Pemodelan dan Simulasi Kinerja Downdraft Gasifier Menggunakan Teknik Minimisasi Energi Bebas Gibbs

Transkripsi

1 Pemodela da Smulas Kera Dowdraft Gasfer Megguaka Tekk Mmsas Eerg Bebas Gbbs Ro Nada Novedra, Zuchra Helwa, Sr Helaty, Zulfasyah Jurusa Tekk Kma, akultas Tekk, Uverstas Rau Kampus Bawdya Km 12,5 Smpag Baru Paam, Pekabaru ABSTRACT Gbbs free eergy mmzato method has bee used modellg the performace of a dowdraft gasfer. The performace s represeted by the composto of resultg gas. Sxtee gases cosdered are H 2, CO, CH 4, H 2 O, CO 2, N 2, C 2 H 2, C 2 H 4, C 2 H 6, NO, NO 2, N 2 O, HCN, NH 3, H 2 S ad SO2. The smulato s carred out makg used of EXCEL. The result showed that the predcted value of model ft reasoably well wth expermetal data. The model was also used to vestgate the fluece of bomass composto, oxdat rato ad composto of oxdzg aget to composto of the resultg gas. Three kds of bomass cosdered are ol palm shell,ol palm frod ad empty frut buch. The oxdat rato smulated s vared from to 1 whle composto of oxdzg aget s vared from 21% - 1% oxge. The smulato result showed that those three parameters play a mportat role gasfcato process whch combato ca produce total H 2 ad CO up to more tha 85%. Keyword : Gasfcato, modellg, dowdraft gasfer, Gbbs free eergy mmzato. 1 Pedahulua Bomassa merupaka sumber eerg yag terseda d alam dalam umlah besar. Lmbah pertaa, perkebua, peteraka da sampah kota merupaka sumber - sumber peghasl bomassa. Sela ketersedaaya yag melmpah, bomassa uga merupaka sumber eerg terbaruka. Dega ketersedaa dalam umlah besar da kotyu, bomassa memlk potes utuk dkembagka mead sumber eerg alteratf peggat eerg fosl. Pemafaata bomassa sebaga sumber eerg belum dlakuka secara optmal, haya sebaga kecl bomassa yag dmafaatka, sepert baha bakar utuk memasak pada daerah pedesaa. Meskpu telah bayak peelta dtuuka pada pegguaa bomassa sebaga sumber eerg utuk baha bakar car kedaraa, sepert etaol da bodesel, pegguaa bomassa baru mecapa 2% dar eerg bomassa dua [Hall, 1997; Coyle, 27]. Dega demka, kovers eerg dar bomassa mash perlu dtgkatka lag. Pemafaata bomassa secara termokma dapat dlakuka melalu gasfkas bomassa. Proses gasfkas merupaka proses kovers yag memberka kemudaha, bak dalam pemlha baha baku yag dguaka maupu produk akhr yag dgka. Berbaga es baha baku sepert batubara, potoga kayu maupu sampah kota bsa dadka sebaga umpa gasfer. Proses gasfkas megubah bomassa mead produk yag lebh berla yatu sygas. Sygas bsa dguaka pada turb gas pembagkt lstrk maupu sebaga umpa reaks kataltk scher-tropsch utuk produks baha bakar car. Komposs gas yag dhaslka dar gasfkas bomassa bergatug pada kera gasfer yag dguaka. Komposs gas hasl merupaka parameter evaluas kera gasfer yag palg petg karea meetuka tgkat kelayaka sygas utuk dguaka pada aplkas selautya. Pemodela gasfer utuk peetua komposs gas hasl aka memudahka evaluas kera gasfer sehgga membuat tekolog gasfkas semak kompettf da dapat dterapka pada berbaga aplkas. Pedekata ketka da kesetmbaga telah dkembagka utuk memodelka da megoptmas gasfer bomassa [Buragoha dkk, 21]. Model ketka memperhtugka lau reaks berbaga reaks smulta da paralel yag terad d dalam gasfer. Meskpu model ketka secara fska lebh