Bahan Bakar Padat. Modul : Bahan Bakar Padat

Transkripsi

1 Modul : Bahan Bakar Padat 7

2 Bahan Bakar Padat Kandungan abu dan airnya rendah (5-10%). Kalau kandungan abunya tinggi, biasanya dipakai pada steam power plant. Batubara yang berwarna hitam tidak Contoh: 1. Kayu dan sisa tumbuhan: kadar abu rendah, kadar air relatif tinggi (tergantung pada spesies dan umur pohon, iklim, kondisi penyimpanan). Kandungan air = W bersifat higroskopis Anthracite: batubara yang terjadi pada umur geologi yang paling tua. Struktur kompak, berat jenis tinggi, berwarna hitam metalik, kandungan VCM rendah, kandungan abu dan air rendah, mudah ditepung. Kalau dibakar, hampir seluruhnya Nilai or (rumus pendekatan): Q L = (00 k 50 W) kg habis terbakar tanpa timbul nyala. Nilai or atas 8300 k/kg. Semi -anthracite mempunyai sifat antara bituminous coal dan anthracite. Termasuk sis a tanaman: batang tebu, kulit buah, sekam, jerami, dll. 2. Peat, bahan yang terbentuk dari dekomposisi dan disintegrasi tanaman graminae (seperti tebu, bambu, alang-alang) oleh tekanan air di dalam rawa. Kandungan abunya tergantung pada lumpur rawa. Bahan bersifat higroskopis. Kandungan airnya tergantung pada kondisi pengeringan, transportasi dan penyimpanan. Nilai or bawahnya k/kg. 3. Batubara (= Bahan Bakar Fosil) Berdasarkan asal dan umur geologisnya, digolongkan sebagai berikut: - lignite, - bituminous coal, - anthracite Lignite: terbentuk dari tumbuh-tumbuhan yang mengalami karbonisasi atau perkayaan akan kandungan C di bawah lapisan tanah dalam jangka waktu yang lama. Berdasarkan umur geologisnya digolongkan atas: - pitch lignite: lebih muda daripada lignite, - lignite. Kadar N, O, VCM, S dan air tinggi. Lignite bersifat higroskopis, nilai or bawah sekitar k/kg Bituminous coal: terbentuk pada periode geologi carboniferous dari tumbuhtumbuhan yang mengala mi karbonisasi. Nilai or k/kg. 3.. Shale, adalah hasil penguraian tumbuh-tumbuhan dan binatang mikroorganisme di dasar rawa atau danau membentuk bahan seperti lumpur yang disebut sapropel. Sapropel yang bercampur dengan sedimen mineral membentuk massa yang kompak yang disebut combustible shale. Kadar abunya tinggi, VCM tinggi, nilai or rendah. Nilai or antara k/kg. Batubara digolongkan menurut kandungan C-nya, dengan istilah rank. Rank menunjukkan derajat perubahan komposisi kimiawi selama transisi dari selulosa menjadi grafit. Kalau rank rendah, derajat perubahan kimiawinya kecil, kandungan VCM -nya rendah. % FC Rasio bahan bakar (= fuel ratio) = % VCM Rasio bahan bakar untuk anthracite = Nilai Kalor Batubara semi -anthracite = 6-10 semi-bituminous = 3-7 bituminous = * Rumus pendekatan Mendeleyev; berlaku juga untuk semua bahan bakar padat. Q L = 81C + 26 H + 26(O SV ) 6W Q L = NHV = LHV = nilai or bawah (k/kg). C, H, O, S V, W : kandungan karbon, hidrogen, oksigen, belerang, air (% berat). * Persamaan Calderwood; berlaku khusus untuk bituminous coal. 8

