Jenis Bahan Bakar Padat

19 Bahan Bakar Padat bermanfaat karena tidak memperhitungkan sifat-sifat yang berhubungan dengan fasa padatan misalnya volume dan luasan. b. Diameter partikel yang didasarkan pada luasan partikel dan dinyatakan dengan: 2.2 c. Diameter partikel yang didasarkan pada volume partikel dinyatakan dengan: 2.3 d. Diameter partikel yang didasarkan pada rata-rata luasan- volume dan dinyatakan dengan: 2.4 e. Diameter rata-rata yang diperoleh dari definisi ke-4 banyak digunakan pada proses gasifikasi dan pembakaran khususnya pada aplikasi unggun tetap maupun unggun terfluidisasi. Bagaimanapun, dalam pembakaran bahan bakar model serbuk pulverized dan pembakaran model sembur spray, diameter rata-rata volume-luasan atau lebih dikenal sebagai diameter rata-rata Sauter lebih banyak diterima dan digunakan: 2.5 Bagaimana menentukan antara definisi ke-4 dan ke-5 yang lebih tepat?. Jawabannya adalah bergantung pada seberapa penting parameter gaya tahanan drag forces dengan laju reaksi atau antara momentum dan perpindahan massa dalam proses yang sedang dipelajari. Pada kasus dimana perpindahan massa antara partikel dan lingkungan lebih utama dibandingkan pengaruh momentum, maka diameter rata-rata luasan-volume 2 1 1 2 ,          n i i pi av p y d d 3 1 1 3 ,          n i i pi av p y d d    n i pi i av p d y d 1 , 1      n i i pi n i i pi av p y d y d d 1 2 1 3 , 20 Produksi Gas dari Padatan definisi ke-4 adalah pilihan terbaik, dan sebaliknya Souza- Santos, 2004. Contoh perhitungan pengukuran ukuran partikel dengan metode uji ayak Souza-Santos, 2004 adalah sebagai berikut. Tabel 2.2. Contoh distribusi ukuran partikel Angka Tyler mesh Bukaan ayakan mm Tingkat yang dilibatkan dalam analisis laboratorium Fraksi massa yang tersisa 10 1,68 8 1 12 1,4 7 4 14 1,3 16 1,0 20 0,841 24 0,707 28 0,595 6 10 32 0,5 35 0,42 42 0,354 5 20 48 0,297 60 0,25 4 30 65 0,21 80 0,177 3 20 100 0,149 2 10 115 0,125 150 0,105 170 0,088 200 0,074 250 0,063 270 0,053 325 0,044 400 0,037 100 0,149 1 5 Jumlah 100 21 Bahan Bakar Padat Tabel 2.3. Contoh penentuan diameter partikel dari distribusi ukuran partikel Tingkat analisis Bukaan Ayak mm d pi mm y i y i x d pi y i x d pi 2 y i x d pi 3 y i d pi 8 1,68 1,680 1 0,0168 0,000168 1,68E-06 0,005952 7 1,41 1,545 4 0,0618 0,002472 9,89E-05 0,02589 6 0,595 1,003 10 0,10025 0,010025 0,001003 0,099751 5 0,354 0,475 20 0,0949 0,01898 0,003796 0,421496 4 0,25 0,302 30 0,0906 0,02718 0,008154 0,993377 3 0,177 0,214 20 0,0427 0,00854 0,001708 0,936768 2 0,149 0,163 10 0,0163 0,00163 0,000163 0,613497 1 0,149 0,075 5 0,003725 0,000186 9,31E-06 0,671141 0,427075 0,069181 0,014933 3,767873 Pers. 2.1 Pers. 2.2 Pers. 2.3 Pers. 2.4 0,427 0,263 0,246 0,265 0,216 Jumlah Diameter partikel Diameter rata-rata sauter Diperoleh dari rata-rata bukaan ayak pada tingkat analisis yang bersangkutan. Parameter utama untuk mendeskripsikan bentuk partikel adalah kebulatan sphericity yang didefinisikan sebagai: bulat partikel dengan sama yang volume dengan partikel permukaan luas bulat partikel permukaan luas   2.6 Oleh karena itu, partikel yang semakin bulat akan mempunyai kebulatan mendekati 1. Konsep ini sangat penting karena kebanyakan partikel yang ditemukan di dunia jarang yang berbentuk bulat sempurna. Kebanyakan harga kebulatan partikel dari jenis batu bara dan pasir yang digunakan adalah berkisar dari 0,6 –0,9 dan harga 0,7 dapat digunakan sebagai acuan jika tidak diperoleh informasi kuantitatif yang memadai. Kebulatan dari serpihan kayu yang digunakan dalam gasifier mempunyai indeks kebulatan sebesar 0,2 Souza-Santos, 2004. Partikel padatan umumnya mempunyai ronga-rongga di dalamnya. Normalnya, hampir setengah dari volume partikel adalah ruangan kosong. Porositas dari partikel dapat ditentukan dengan perhitungan berikut: 22 Produksi Gas dari Padatan 2.7 dimana adalah perbandingan antara massa dari partikel rata- rata dan volumenya, termasuk volume kosong yang ada pori-pori partikel. Nilai dari pada batu bara sekitar 1.100 kgm 3 sedangkan untuk kayu sebesar 700 kgm 3 . adalah perbandingan antara massa dari partikel rata-rata dengan volumenya, tanpa melibatkan volume yang ditempati oleh pori- pori di dalam partikel. Nilai untuk batu bara sekitar 2.200 dan untuk kayu adalah 1.400 kgm 3 Souza-Santos, 2004. Harga berbagai jenis partikel dapat dilihat pada Tabel 2.4. Masih terdapat satu istilah lagi dari massa jenis yaitu bulk  yang didefinisikan sebagai: V m p  bulk ,  2.8 Dimana m adalah massa total dari unggun partikel dan V adalah volume unggun. Harga bulk  berbagai jenis partikel dapat dilihat pada real app     1 app  app  real  real  app 