realsts, aplkas model secara luas mash terbatas karea tdak bsa dgeeralsas. Model melbatka parameterparameter fska da lau ketka yag basaya tergatug dar masg-masg tpe bomassa, sesua dega kaduga selulosa, hemselulosa da lg [Ataw dkk, 211]. Sebalkya, model kesetmbaga mempredks batas kovers yag dapat dcapa pada kods yag berbeda-beda, sehgga bsa memberka dasar yag bermafaat utuk proses peracaga da proses optmas. Metode kalkulas kesetmbaga kma dklasfkaska dalam metode stokometr da ostokometr. Metode stokometr memperhtugka berbaga reaks yag terad dalam proses gasfkas da

2 kostata kesetmbagaya. Metode basaya dguaka utuk meetuka kesetmbaga kma pada sstem yag sederhaa. Utuk meetuka kesetmbaga kma pada sstem yag melbatka multfasa da bayak speses, basaya dguaka tekk mmsas eerg bebas Gbbs atau lebh dkeal dega ama metode o-stokometr [Voka da Leter, 2]. Metode o-stokometr memberka kemudaha yatu tdak membutuhka aalsa stokometr sstem. Metode o-stokometr memugkka kalkulas pada alra umpa dega rumus kma da seyawa kma yag tdak dketahu dega mudah. Kemudaha dsebabka karea pada metode o-stokometr tdak memperhtugka eraca massa stokometr da kostata kesetmbaga reaks yag bergatug pada es reaks da rumus kma seyawa. Model berdasarka kesetmbaga stokometr telah dkembagka utuk mempelaar kera dowdraft gasfer dega bomassa berbeda [Zaal dkk, 21]. Model dguaka utuk megvestgas pegaruh bomassa da kaduga ar yag berbeda terhadap komposs gas. Heatg value gas yag dpredks oleh model cukup sesua dega yag dperoleh dar data eksperme. Pedekata yag sama dguaka oleh Jarugthammachote dkk [27] utuk mempredks komposs gas dowdraft gasfer. Nla predks model dbadgka dega hasl eksperme peelt la. Beberapa koefse utuk kostata kesetmbaga reaks water-gas shft dkoreks. Hasl predks model meuukka kesesuaa dega hasl eksperme. Kesetmbaga ostokometr da stokometr memlk kosep yag sama. Metode ostokometr dapat dkembagka utuk mempredks komposs gas hasl dowdraft gasfer dega metode kalkulas yag lebh sederhaa sehgga mempermudah proses smulas pada berbaga retag parameter operas gasfer. Jes bomassa, umlah oksge pegoksdas da komposs age gasfkas yag berbeda aka dsmulas utuk megetahu pegaruhya terhadap komposs gas hasl pada proses gasfkas berbaha baku cagkag sawt, pelepah sawt da tada kosog sawt. 2 Metode Peelta Lagkah awal dalam peyusua model adalah pegdetfkasa sstem. Proses detkas sstem meghaslka asums-asums yag selautya dkembagka utuk meyusu model matematka sstem. Data-data yag dperluka dmasukka ke dalam model matematka utuk memverfkas model dega data eksperme. Model yag telah dverfkas kemuda dsmulas. Hasl dar smulas adalah berupa formas megea pegaruh komposs bomassa, umlah pegoksdas da komposs age gasfkas terhadap komposs gas hasl. Dagram blok prosedur peelta dtamplka pada Gambar Idetfkas Sstem Dalam pemodela dtetapka beberapa asums yatu: 1. Suhu sygas daggap sama dega suhu pada zoa reduks 2. Resdece tme d dalam reaktor daggap cukup utuk mecapa kods kesetmbaga 3. Semua ter daggap teroksdas 4. Pathway reaks da pembetuka termedet tdak dmodelka 5. Kompoe gas hasl terdr dar H 2, CO, CH 4, H 2 O, CO 2, N 2, C 2 H 2, C 2 H 4, C 2 H 6, NO, NO 2, N 2 O, HCN, NH 3, H 2 S, SO 2. Skema dowdraft gasffer dtamplka pada Gambar 2. Gambar 