3 C = ( Q 0.5S) H 1.55 VCM ± FC C, VCM, FC, S = % berat karbon, VCM, FC, belerang dalam batubara. Q H = nilai or atas (BTU/). Semua perhitungan persentase berdasarkan udara kering. Kalau: VCM > 80, tanda negatif. FC * Rumus Dulong; berlaku untuk semua batubara. O Q H = 15 C H S 8 Q H = nilai or atas (BTU/) C, H, O, S = fraksi berat karbon, hidrogen, oksigen, belerang O H = fraksi berat net hydrogen = H 8 net 1 H net = total berat hidrogen - berat oksigen 8 * Q L = QH 8.9 H 1050 Q L, Q H dalam BTU/ H = fraksi berat hidrogen, termasuk senyawa. Analisa bahan bakar padat (khususnya batubara): - ultimate analysis (analisis tuntas), - proximate analysis (analisis pendekatan). H net, H dalam air kelembaban, H dalam air Ultimate analysis: menentukan komposisi unsur-unsur yang ada dalam bahan bakar, yaitu: C, H, O, N, S, P, abu, dll. Data pada analisis tuntas: - kandungan air eksternal, yang menguap pada suhu 0 C, - kandungan air senyawa = air yang terbentuk dari H dan O yang jumlahnya ekivalen, - abu, bahan mineral yang tak dapat terbakar, - H net, hidrogen yang terbakar oleh oksidator, tidak termasuk dalam H yang ada dalam air eksternal dan air senyawa, H net = Htotal H yangekivalen dengan O, - C (karbon), - belerang (S), nitogen (N), dll. Proximate analysis: pengujian (laboratoris) terhadap bahan bakar padat berdasarkan atas sifat komponen yang mudah membentuk gas (volatile matter) dan yang tidak mudah membentuk gas (non-volatile matter). Data proximate analysis: - air eksternal, - VCM = volatile combustible matter, - FC = fixed carbon = non-volatile combustible matter, - abu = mineral. Air eksternal + VCM + FC + abu = %. Bahan yang dapat terbakar (BDT) = combustible matter = VCM + FC. Perhitungan/analisis didasarkan pada: - udara kering, atau - bahan yang dibakar. Bahan Bakar Padat (Tambahan) Yang dibicarakan umumnya batubara, meskipun ada beberapa industri menggunakan kayu seperti genting. Industri kelapa sawit menggunakan tempurung kelapa. Bahan bakar padat umumnya terjadi karena proses alami selama berjuta-juta tahun yang lalu dan umumnya mengandung C, H, O, N, S, P dan yang pokok C, H, O, S. Proximate analysis: analisis pendekatan, perhitungannya didasarkan pada : - udara kering (analisa orsat), atau - bahan bakar yang dibakar (contoh: kg, 1 mol). 9

4 Contoh Soal Sisa pembakaran = refuse : - kering, - VCM, - FC, - abu. Abu terpisah karena abu adalah bahan yang tidak dapat terbakar sehingga abu jika diketahui jumlahnya dapat digunakan/dijadikan sebagai basis. VCM VCM Kalau = maka ada sebagian dalam batubara yang tidak FC batubara FC refuse terbakar. VCM VCM Kalau maka sebagian batubara hampir habis terbakar. FC batubara FC refuse Dalam perhitungan nilai or batubara: 1 /kg = 1.8 BTU/ 1 BTU/ 0 F = /gr 0 C satuan c p Semua H 2 O ikut gas buang artinya tidak ada air yang menetes di dapur ( combustion chamber ). Istilah-Istilah Penting pada Bahan Bakar Padat Analisa Tuntas ( Ultimate Analysis ) Analisa ini menentukan susunan unsur-unsur yang ada di dalam bahan bakar, yaitu: C, H, O, N, S, P, dll., serta abu. Analisa ini digunakan untuk menentukan atau mengetahui struktur senyawa atau kemurnian senyawa. Data analisa tuntas meliputi: - kandungan air: merupakan pengurangan berat cuplikan/sampel pada pemanasan dengan suhu C; - kandungan air senyawa : ekivalen dengan kandungan oksigen; - karbon; - hidrogen yang terbakar = hidrogen net atau available hydrogen, yaitu H yang tidak termasuk dalam air ( moisture: ) maupun air senyawa ( combined water ); - sulfur, biasanya dalam jumlah kecil; - nitrogen, juga dalam jumlah kecil, yaitu antara 1-3%. Hidrogen net adalah jumlah seluruh hidrogen dalam bahan bakar dikurangi dengan hidrogen yang ekivalen dengan oksigen yang ada dalam bahan bakar. Analisa Pendekatan ( Proximate Analysis ) Analisa ini adalah pengujian laboratoris terhadap bahan bakar padat didasarkan pada sifatnya yang dapat/mudah menguap atau membentuk gas ( volatile ), yaitu: - kandungan air, - kandungan bahan yang dapat terbakar dan mudah membentuk gas = volatile combustible matter = VCM, - kandungan bahan yang dapat terbakar dan tidak mudah membentuk gas = nonvolatile combustible matter = karbon tetap = fixed carbon = FC, - kandungan abu. Jumlah air + VCM + FC + abu = % Combustible = VCM + FC = bagian yang berperan sebagai bahan bakar. * Penentuan berat VCM: pembakaran cuplikan kering di dalam krus tertutup pada suhu C selama 7 menit. Pengurangan berat cuplikan = berat air senyawa + hidrogen + karbon yang mudah membetuk gas = berat kandungan VCM. Hidrogen dan karbon yang mudah membentuk gas adalah hidrokarbon yang terkandung dalam batubara. Keseluruhan bahan yang tertinggal setelah pembakaran di atas adalah campuran FC dan abu. 50

