TUGAS AKHIR Pengaruh Distribusi Udara Terhadap Kinerja Tungku Gasifikasi Sekam Padi Tipe Downdraft Continue.

TUGAS AKHIR

PENGARUH DISTRIBUSI UDARA TERHADAP KINERJA
TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI TIPE DOWNDRAFT
CONTINUE

Skripsi Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik MesinFakultasTeknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
DUWI PRIMA SARI
D200120041

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016

i

ii

ii

iii

iv

HALAMAN PERSETUJUAN

v

ABSTRAKSI
Bertambahnya jumlah penduduk menyebabkan kebutuhan manusia
akan energy setiap tahun terus meningkat, haliniakan mengakibatkan
semakin menipisnya sumber energi yang ada yang merupakan energy tak
terbarukan. Maka perlu dicari sumber-sumberenergi alternative lain yang
dapat diperbaharui. Salah satu sumber energi alternative yang mudah
ditemukan dan dalam pemanfaatannya belum banyak dimanfaatkan adalah
biomassa. Salah satu contoh biomassa yaitu sekampadi, dalam pemanfaatan
sekam padi sebagai penghasil energi alternative dengan menggunakan
metode gasifikasi. Gasifikasi adalah proses perubahan bahan bakar padat

secara termokimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah
dari udara yang digunakan untuk proses pembakaran. Penelitian ini
menggunakan tungku gasifikasi tipe downdraft dengan bahan bakar
sekampadi dan menggunakan variasijumlahlubang distributor udara yang
masukkedalamtungkuyaitutipe 1 (4 lubang), tipe 2 (8 lubang), dantipe 3 (12
lubang).Kemudian mengambil data meliputi temperature pembakaran, waktu
penyalaan dan waktunyalaefektif. Hasilpenelitian menunjukkan penggunaan
distributor udara mempengaruhi temperature rata-rata pembakaran, waktu
penyalaan, dan waktu nyalaefektif yang dihasilkan. Padapenggunaan
distributor udaratipe 1 temperatur pembakaran rata-rata sebesar 547,23°C
waktu penyalaan 7 menit dan waktu nyala efektif 50 menit.
Distributor udara tipe 2 temperatur pembakaran rata-rata sebesar 524,75°C
waktupenyalaan 9 menit dan waktu nyala efektif 53 menit. Sedangkan pada
penggunaan distributor udaratipe 3 temperatur pembakaran rata-rata yang
dihasilkan sebesar 524,05°C waktupenyalaan 9,5 menitdan waktu nyala
efektif 54 menit.
Kata kunci: Gasifikasi, Distributor Udara, TemperaturPembakaran,
SekamPadi

vi


ABSTRACT
The increasing of population cause the increasing of human needed
for energy every year, It will lead to the depletion of existing energy source
this energy especially unrenewable energy. So we have to find alternative
sources of energy. That can renewable , one of the alternative source of
energy that can we found around us is biomass. The example is rice husk,
rice husk is used as the producer of alternative energy by using gasification
method. Gasification is the transformation procces of thermochemical solid
fuel into gas, where is the needed of air are less than the air that used for the
process of combustion. This research using a furnace gasification which is
the type is downdraft with rice husk as the fuel and use the variation of
quantity of a hole in air distributor that entering into a furnace that namely:
type 1 (4holes), type 2 (8 holes), and type 3 (12 holes). After that,the
researches take the data about temperature, starting time and the effective
time to flame. The result of this study show the using of air distributor effected
the average of temperature, starting time and the effective time to flame. The
use of distributor air type 1 the average of temperature is 547,23°C which is
the starting time is 7 minutes and the effective time is 50 minutes. The
average time of air distributor type 2 is 524,75°C which is the starting time is