1. Dagram blok prosedur peelta. Gambar 2.Skema dowdraft gasfer Varabel dalam peelta adalah es bomassa, raso oksge pegoksdas da komposs age pegoksdas. Bomassa yag aka dsmulas terdr dar cagkag sawt, pelepah sawt, da tada kosog sawt, raso oksge pegoksdas dvaraska dar sampa 1, sedagka age pegoksdas yag aka dsmulas terdr dar udara, udara dega oksge yag dperkaya, da oksge mur. 2.2 Pegembaga Model Persamaa Eerg Bebas Gbbs Sstem Dalam pemodela, kompoe gas yag aka dsmulas terdr dar kompoe yatu hdroge, karbo mooksda, metaa, uap ar, karbo doksda, troge, troge doksda, troge mooksda, trous oksda, belerag doksda, etua, etea, etaa, amoa, asam sada da hdroge sulfda. Persamaa eerg

3 bebas Gbbs sstem yag terdr dar kompoe tersebut dapat dyataka sebaga berkut: t G G RT l 1 f, 1 (1) Karea eerg bebas Gbbs pembetuka merupaka fugs etalp da etrop, persamaa 1 uga dapat dyataka dalam betuk berkut. t (2) G H f, ()() T TS Tl RT 1 1 Cp G H T Cp dt T S T dt RT T T t reaks f, ()() r reaks f, l r 1 T Tr T r 1 (3) dmaa Cp reaks merupaka selsh atara kapastas paas seyawa dega kapastas paas usur atau kompoe peyusuya Persamaa Neraca Massa Dalam kalkulas eraca massa tapa melbatka reaks reaks yag terad, perhtuga harus dlakuka dega meau umlah mol usur. Karea umlah mol usur yag masuk sama dega umlah mol usur yag keluar, maka umlah total mol usur pada umpa bomassa da pegoksdas aka sama dega umlah total mol usur pada gas hasl. Jumlah mol usur masuk = umlah mol usur keluar m,, out 1 1 m merupaka usur ke-. Utuk tap tap kompoe gas hasl, umlah molekul usur yag terdapat pada tap kompoe dapat dyataka sebaga hasl kal umlah atom usur pada kompoe ( v, ) dega umlah mol kompoe ( ), sehgga m (4) v, B = 1, 2, 3,...,k (5) 1 B merupaka umlah mol total usur ke- pada umpa. Usur peyusu bomassa yag terlbat dalam reaks gasfkas daggap haya terdr dar C, H, O, N da S sehgga hasl peguraa persamaa persamaa - persamaa berkut: CO CH 2 4 CO 2 C2H 2C2 H 2C2 H HCN BC (6) meghaslka B H CH H2O C2H C2H C2H NH HCN H2S H (7) B CO H 2O CO2 NO2 NO N2O SO2 O 2 2 B N2 NO2 NO N2O NH3 HCN N (8) (9) B (1) SO2 H2S S B C, B H, B O, B N da B S,merupaka umlah mol usur C, H, O, N da S pada umpa. B O da B N dapat dtulska dalam fugs raso oksge pegoksdas da komposs age gasfkas sepert berkut. B (11) O N O B (12) N Dmaa O merupaka umlah mol usur oksge pada bomassa, N merupaka umlah mol usur troge pada bomassa, merupaka raso pegoksdas, merupaka raso atara troge dega oksge pada age gasfkas da merupaka umlah kebutuha oksge utuk pembakara sempura yag dapat dyataka dega persamaa berkut (13) C H S C, H, da S merupaka umlah mol usur C, H da S pada bomassa. C, H, da S dapat daggap sama dega B C, B H da B S ka age gasfkas haya terdr dar kompoe oksge da troge. C, H, da S uga dapat dyataka sebaga fugs kadar aalss ultmate bomassa sepert berkut. wcw C (14) 12 whw H (15) 1 wow O () wnw N (17) 14 wsw S (18) 32 w C, w H, w O, w N da w S merupaka kadar aalss ultmate bomassa da W adalah bass dalam satua massa. W, w C, w H, w O, w N, w S, T da merupaka varabel depedet yag dapat dtetuka laya sedagka, CO, H 2 C2H, 6 HCN, SO 2, CH 4, CO 2 NH 3, NO, H 2 O,, NO 2 N 2, C2H 2 N2O, H 2S, C2H 4 da merupaka varabel depedet yag aka htug melalu proses kalkulas.

