TUGAS AKHIR Pengaruh Temperatur Udara Terhadap Kinerja Tungku Gasifikasi Tipe Downdraft Continue Dengan Pengisian Ulang 2 Kali.

TUGAS AKHIR

PENGARUH TEMPERATUR UDARA
TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI
TIPE DOWNDRAFT CONTINUE DENGAN
PENGISIAN ULANG 2 KALI

Tugas Akhir Ini Disusun Sebagai Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana
Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh:

MUHAMMAD ISMAIL AL RHOSHID
D200 12 0124

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i


PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:
“Pengaruh Temperatur Udara Terhadap Kinerja Tungku Gasifikasi
Tipe Downdraft Continue Dengan Pengisian Ulang 2 Kali”
Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh gelar sarjana
strata satu pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
tiruan dari penelitian atau duplikat dari skripsi yang sudah dipublikasikan
dan atau pernah dipakai untuk mendapat gelar sarjana di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.

Surakarta,

Oktober 2016

Yang menyatakan


MUHAMMAD ISMAIL AL RHOSHID

ii

iii

iv

LEMBAR SOAL TUGAS

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN
“Orang yang kuat bukanlah orang yang pandai berkelahi, tetapi orang
yang mampu menguasai dirinya ketika marah”. (HR. Bukhari)
“Jadilah diri kita sendiri karena itu lebih baik daripada berpura-pura
menjadi orang lain yang baik.” (Penulis)
“Kesuksesan hanya dapat diraih dengan segala upaya dan usaha yang
disertai dengan do’a, karena sesungguhnya nasib seseorang manusia
tidak akan berubah dengan sendirinya tanpa berusaha”. (Penulis)

KUPERSEMBAHKAN TUGAS AKHIR INI KEPADA:
Ibu, Ayah, Saudara
Terima kasih Ibu, ayah, dan saudaraku yang telah menjadi motivasi,
inspirasi, dan tiada henti memberikan dukungan do'anya kepada ku.
Dosen Teknik Mesin UMS
Terima kasih yang tak terhingga buat dosen-dosen Teknik Mesin UMS,
terutama pembimbingku yang tak pernah lelah dan sabar memberikan
bimbingan dan arahan kepada ku.
Sahabat
Terima kasihku juga ku persembahkan kepada para sahabatku yang
senantiasa menjadi penyemangat dan menemani disetiap hariku.
Teman-teman seangkatan dan seperjuangan
Terima kasih teman-teman angkatan 2012 Teknik Mesin UMS yang selalu
membantu, berbagi keceriaan dan melewati setiap suka dan duka selama
kuliah.
Dan Almamater yang Kubanggakan TEKNIK MESIN UNIVERSITAS
MUHAMMADIYAH SURAKARTA

vi


PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA
TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE DENGAN
PENGISIAN ULANG 2 KALI
Muhammad Ismail Al Rhoshid, Subroto, Sartono Putro
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos I Pabelan Kartasura
e-mail: mail.twenty2@gmail.com
ABSTRAKSI
Biomassa merupakan salah satu energi alternatif pengganti bahan
bakar fosil (minyak bumi) yang sifatnya dapat diperbaharui, contohnya
adalah sekam padi. Namun dalam kehidupan sehari-hari sekam padi
hanya digunakan sebagai bahan untuk membantu proses pembakaran
batu bata atau hanya dibuang begitu saja tanpa dimanfaatkan secara
lebih lanjut, oleh sebab itu sekam padi perlu diproses lagi agar lebih
efisien. Salah satunya adalah dengan metode gasifikasi. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh temperatur udara
terhadap temperatur pembakaran, waktu penyalaan dan waktu nyala
efektif tungku gasifikasi berbahan bakar sekam padi. Penelitian ini
menggunakan tungku gasifikasi tipe downdraft yang berarti arah aliran
udara dan gas hasil gasifikasi searah yaitu ke bawah. Penelitian dilakukan

dengan memvariasikan temperatur udara yang masuk ke dalam tungku
gasifikasi dengan variasi temperatur udara 40°C, 50°C dan 60°C
kemudian mengambil data yang meliputi temperatur pembakaran, waktu
penyalaan dan waktu nyala efektif. Hasil penelitian menunjukkan variasi
temperatur udara berpengaruh terhadap temperatur pembakaran, waktu
penyalaan dan waktu nyala efektif tungku yang dihasilkan. Pada
temperatur udara 40°C rata-rata temperatur pembakaran tertinggi sebesar
547,1°C waktu penyalaan 7 menit dan waktu nyala efektif selama 53
menit. Temperatur udara 50°C rata-rata temperatur pembakaran tertinggi
sebesar 553,6°C waktu penyalaan 6 menit dan waktu nyala efektif selama
50 menit. Sedangkan pada temperatur udara 60°C rata-rata temperatur
pembakaran tertinggi sebesar 549,1°C waktu penyalaan 5 menit dan
waktu nyala efektif selama 42 menit.