9 minutes and the effective time is 53 minutes. And the average time of air
distributor type 3 is 524,05°C which is the starting time is 9,5 minutes and the
effective time is 54 minutes.
Keywords: Gasification, Air Distributor, Temperature Burning, Rice
Husk

vii

MOTTO
Allah akan meninggikan orang – orang yang beriman diantara kamu dan
orang – orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha
Mengetahui apa yang kamu kerjakan
(Al – Mujadillah:11)
Barang siapa keluar mencari ilmu maka dia berada di jalan Allah
( HR. Turmudzi)
Percayalah Allah memberikan ujian kepada hamba-Nya tidak melebihi dari
kemampuan hamba-Nya, maka selalu berusahalah jangan mudah menyerah
pasti ada jalan
(Penulis)
Usaha yang terbaik adalah usaha yang disertai dengan ikhtiar dan doa yang

takhenti-henti
(Penulis)

viii

PERSEMBAHAN
Puji syukur Alhamdulillah hamba panjatkan kepada Allah SWT yang telah
melimpahkan karunia serta kemudahan sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir dengan lancar.Tidak lupa sholawat serta salam
selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Saya persembahkan
Tugas Akhir ini untuk orang-orang tersayang:
Bapak (Bakuh) danIbu (Suratmi) Tercinta
Yang selalu mencurahkan kasih sayang, memberikan doa, nasehat dalam
mendidik dan merawatku. Dan menyemangatikusertamemberikanmotivasi
yang tiada henti dalam langkah kumenyelesaikan tugas akhir ini, semoga
kelak apa yang telahku perjuangkan akan bias membalas budi kepada kalian.
Kakak Dan Adik (Dodik, Dian, DekShelow, danWidoyo)
Yang selalu mendoakan dan memberi semangat pantang menyerah dalam
menyelesaikan tugas akhir.
Orang Terdekat (Erlin Fradita)

Yang selalu mendoakan, member semangat dan menemani saat-saat
berjuang mengerjakan tugas akhir.
Sahabat Seperjuangan (Aldo, Ma’arif, Udin, Ma’il)
Yang saling mendukung, mendoakan, dan member semangat untuk samasama berjuang menyelesaikan tugas akhir.

ix

KATA PENGANTAR

AssalamualaikumWr. Wb.
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Distribusi Udara Terhadap Kinerja
Tungku Gasifikasi Sekam Padi Tipe Downdraft Continue”, dapat
terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada
kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin
menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya
kepada:
1. Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D., Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., MSc., Ph.D., Ketua Jurusan Teknik
Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Ir. Subroto, MT., Dosen pembimbingak ademik serta Dosen
pembimbing utama tugas akhir yang telah banyak memberikan
arahan, motivasi, danilmudalam proses penelitian serta penyusunan
Laporan Tugas Akhir ini.

x

4. Wijianto, ST., M.Eng, Sc., Dosen pembimbing pendamping yang telah
memberikan bimbingan serta arahan dalam penyusunan Laporan
TugasAkhirini.
5. Dosen

Jurusan

Teknik

Mesin


Universitas

Muhammadiyah

Surakarta yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan kepada
penulis selama masa perkuliahan.
6. Kedua Orang Tua Dan Segenap Keluarga yang telah memberikan
doa dan dukungan setiap saat.
7. Teman – TemanTeknik Mesin Angkatan 2012 yang telah banyak
membantu

dan

memberikan

motivasi

dalam


penyelesaian

LaporanTugas Akhir ini.
8. Semua Pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu telah
membantu dalam penyusunan LaporanTugas Akhir ini.
Penyusun menyadari bahwa laporan ini masih
sempurna.Makadengansegalakerendahanhati,

kritikdan

bersifatmembangunsangatpenulisharapkan.Semoga

laporan

jauhdari kata
saran

yang

ini


dapat

berguna bermanfaat bagi penyusun pada khususnya, dan pada pembaca
pada umumnya.
WassalamualaikumWr. Wb.
Surakarta,Oktober 2016

Duwi Prima Sari

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................................ ii
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .................................................................v
ABSTRAKSI ............................................................................................... vi

LEMBAR MOTTO .................................................................................... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... ix
KATA PENGANTAR ...................................................................................x
DAFTAR ISI .............................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiv
DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv
DAFTAR GRAFIK .................................................................................... xvi
BAB I