4 Permasalaha yag aka dselesaka adalah memmsas fugs obektf G t dega costratya eraca usur. Permasalaha optmas bsa dselesaka dega metode Lagrage. Metode Lagrage megubah permasalaha optmas dega varabel da k costrat mead persamaa dega + k varabel tapa costrat. Pegguaa metode Lagrage membutuhka mapulas fugs obektf da costrat. Mapulas dlakuka dega cara megalka persamaa persamaa costrat dega blaga Lagrage, kemuda dkuragka dar persamaa fugs obektf G t. Hasl mapulas fugs obektf da costrat meghaslka persamaa berkut. 3 Hasl da Pembahasa 3.1 Verfkas Model Utuk melhat kesesuaa model dega eksperme, model dsmulas da dbadgka dega data eksperme. Data pembadg dambl dar data eksperme Svakumar da Moha (21). Jes bomassa yag dsmulas adalah sekam pad. Suhu gasfer da raso oksge yag dguaka adalah 8 o C da,25. Hasl smulas dtamplka pada Gambar 4. k t L G () v B N (19), 1 1 Utuk meemuka ttk mmumya, fugs L dturuka terhadap masg masg varabel da Turua parsal fugs L kemuda dset sama dega ol. Hasl turua parsal terhadap masg masg varabel aka meghaslka persamaa dega umlah persamaa da varabel 21 ( = da k = 5). dl d da dl d (2) L Betuk umum utuk tap kompoe adalah sepert berkut. RT L G x v sedagka utuk k k 5 1 k 1, k k 1, k f,, L adalah sepert berkut L v B (21), betuk persamaa umumya (21), 1 Hasl turua persamaa L terhadap masg masg varabel aka meghaslka sstem persamaa oler dega umlah persamaa da varabel Peyelesaa Model Smulas model pada peelta megguaka Mcrosoft Excel. Optmsas dselesaka megguaka fugs add- Solver. Dagram balok algortma perhtuga dapat dlhat pada Gambar 3. Data yag mead masuka dalam model adalah komposs umpa yag terdr dar komposs bomassa, umlah oksge pegoksdas, komposs age gasfkas, suhu da bass. Setelah data dputka, komposs dar gas hasl dteras hgga la G t mecapa ttk mmum. Gambar 3. Algortma perhtuga peyelesaa model. komposs gas (dalam%) H 2 H1 2 CO2 CH CO 2 N 2 H 2 S eksperme Kompoe gas smulas Gambar 4. Kurva perbadga atara komposs gas hasl smulas dega eksperme proses gasfkas berbaha baku sekam pad. Gambar 4 meamplka kurva perbadga atara komposs gas hasl smulas dega eksperme proses gasfkas berbaha baku sekam pad. Komposs gas yag dperoleh dar smulas model memperlhatka tred yag sama dega data yag dperoleh dar eksperme. Selsh atara persetase komposs gas hasl smulas dega eksperme secara berturut turut

5 dar H 2 sampa H 2 S adalah 3,323%; 2,12%; 1%; 1,113%; 5,556%;,19%. Dar kurva dapat damat bahwa terdapat sedkt perbedaa atara persetase gas hasl smulas dega persetase gas hasl eksperme. Perbedaa mugk dakbatka karea komposs bomassa yag dputka pada model merupaka komposs aalss ultmate bomassa yag merupaka aalss dega bass kerg (dry bass). Aalss ultmate bomassa memberka data komposs usur peyusu bomassa sepert C, H, O, N da S dega kadar ar %. Pada eksperme, bomassa yag dguaka mugk mash megadug seumlah kecl ar. Ar pada bomassa aka mempegaruh komposs umpa bomassa. Karea komposs kesetmbaga dpegaruh oleh komposs umpa, maka perbedaa komposs umpa pada eksperme dega komposs umpa pada proses smulas meghaslka persetase gas hasl yag berbeda. Perbedaa komposs gas hasl smulas dega hasl eksperme uga mugk dsebabka pada asums kods setmbag yag dtetapka. Kods setmbag merupaka kods dmaa haya terad perubaha komposs secara mkro pada reaks. Kods deal sepert mugk sult utuk dcapa pada kods real, sehgga mash