5 * Abu: residu yang tertinggal setelah pembakaran sempurna dalam udara terbuka pada suhu C = konstituen mineral dalam bahan bakar secara kimia. * Refuse: sisa pembakaran yang dikeluarkan dari dapur atau ruang pembakaran, yaitu bahan yang tidak ikut terbakar ( unburnt combustible matter ). Jumlah refuse beragam menurut beragamnya jumlah bahan yang tidak ikut terbakar. Banyaknya bahan yang tidak ikut terbakar tergantung pada sistem pembakaran dan metoda pembakaran. Contoh Soal Batubara masuk dapur : /jam; mengandung: C = 70%, VCM = 37%, FC = 55%, abu = 6%, H 2 O = 2%. (1) Berat sisa pembakaran tiap batubara dibakar? Abu dalam batubara = 6. Semua abu dalam batubara, setelah pembakaran akan tertinggal dalam sisa pembakaran (atau refuse). Abu dalam refuse = 0% = 6. Refuse = batubara Udara 25 0 C, 1 atm kelembaban = 80% 6 = dapur gas buang (2) Berapa karbon dalam refuse tiap batubara dibakar? N 2 = 80.58% CO 2 = 11.80% CO = 1.2% O 2 = 6.00% SO 2 = 0.20% Sisa pembakaran = refuse - kering - VCM = 2% - FC = 36% - Abu = 0% VCM FC batubara 37 = = VCM 2 = = FC refuse 36 Jadi: C C = VCM + FC batubara VCM + FC refuse Karbon dalam refuse = = ( ) (3) Berapa jumlah mol gas buang (kering) tiap batubara? Karbon dalam gas buang = = Gas buang = y mol = mol = mol 12 C dalam gas buang = y y = y y = mol y = mol () Jumlah mol udara digunakan tiap batubara? N 2 dalam gas buang berasal dari udara. N 2 = 80.58% = mol = mol Asumsi : batubara tidak mengandung N. Udara digunakan untuk membakar batubara = (5) Nilai or batubara? Rumus Calderwood: C = ( Q 0.5S) H C, S, VCM, FC dalam % berat. QH dalam BTU/. jadi } VCM VCM = FC batubara FC refuse mol = 0.60 mol VCM ± FC 51