PENDAHULUAN
1.1 latarBelakang ....................................................................... 1
1.2 Perumusanmasalah .............................................................. 3
1.3 BatasanMasalah ................................................................... 3
1.4 TujuanPenelitian ................................................................... 3
1.5 ManfaatPenelitian ................................................................. 4
1.6 SistematikaPenulisan ........................................................... 5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA
2.1 TinjauanPustaka ................................................................... 7
2.2 LandasanTeori...................................................................... 8
3.3.1 Biomassa ..................................................................... 8
3.3.2 Pembakaran ............................................................... 11

xii

3.3.1 GasifikasiBiomassa ................................................... 11
A. Proses GasifikasiBiomassa .................................... 12
B. Jenis -JenisReaktorGasifikasiBiomassa ................ 13
BAB III

METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram AlirPenelitian ........................................................ 17
3.2 InstalasiPengujian .............................................................. 18
3.3 Alat Dan BahanPenelitian ................................................... 19
3.3.1 AlatPenelitian ............................................................. 19
3.3.2 BahanPenelitian ......................................................... 26
3.4 TahapanPenelitian.............................................................. 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HasilPenelitian .................................................................... 29
4.1.1 TemperaturDengan Distributor Tipe 1 ..................... 29
4.1.2 TemperaturDengan Distributor Tipe 2 ..................... 30
4.1.3 TemperaturDengan Distributor Tipe 3 ..................... 31
4.2 Pembahasan ...................................................................... 32
4.2.1 PerbandinganTemperatur Rata – Rata Pembakaran
Dengan Distributor Tipe 1, Tipe 2, Dan Tipe 3......... 32
4.2.2 Perbandingan Lama WaktuPenyalaanAwalPada
Distributor Tipe 1, Tipe 2, Dan Tipe 3 ...................... 33
4.2.3 PerbandinganNyalaEfektifPada Distributor Tipe 1,
Tipe 2, Dan Tipe 3 .................................................. 34
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ......................................................................... 36
5.2 Saran .................................................................................. 37
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Updraft Gasifier .................................................................... 14
Gambar 2.2 CrossdraftGasifier ................................................................ 14
Gambar 2.3 Downdraft Gasifier ............................................................... 15
Gambar 2.4 Fluidized Bed Gasifier .......................................................... 16
Gambar 3.1 Diagram AlirPenelitian ......................................................... 17
Gambar 3.2 InstalasiPengujian ................................................................ 18
Gambar 3.3 TungkuGasifikasiTipeDowndraft Continue ........................... 19
Gambar 3.4 Blower ................................................................................. 20
Gambar 3.5 KatupPengatur ..................................................................... 21
Gambar 3.6 Anemometer ........................................................................ 22
Gambar 3.7 Thermocouple ...................................................................... 22
Gambar 3.8 Stopwatch ........................................................................... 23
Gambar 3.9 TimbanganGantung ............................................................. 23
Gambar 3.10 Distributor Tipe 1 ................................................................ 24
Gambar 3.11Distributor Tipe 2 ................................................................. 25
Gambar 3.12 Distributor Tipe 3 ................................................................ 26
Gambar 3.13 SekamPadi ......................................................................... 27

xiv

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 PotensiBiomassa Di Negara Indonesia ..................................... 9
Tabel 2.2 Komposisi Kimia SekamPadi ................................................... 10

xv

DAFTAR GRAFIK
Grafik 4.1 HubunganAntaraTemperatur Rata – Rata DenganWaktu
PadaPenggunaan Distributor Tipe 1 .................................... 29
Grafik 4.2 HubunganAntaraTemperatur Rata – Rata DenganWaktu
PadaPenggunaan Distributor Tipe 2 ..................................... 30
Grafik 4.3 HubunganAntaraTemperatur Rata – Rata DenganWaktu
PadaPenggunaan Distributor Tipe 3 .................................... 31
Grafik 4.4 PerbandinganTemperatur Rata – Rata Pembakaran
DenganDistributor Tipe 1, Tipe 2, Dan Tipe 3 ....................... 32
Grafik 4.5 Perbandingan Lama WaktuPenyalaanAwalPada
DistributorTipe 1, Tipe 2, Dan Tipe 3 .................................... 33
Grafik 4.6 PerbandinganNyalaEfektifPada Distributor Tipe 1,
Tipe 2,Dan Tipe 3 ................................................................. 34

xvi