terdapat perbedaa atara data real dega data smulas Pegaruh Komposs Bomassa Terhadap Komposs Gas Hasl Gasfkas Utuk melhat pegaruh dar komposs bomassa terhadap komposs gas yag dhaslka, model dsmulas dega memvaraska es bomassa yag dguaka sebaga baha baku. Kurva pegaruh komposs bomassa terhadap komposs gas hasl gasfkas dtamplka pada Gambar 5. Kods proses gasfkas yag dguaka adalah suhu 8 o C, raso oksge pegoksdas,25 da age gasfkas udara (21% oksge da 79% troge). Gambar 5 meamplka data hasl smulas proses gasfkas berbaha baku cagkag sawt, pelepah sawt da tada kosog sawt. Komposs gas hasl smulas proses gasfkas berbaha baku cagkag sawt adalah H 2 25,592%, CO 25,319%, CH 4 %, CO 2 6,683%, N 2 42,292% da H 2 S,114%. Komposs gas hasl smulas utuk pelepah sawt adalah H 2 24,9%, CO 13,895%, CH 4 %, CO 2 18,369%, N 2 42,85% da H 2 S,31% sedagka utuk proses gasfkas berbaha baku tada kosog sawt, komposs gas yag dhaslka adalah H 2 27,41%, CO 2,8%, CH 4 %, CO 2 1,567%, N 2 41,865% da H 2 S,%. Dapat dlhat bahwa dar ketga es bomassa yag dguaka, proses gasfkas berbaha baku cagkag sawt meghaslka umlah total H 2 da CO palg besar yatu 5,911% (H 2 25,592% da CO 25,319%). Proses gasfkas berbaha baku tada kosog sawt meghaslka umlah total H 2 da CO sebesar 47,49% (H 2 27,41% da CO 2,8%), lebh tgg dbadgka proses gasfkas berbaha baku pelepah sawt yag haya meghaslka umlah total H 2 da CO sebesar 38,795% (H 2 24,9% da CO 13,895%). komposs gas hasl (dalam%) H 2 H1 2 CO 2 CH 3 4 CO 4 2 N5 6 2 H 2 S kompoe gas cagkag sawt pelepah sawt tada kosog sawt Gambar 5. Kurva pegaruh komposs bomassa terhadap komposs gas hasl gasfkas. Perbedaa komposs gas yag dhaslka dsebabka perbedaa komposs umpa bomassa yag dguaka. Komposs usur hdroge 7,33% pada tada kosog sawt meyebabka komposs H 2 yag lebh tgg yatu 27,41%, dbadgka komposs hdroge pada proses gasfkas berbaha baku cagkag sawt da pelepah sawt yag haya meghaslka persetase H 2 sebesar 25,591% da 24,9% dega komposs usur hdroge pada baha baku masg masg 7,2% da 5,48%. Usur C pada bomassa berkotrbus pada umlah total CO da CO 2. Komposs C yag lebh tgg meghaslka umlah total CO da CO 2 yag lebh tgg. Pada proses gasfkas dega age gasfkas udara, pegkata umlah total mol CO da CO 2 tdak selalu drg dega pegkata persetase total CO da CO 2. Hal dsebabka karea pada proses gasfkas megguaka udara, umlah N 2 berbadg lurus dega komposs C pada umpa yag meyebabka umlah mol total uga megkat. Usur O pada bomassa berkotrbus pada pembetuka CO da CO 2. Usur O yag tgg pada bomassa memberka dampak egatf terhadap kualtas sygas karea medorog pembetuka CO 2 dbadg CO. Hal dapat dlhat pada proses gasfkas berbaha baku pelepah sawt. Komposs usur O yag mecapa 49,68% meyebabka komposs CO 2 yag lebh besar yatu 18,369%. Jumlah lebh tgg dbadgka komposs CO 2 pada proses gasfkas berbaha baku cagkag sawt da tada kosog sawt yag haya meghaslka persetase CO 2 sebesar 6,683% da 1,567%. Kadar sulfur pada bomassa berkotrbus pada pembetuka seyawa sulfur. Kadar sulfur yag tgg cederug meghaslka persetase seyawa sulfur yag lebh besar. Proses gasfkas berbaha baku tada kosog sawt yag megadug kadar sulfur palg tgg uga meghaslka persetase H 2 S yag palg tgg yatu,%. Persetase H 2 S yag dhaslka tergolog kecl ka dbadgka persetase seyawa la. Meskpu demka, pembetuka H 2 S perlu dperhatka karea bersfat sagat toksk.