6 SO 2 dalam gas buang = 0.20% = mol S dalam gas buang = SO 2 dalam gas buang = mol Berat (VCM + FC) dalam refuse = = = = 9 Berat (VCM + FC) yang terbakar membentuk gas buang = ( ) 9 = 83. VCM VCM Karena = FC batubara FC refuse maka S S S = = VCM + FC batubara VCM + FC refuse VCM + FC terbakar S = = VCM + FC terbakar 83 S dalam batubara = (37+55) = Kadar S dalam batubara = 2.823% Persamaan Calderwood: 70 = { Q (0.5)( )} H, b. b Q H = = BTU/ (6) Kadar net hidrogen dalam batubara: ± H net = kadar H yang tidak punya pasangan O (oksigen) dalam bahan bakar untuk membentuk H 2 O. H net membentuk H 2 O dengan O dari udara. Komposisi Gas Buang dan Unsur-Unsur dalam Gas Buang Gas Buang y mol Lbmol C Lbmol O 2 Lbmol N 2 N y y CO y y y - CO y y y - O y y - SO y y - Jumlah y y y Asumsi: semua N 2 dalam gas buang berasal dari udara. O 2 dari udara = O 2 terhitung = y y = y O 2 tak terhitung = 0.212y y = y mol Kalau batubara tidak mengandung oksigen, maka O 2 tak terhitung bereaksi dengan H net membentuk H 2 O. H 2 O terbentuk = y H net = y = 0.108y mol y = mol H net = mol =.315 mol =.315 tiap batubara =.315 % (7) Kadar uap air dalam gas buang, jika semua H 2 O ikut gas buang terdiri dari: a. H 2 O terkandung dalam batubara? b. H 2 O terbentuk dalam pembakaran antara H net dengan O 2 dari udara? c. H 2 O terbentuk dalam pembakaran antara H dan O yang ada dalam batubara? d. H 2 O dari kelembaban udara? 52

7 Jadi, dari hasil perhitungan: a. H 2 O terkandung dalam batubara = 2% = 2. b. = y = mol 18 = mol c. = 0 d. = H 2 O dari kelembaban udara. p 0.7 /in 2 H O maks,25 0 = (lihat di steam table ). 2 C p 80% = 0.80 = p H O maks, C p = = /in 2. p = tekanan uap air dalam udara. p = 0.7 p Fraksi H 2 O dalam udara = = = bar p H 2 O dari udara = mol = mol = H 2 O dalam gas buang = ( ) = dalam mol =? /cufts =? gr/l standar. (8) Kalau 60% or hasil pembakaran hilang (diserap dinding dapur, di refuse, karena radiasi, dll.), berapa suhu gas buangnya setelah keadaan tunak? Tiap 1 batubara dibakar, or untuk menaikkan suhu (yang dibawa oleh) gas buang = 0% = BTU = BTU Dalam perhitungan untuk mendapatkan suhu nyala, suhu gas buang, dll. dari or yang dapat dimanfaatkan, biasanya diambil Q L (bukan Q H ). Dalam perhitungan ini dipakai Q H. Untuk menghitung Q L. Q L, digunakan rumus Dulong, hitung dulu Q H, lalu hitung O Q H = 15 C H S, 8 QL = QH 8.9 H 1050 O H Hnet.315 % 8 = = S = 2.823%, C = 70% BTU/ Q H = 15 (0.70) ( ) ( ) = BTU/ H tot = Hnet + Hkelembaban(H air eksternal ) H 2 O = 2% = 2./ batubara 2 H = 2 / batubara = H total = =.759 % Q L = = BTU/ Kalor yang terkandung dalam gas buang = = BTU/ batubara = BTU/ batubara. { c c c c 0.002c } = + Karena p,n2 p,co2 p,co p,o2 p, SO ( T 250C) + c ( T 25 C) f p,h O f 18 2 c p merupakan fungsi T, maka mencari T f dihitung dengan integrasi atau dengan trial-error untuk T. Suhu ruang bakar (combustion chamber) kira -kira = suhu gas buang yang menuju stack. (9) Berapa % or hilang karena adanya combustible dalam refuse? 53