Kata kunci: Downdraft Continue, Gasifikasi, Sekam Padi, Temperatur
Udara

vii

ABSTRACT

Biomass is one of alternative energy to replace fossil fuels
(petroleum) that are renewable, for example, is rice husk. But in everyday
life only rice husks used as an ingredient to help the process of burning
bricks or simply dumped without further utilized, therefore the further
processing of rice husk to be more efficient. One of them is the method of
gasification. The purpose of this study was to determine the effect of air
temperature on the combustion temperature, ignition time and time
effective flame-fired furnace gasification of rice husk. This study uses a
type of downdraft gasification furnace which means the direction of air flow
and the direction of gas gasification is down. The study was conducted by
varying the temperature of the incoming air into the gasification furnace
with variations in air temperature 40°C, 50°C and 60°C and then retrieve
data that includes combustion temperatures, ignition timing and effective
burning time. The results showed variations in air temperature affect the
combustion temperature, ignition time and time effective flame furnace
produced. At an air temperature of 40°C on average the highest
combustion temperature of 547,1°C Ignition time 7 minutes and time
effective flame for 53 minutes. Air temperature 50°C on average the
highest combustion temperature of 553,6°C Ignition time 6 minutes and
time effective flame for 50 minutes. While the air temperature of 60°C

average the highest combustion temperature of 549,1°C ignition timing 5
minutes and time effective flame for 42 minutes.

Keywords: Downdraft Continue, Gasification, Rice Husk, Air Temperature

viii

KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan

rahmat

dan

hidayah-Nya,

sehingga


penulis

dapat

menyelesaikan dan menyusun Laporan Tugas Akhir yang berjudul
“PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU
GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE DENGAN PENGISIAN
ULANG 2 KALI” dengan baik dan tepat pada waktunya. Pada
kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Allah SWT, atas segala limpahan rahmatnya sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT, Ph.D, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Tri Widodo Besar R, ST, M.Sc, Ph.D, selaku Ketua Jurusan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Bapak Ir. Sunardi Wiyono, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir.
5. Bapak Ir. Subroto, MT, selaku Dosen Pembimbing utama Tugas Akhir
yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis.
6. Bapak Ir. Sartono Putro, MT, selaku Dosen Pembimbing pendamping
Tugas Akhir dan Dosen Pembimbing Akademik yang telah banyak

memberikan arahan dan bimbingan serta semangat kepada penulis.
7. Kedua orang tua serta semua keluarga yang telah membesarkan,
mendo’akan, memotivasi serta membiayai semua kebutuhan penulis
sampai sekarang.

ix

8. Wulan Prihatin yang selalu memberikan dukungan dan do’a yang tak
henti-hentinya kepada penulis.
9. Sahabat dalam penelitian maupun penulisan Muhamad Ma’arif,
Sumarudin, Reyaldo, Dwi Prima S., Rika Isnanto, Risky Yoga N., Bima
Mega S., H’mim Safi’i, Budi Setyo W., Prasetyo Puji N.
10. Rekan-rekan Teknik Mesin khususnya angkatan 2012 dan semua
pihak yang telah membantu dalam penelitian penulisan Laporan Tugas
Akhir ini baik moril maupun materiil.
Semoga laporan ini bermanfaat bagi semua pihak dan juga bisa
menjadi referensi untuk laporan-laporan yang akan dilakukan di kemudian
hari.
Akhirnya apabila ada kritik dan saran yang sifatnya membangun
akan penulis terima dengan senang hati demi sempurnanya laporan ini.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Surakarta, Oktober 2016

x

DAFTAR ISI

Halaman Judul .......................................................................... i
Pernyataan Keaslian Tugas Akhir ............................................ ii
Halaman Persetujuan ............................................................. iii
Halaman Pengesahan ............................................................ iv
Lembar Soal Tugas Akhir ........................................................ v
Motto dan Persembahan ......................................................... vi
Abstraksi ................................................................................ vii
Kata Pengantar ....................................................................... ix
Daftar Isi .................................................................................. xi
Daftar Gambar ...................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .......................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah .................................................. 2

1.3 Pembatasan Masalah ................................................ 2
1.4 Tujuan Penelitian ....................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian ..................................................... 3
1.6 Sistematika Penulisan ............................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Pustaka .......................................................... 6
2.2 Dasar Teori ................................................................ 7
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram Alir Penelitian ............................................ 21
3.2 Instalasi Pengujian .................................................. 22
3.3 Alat dan Bahan ........................................................ 23
3.4 Tahapan Penelitian .................................................. 25

xi

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian Dan Pembahasan .......................... 27
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ............................................................. 34
5.2 Saran ...................................................................... 35
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Komposisi Kimia Sekam Padi ....................... 10
Gambar 2.2 Tipe Gasifier Berdasarkan Arah Aliran ......... 12
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ................................. 21
Gambar 3.2 Instalasi Pengujian ...................................... 22
Gambar 3.3 Tungku Gasifikasi Tipe Downdraft
Continue ...................................................... 23
Gambar 3.4 Thermocouple Reader … ............................. 24
Gambar 3.5 Anemometer ................................................. 24
Gambar 4.1 Hubungan antara waktu dengan temperatur
pembakaran pada temperatur udara 40°C
dengan pengisian ulang 2 kali ...................... 27
Gambar 4.2 Hubungan antara waktu dengan temperatur
pembakaran pada temperatur udara 50°C
dengan pengisian ulang 2 kali ...................... 28
Gambar 4.3 Hubungan antara waktu dengan temperatur
pembakaran pada temperatur udara 60°C
dengan pengisian ulang 2 kali ...................... 29
Gambar 4.4 Hubungan antara waktu dengan temperatur
pembakaran pada variasi temperatur udara
dengan pengisian ulang 2 kali ...................... 30
Gambar 4.5 Perbandingan hubungan antara temperatur
dengan waktu penyalaan dan nyala efektif
tungku pada variasi temperatur udara
dengan pengisian ulang 2 kali ...................... 32

xiii