6 3.3 Pegaruh Raso Oksge Pegoksdas Terhadap Komposs Gas Hasl Gasfkas Kurva pegaruh raso oksge pegoksdas terhadap gas hasl gasfkas dtamplka pada Gambar 6. Kods proses yag dguaka adalah suhu 8 o C da age gasfkas udara (21% oksge da 79% troge). Kompoe CH 4, NO, N 2 O, C 2 H 2, C 2 H 6, NH 3 da HCN tdak dtamplka pada grafk karea pada retag parameter operas gasfkas yag dguaka, persetase kompoe kompoe tersebut berla ol. komposs gas hasl (dalam%) ,2,4,6,8 1 raso oksge pegoksdas H2 CO H2O CO2 N2 NO2 SO2 C2H4 H2S Gambar 6. Kurva pegaruh raso oksge pegoksdas terhadap gas hasl gasfkas berbaha baku cagkag sawt. Gambar 6 meamplka kurva pegaruh raso oksge pegoksdas terhadap komposs gas hasl gasfkas berbaha baku cagkag sawt. Dar kurva dapat dlhat bahwa persetase C 2 H 4, H 2 S, H 2 da CO megalam peurua dega megkatya raso oksge pegoksdas yag dguaka. Persetase C 2 H 4 megalam peurua yag sgfka hgga raso oksge pegoksdas medekat,2, sedagka utuk H 2, CO da H 2 S, tred kurva memperlhatka grade peurua yag lebh redah. N 2 merupaka kompoe gas yag megalam pegkata drasts dega akya raso oksge pegoksdas. CO 2, H 2 O, NO 2 da SO 2 merupaka kompoe yag tdak terdapat pada raso oksge pegoksdas yag relatf kecl. Kompoe CO 2 baru terlhat pada raso oksge pegoksdas sektar,2. Persetase CO 2 kemuda terus megalam pegkata hgga raso oksge pegoksdas sektar,4-,6. Tred yag sama uga terad utuk kompoe H 2 O. H 2 O baru terlhat pada raso oksge pegoksdas,55, kemuda terus megalam pegkata hgga raso oksge pegoksdas,85 dega persetase 12,77%. Persetase H 2 O selautya turu hgga raso oksge pegoksdas 1. Kompoe NO 2 baru terlhat pada raso pegoksdas yag relatf tgg yatu pada raso oksge pegoksdas medekat 1. Persetase NO 2 kemuda terus megalam pegkata dega megkatya raso oksge pegoksdas. Sama halya dega NO 2, SO 2 uga terbetuk pada raso pegoksdas yag relatf tgg. SO 2 baru terbetuk pada raso oksge pegoksdas,85 dega persetase yag relatf kecl yatu,56%, selautya megalam sedkt peurua hgga raso pegoksdas1. Dar ketga es bomassa yag dsmulas dapat dlhat bahwa raso oksge pegoksdas berpegaruh terhadap komposs gas yag dhaslka. Pada raso oksge pegoksdas yag relatf redah, kompoe kompoe yag dhaslka merupaka seyawa seyawa yag tdak teroksdas sempura sepert H 2, CO, da H 2 S. Pembetuka kompoe H 2 lebh doma dar H 2 O pada retag raso oksge pegoksdas sampa,65. Pembetuka CO uga lebh doma darpada CO 2 pada raso oksge yag redah. Pembetuka CO lebh doma darpada CO 2 pada retag raso oksge pegoksdas sampa,35.raso oksge pegoksdas yag redah uga medorog pembetuka H 2 S darpada SO 2. Pembetuka H 2 S lebh doma darpada SO 2 hgga pada raso oksge pegoksdas,8. Gambar 6 uga meuukka bahwa karbo lebh mudah teroksdas darpada usur usur laya sepert hdroge, belerag da troge. CO 2 telah terbetuk pada raso oksge pegoksdas,2, utuk pembetuka H 2 O dbutuhka