8 Berat refuse = 15 ( VCM + FC ) refuse = ( ) 15 = 9 - Nilai or batubara dihitung dengan rumus pendekatan, seperti persamaan Calderwood. 92 Berat ( VCM + FC) batubara = ( ) = batubara 9 % or hilang (tak termanfaatkan) = % = % 92 (10) Berapa kg steam suhu C dapat dihasilkan dari dapur ini tiap jam? Tekanan steam = 1 atm, efisiensi boiler = 60%? Kerjakan di rumah! (11) Berapa % or hilang seandainya sisa pembakaran pada pembakaran batubara tersebut mempunyai komposisi FC = 5%, VCM = 6%, abu = 0%, H 2 O = 0%? kg/menit 25 0 C batubara efisiensi= 60% Q /menit kg/menit steam (110 0 C, 1.1 atm) rugi or = 0% Q Soal: Boiler menghasilkan saturated steam (110 0 C, 1.1 atm) sebanyak kg/menit. Kalor tak termanfaatkan dari proses pembakaran = 0%; dengan catatan bahwa air masuk boiler suhu 25 0 C dan boiler sudah panas (steady state). Batubara mempunyai komposisi: VCM = 38%, FC = %, abu = 8%, air = 10%, kadar C = 66%. (1) Massa (kg) batubara diperlukan tiap jam. Penyelesaian: - Dianggap tak ada penyerapan or dari proses pembakaran oleh peralatan boiler. bahan bakar udara 25 0 C H=80% Dapur Boiler CO 2 = 11.80% gas asap: CO = C N 2 = O 2 = 6.20 VCM = 5 % Refuse: FC = 6% C abu = 30% air = 1 % - Komposisi dan kondisi gas asap serta refuse tak diperlukan untuk menghitung berat batubara yang diperlukan tiap jam. Rugi or = 0%, terdiri dari: - or yang terkandung dalam gas asap, - or yang terkandung dalam refuse, - radiasi or ke lingkungan. - Suhu acuan = 25 0 C, tekanan acuan = 1 atm. Kalor untuk menghasilkan kg steam/menit, suhu steam C dan tekanan = 1.1 atm terdiri dari: - Kalor untuk menaikkan suhu kg air, 25 0 C menjadi air kg, suhu 0 C. air: kg, 25 0 C kg, 0 C mc ÄT p a = = - air: kg, 0 C steam: kg, 0 C, 1 atm mäh v = = - steam: kg, 0 C, 1 atm steam: kg, C, 1 atm 5

9 mc ÄT p s = = - steam: kg, C, 1.0 atm steam: kg, C, 1.1 atm dln p ÄH = ; dt RT 2 p2 ÄH 1 1 ln = p 1 R T1 T2 ln 1.1 ÄH 1 1 = Ä H = mol H 2 H1 = gram ( ) = m ÄH = Total or diperlukan = 10 6 ( ) menit Persamaan Calderwood: = menit 1.55 VCM C = (Q 0.5S) ± FC = (Q 0.5 0) ± Q = = BTU = Efisiensi dapur = 60% Kalor efektif batubara = Kebutuhan bahan bakar tiap menit = gram = gram 10 6 ( ) = 0.6 gram Kebutuhan bahan bakar tiap jam = gram kg = 1897 kg 0.6 (2) Kalor terbuang karena combustible yang tersisa dalam refuse (dalam %). FC = = ; VCM batubara 38 FC 6 = = 12.8 VCM refuse 5 ( FC ) VCM ( FC ) refuse 12.8 = = > VCM batubara Jadi combustible dalam refuse kokas C H karbon = = = gmol 12 gr Basis: kg batubara dibakar. Berat refuse = 8 kg = Berat combustible dalam refuse kg gr = kg = 18.kg Berat FC dalam refuse = kg = kg Kalor terbuang dapat dihitung atas dasar combustible dalam refuse, dapat pula atas dasar FC dalam refuse. Kita ambil atas dasar FC dala m refuse: Kalor terbuang = % = % (3) Kalor terbuang karena suhu refuse yang dikeluarkan dari ash pit = C (masih panas). Catatan: c p, steam pada 0 C, 1 atm = kj/kg 0 K (Perry, hal. 235) c p, steam pada 0 C, 1 atm = /gr 0 K 55

