda λ , yaitu perbandingan antara AFR aktual dengan AFR stoichiometric. Lambda yang semakin besar menunjukan laju aliran udara yang semakin besar sehingga laju penurunan massa semakin tinggi seperti terlihat dalam Tabel 5.4 dan Gambar5.3. 151 Gasifikasi Tabel 5.4. Laju penurunan massa pada berbagai variasi kapasitas isian untuk variasi kecepatan I. Variasi Kapasitas Isian Laju Aliran Massa AFR actual Lambda. AFR act 5,51 Udara x 10 4 kgs Sekam Padi x 10 4 kgs 100 2,49 1,48 1,69 0,31 75 6,03 2,68 2,25 0,41 50 11,66 3,07 3,79 0,69 25 19,29 4,58 4,21 0,77 Untuk lebih jelasnya besarnya laju penurunan massa dari pengujian sekam padi pada berbagai variasi kapasitas isian digambarkan pada Gambar 5.15. Gambar 5.15. Grafik laju penurunan massa terhadap kapasitas sekam padi pada berbagai variasi kecepatan udara. Dari Gambar 5.15 di atas terlihat bahwa laju penurunan massa tiap kapasitas sekam padi berbeda-beda, besarnya berbanding terbalik dengan kapasitas sekam padi. Artinya, dengan putaran fan yang tetap, pada kapasitas sekam yang semakin kecil maka jumlah udara di dalam reaktor juga akan semakin banyak dan laju penurunan massa semakin tinggi. Pada variasi kecepatan III dengan kapasitas 25 terlihat lajunya naik dengan tajam. Hal ini disebabkan karena pada variasi 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 20 40 60 80 100 Kapasitas Sekam Padi L a ju P e n u ru n a n M a s s a k g m e n it Kec I Kec II Kec III La ju P enurun anMass a kgme nit Kapasitas Sekam Padi Kec III Kec II Kec I