raso oksge pegoksdas,55, sedagka utuk NO 2 da SO 2 dbutuhka raso oksge pegokssas yag lebh tgg yatu,9 da,85. Perbedaa tgkat kemudaha pembetuka kompoe kompoe tersebut dsebabka karea pada kods dega raso oksge yag relatf kecl aka terad kompets pada reaks reaks yag megkosums oksge. Berdasarka taua termodamka, reaks dega eerg bebas Gbbs yag lebh redah aka lebh mudah berlagsug darpada reaks dega eerg bebas Gbbs yag lebh tgg. Perbedaa eerg bebas Gbbs reaks meetuka tgkat spotatas reaks. Reaks dega eerg bebas Gbbs yag lebh redah bersfat lebh spota darpada reaks dega eerg bebas Gbbs yag lebh tgg. Kecederuga meyebabka O lebh mudah bereaks dega C yag lebh spota (eerg bebas Gbbs reaks yag lebh redah) utuk membetuk CO 2 darpada bereaks dega H, S da N utuk membetuk H 2 O, SO 2, da NO 2. Kecederga tersebut uga meyebabka H 2 da H 2 S lebh doma darpada H 2 O da SO 2 pada raso oksge pegoksdas yag redah Pegaruh Komposs Age Gasfkas Terhadap Komposs Gas Hasl Gasfkas Utuk melhat pegaruh komposs age gasfkas terhadap komposs gas hasl, model dsmulas dega memvaraska komposs age gasfkas. Komposs age gasfkas dvaraska mula dar persetase oksge 21% (persetase oksge pada udara) hgga persetase oksge 1% (oksg e mur). Kods proses yag dguaka adalah suhu 8 o C da raso

7 oksge pegoksdas,25. Grafk hasl data smulas dtamplka pada Gambar 7. komposs gas hasl (dalam %) komposs oksge dalam age gasfkas (dalam % ) H2 CO CO2 N2 H2S Gambar 7. Kurva pegaruh komposs oksge dalam age gasfkas terhadap gas hasl gasfkas berbaha baku cagkag sawt. Gambar 7 meamplka kurva pegaruh komposs age pegoksdas terhadap komposs gas hasl gasfkas berbaha baku cagkag sawt Dar grafk dapat dlhat bahwa komposs troge pada gas hasl berkurag dega megkatya komposs oksge dalam age gasfkas. Komposs troge pada gas hasl turu dar persetase lebh dar 4% pada komposs age gasfkas oksge 21% mead % pada komposs age gasfkas oksge 1%. Grade peurua kadar troge tampak sgfka pada pegkata kadar oksge dar age gasfkas oksge 21% ke 3% dmaa persetase troge turu lebh dar 1% dar persetase d atas 4% mead sektar 3%. Grade peurua kadar troge pada gas hasl kemuda meuru hgga komposs age gasfkas oksge 1%. Dar gambar uga dapat dlhat bahwa persetase hdroge da karbomooksda megalam keaka dega megkatya kadar oksge pada age gasfkas. Utuk proses gasfkas berbaha baku cagkag sawt, persetase hdroge megkat dar 25,292% pada komposs age gasfkas oksge 21% mead 44,348% pada komposs pada komposs oksge 1% sedagka CO megkat dar 25,319% pada komposs age gasfkas oksge 21% mead 43,874% pada komposs oksge 1%. Grafk uga meuukka bahwa bahwa pegkata kadar oksge dar 7% mead 1% tdak memberka keaka yag lebh dar 5% terhadap persetase CO da H 2, utuk setap keaka kadar oksge sebesar 1% dar 7% ke 1%, haya meyebabka keaka persetase H 2 da CO kurag dar 1,5%. Pegkata kadar oksge pada