10 Kalau 1 joule = = 0.96 /gr 0 K c p, refuseantara T =25 0 C C rata-rata = 0.3 /gr 0 K Kalor hilang di refuse bersuhu C = 1897 k = kg K = k kg 0 K () Total or terbuang di refuse. Nilai or batubara = /gr Kalor yang masuk dapur tiap jam dari batubara = k = k Kalor yang terbuang karena combustible tersisa di refuse tiap jam = k = k Total or terbuang di refuse = ( ) k = k (5) Kalor terbuang di gas asap dan radiasi tiap jam = = k = (6) Kalor terbuang di gas buang T2 = m icp, idt T1 k Ultimate analysis menunjukkan kadar: C = 78.76%, S = 0.78%, dan N = 1.3%. Refuse mengandung: VCM = %, FC = 21%. Udara di lingkungan rang boiler suhunya 7 0 F, kelembaban = 65%, barometer = 29.7 in. Hitung! 1. Kalor terbuang karena adanya combustible yang tak terbakar, (%). Penyelesaian 2. Kalor terbuang karena adanya CO dalam gas asap, (%). 3. Kalor dari batubara untuk menguapkan seluruh H 2 O yang terbentuk pada prosespembakaran, dalam %.. Kalor terbuang sebagai or sensibel gas asap, dalam %. 5. % udara berlebihan dipakai untuk pembakaran. 6. Volume udara (kondisi standar) diperlukan tiap menit. 7. Volume gas asap masuk cerobong - Komposisi gas asap ditentukan dari bahan bakar yang terbakar. - Hubungan antara bahan bakar yang dibakar dengan yang terbakar dapat diketahui dari analisis bahan bakar dan analisis refuse. - Dari analisis gas buang dapat diketahui hubungan antara hidrogen net ( H net) dengan karbon C. Basis: batubara. Batubara: VCM = 3.61 FC = Contoh Soal (dari Lewis & Radasch, Industrial Stoichiometry) Gas asap dari dapur boiler mempunyai komposisi: CO 2 = 10.8%, O 2 = 9%, CO = 0.2%, N 2 = 80.0%. Gas masuk stack pada suhu F dan pada tekanan dorong = 0.5 in H 2 O. Batubara yang dibakar = 1200 /jam. Analisis pendekatan (proximate analysis) batubara: uap air = 1.%, VCM = 3.61%, FC = 57.77%, abu = 6.18%. Nilai or = 1350 BTU/. Combustible = Carbon = C = = combustile VCM 3.61 = = combustble Jika refuse = 56

11 VCM = FC = 21 combustible = 25 abu = 75 Combustible yang tidak membentuk kokas = Kokas ( karbon) = = 1.3 = 10.7 Karbon dalam combustible yang tak membentuk kokas = = 9.1 Total C = ( ) = 23. Jika gas asap kering = mol Gas Mol Mol C Mol O 2 CO CO O N = O 2 terhitung 21 O 2 dari udara = 80.0 = O 2 tak terhitung = = 1.35 mol O 2 ini membentuk H 2 O dengan H net yang ada dalam batubara. H 2 O terbentuk = = 5. H netyang terbakar = = 5.5 atau (2 1.35) mol = 2.7 mol C yang terbakar = = 132 H net yang terbakar C yang terbakar 5.5 = 132 buang, karena dalam gas buang masih tersedia air. Basis: batubara dicari untuk mengetahui air yang ada di dalam gas C (total) = C dalam refuse = = 1.93 C dalam gas asap = = = 6.0 mol 6.18 = 0.75 C sebagai batubara tak membentuk kokas dalam refuse = C yang sebanding dengan H net dalam gas asap = = H net yang membentuk H 2 O dalam gas asap = = 3.17 = 1.57 mol 3.17 = H net dalam refuse = Total H net dalam batubara = = Analisis Batubara (dalam batubara) C H net 3.20 S 0.78 N 1.30 abu 6.18 H 2 O eksternal total = = 0.08 mol Combined H 2 O = 8.3 ( 91.66) = 8.3 Combined H 2 O dalam gas asap = = 8.26 = 0.6 mol Total H 2 O dalam gas buang yang berasal dari batubara: 57