age gasfkas memberka pegaruh yag sgfka bak terhadap pegkata H 2 da CO maupu terhadap peurua kadar N 2 pada komposs age gasfkas hgga kadar age gasfkas oksge 8%. Pegkata komposs oksge yag lebh dar 8% tdak memperlhatka pegaruh yag sgfka terhadap pegkata kadar H 2 da CO dmaa utuk setap pegkata kadar oksge 1% dar 8% ke 1%, persetase H 2 da CO haya megalam pegkata sektar 1%. Hasl yag sama uga dapat dlhat utuk N 2, dmaa utuk setap pegkata kadar oksge 1% dar 8% ke 1%, persetase N 2 haya turu sektar 2%. 4. Kesmpula Model yag dkembagka pada peelta dapat mempredks komposs gas hasl gasfkas terhadap perubaha es bomassa, raso pegoksdas da komposs age gasfkas. Hasl smulas meuukka bahwa selsh persetase komposs gas hasl smulas dega hasl eksperme berada pada ksara d bawah 6%. Sela tu, dar hasl smulas komposs gas hasl terhadap varas komposs bomassa, raso pegoksdas dapat dsmpulka bahwa usur O pada bomassa berkotrbus pada pembetuka CO 2 yag lebh doma darpada CO, sedagka raso oksge pegoksdas yag kecl cederug medorog pembetuka seyawa seyawa hdrokarbo. Pegkata kadar oksge pada age pegoksdas uga sagat berpera petg pada proses gasfkas dmaa pada kombas es bomassa cagkag sawt, raso pegoksdas,25 da kadar oksge d atas 7%, dapat dhaslka kadar total H 2 da CO hgga persetase melebh 85%. Daftar Pustaka Ataw, S.M., Sulama, S.A., Yusup, S., 211, A Smulato Study of Dowdraft Gasfcato of Ol- Palm rods Usg ASPEN PLUS, Joural Of Appled Sceces, Hal. 1-8 Buragoha, B., Mahata, P., Moholkar, V.S., 21, Thermodamc Optmzato of Bomass Gasfcato for Decetralzed Power Geerato ad scher-tropsch Sythess, Eergy, Vol. 35, Hal Coyle, W, 27, The uture of Bofuels: A Global Perspectve, Amber Waves, Vol. 5, Hal oley, G da Barard, G., 1985, Bomass Gasfcato Developg Coutres, Earthca, Lodo,UK. Hall, D.O., 1997, Bomass Eergy Idustralsed Coutres - A Vew Of The uture. or Ecol. Maage. Vol. 91, Hal Jarugthammachote, S., da Dutta, A., 27, Thermodamc Equlbrum Model ad Secod Law Aalyss of a Dowdraft Waste Gasfer, Eergy, Vol. 32, Hal Zaal, Z., Al, R., Lea, C.H., Seetharamu, K.N., 21, Predcto of Performace of Dowdraft Gasfer Usg Equlbrum Modelg for Dfferet Bomass Materals, Eergy, Vol 42, Hal Daftar smbol mol usur ke-

8 G f, G R T w t C H O N S C wh wo wn eerg bebas Gbbs pembetuka kompoe (MJ/kmol) eerg bebas Gbbs sstem (MJ/kmol) kostata gas uversal (Pa.m 3 /mol.k suhu (K) umlah mol usur C pada bomassa umlah mol usur H pada bomassa umlah mol usur O pada bomassa umlah mol usur N pada bomassa umlah mol usur S padabomassa persetase usur C pada aalss ultmate bomassa persetase usur H pada aalss ultmate bomassa persetase usur O pada aalss ultmate bomassa persetase usur N pada aalss ultmate bomassa ws W L v, persetase usur S pada aalss ultmate bomassa bass (kg) kostata Lagrage persamaa Lagrage umlah atom ke- pada kompoe ke-