12 - H 2 O terbentuk dari H net = 1.57 mol - H 2 O eksternal = 0.08 mol - combined H 2 O = 0.6 mol + = 2.11 mol (1) % or hilang karena combustible yang tak terbakar: Kalor hilang karena combustible tak terbakar tiap batubara terdiri dari: - or hilang karena batubara tak terbakar, - or hilang sebagai kokas. Kalor hilang karena batubara tak terbakar: Tiap 1 batubara: Berat combustible dalam refuse yang tak membentuk kokas 10.7 = = Berat combustible dalam batubara (= VCM + FC) = Fraksi batubara yang tak termanfaatkan = = % = 0.95% Kalor hilang sebagai kokas (=C) 1.3 Kokas dalam refuse = = Nilai or C BTU/ BTU = = gram /gram C dalam gas asap 6.0 mol batubara Mol gas buang = 6.0 mol = mol Mol CO dalam gas buang = mol = mol Nilai or CO = 68300/gmol Kalor hilang karena adanya CO = = BTU Tiap 1 batubara, or hilang = % = 1% 1350 (3) Kalor terbuang untuk menguapkan air yang terbentuk: Air dalam gas buang yang berasal dari batubara = 2.11 mol = batubara BTU batubara Kalor terbuang (rugi or) = = % = 2.79 % 1350 () Kalor terbuang sebagai or sensibel gas asap: - Hitung jumlah gas asap bas ah. - Air dalam gas asap berasal dari air yang terbentuk dan air dari kelembaban udara, dan air eksternal, serta combined water. Air terbentuk + air eksternal + combined H 2 O = 2.11 mol tiap batubara 2.11 = mol mol gas asapkering Udara untuk pembakaran: H = 65%, T = 7 0 F, bar = 29.7 in. = 3.62 mol mol gas asap kering Kalor yang hilang sebagai kokas = BTU/ = BTU Dari tabel, p 0 air, 7 0 F = 0.8 in Hg = BTU = % = 1.19 % 1350 Total or hilang = ( )% = 2.1% (2) Kalor hilang karena adanya CO dalam gas buang: p H = 65% = air 0 p air, 7 0 F p air = = 0.5 in p = air 0.8 in pudara kering = = in 58

13 Basis: mol gas asap kering CO N 2 Udara kering yang dipakai = 80 mol Air dari udara dalam gas buang = 80 mol = 1.88 mol Jumlah air dalam gas asap = ( ) mol mol gas Komposisi gas asap basah? Tiap mol gas asap kering Gas Basah Asap Lbmol M(C p ) = 5.5 mol mol gas asap BTU/mol T ( 0 F) Kalor Sensibel BTU CO O H 2 O Tiap 1 batubara: Kalor hilang sebagai or sensibel gas asap = ` % = 22.2% (5) % udara berlebih yang dipakai untuk pembakaran: Tiap mol gas asap: CO = 0.2 mol, perlu O 2 untuk membentuk CO 2 sebanyak 0.1 mol; O 2 diberikan = 9.0 mol. } O 2 berlebih = ( ) mol = 8.9 mol Udara dipakai = 80 mol = mol 79 O 2 dari udara 21 = 80 mol = mol O 2 berlebih = % = % (6) Volume udara diperlukan tiap menit: Batubara dibakar = 1200 /jam = 20 /menit Pada (2), itap batubara, gas asap = mol Pada (5), tiap mol gas asap, udara diperlukan = mol. 20 batubara dibakar, gas asap dihasilkan = mol 20 = mol Udara diperlukan = mol = mol/menit. (7) Volume gas asap masuk cerobong /menit = mol mol atm.ft 3 / mol. R ( ) R = atm = 10259ft 3 / menit 59