BAB 1 PENDAHULUAN ANALISA KARAKTERISTIK ALIRAN DINGIN (COLD FLOW) DI GAS BURNER SITEM GASIFIKASI DENGAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC (CFD)

dokumen-dokumen yang mirip
I.1 JUDUL PENELITIAN PENGEMBANGAN DAN STUDI KARAKTERISTIK GASIFIKASI BATU BARA SUB - BITUMINUS MENGGUNAKAN REAKTOR JENIS FIX BED DOWNDRAFT GASIFIER

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. yang ada dibumi ini, hanya ada beberapa energi saja yang dapat digunakan. seperti energi surya dan energi angin.

BAB I PENDAHULUAN. sehari-hari. Permasalahannya adalah, dengan tingkat konsumsi. masyarakat yang tinggi, bahan bakar tersebut lambat laun akan

BAB 3 PEMODELAN 3.1 PEMODELAN

STUDI GASIFIKASI BATU BARA LIGNITE DENGAN VARIASI KECEPATAN UDARA UNTUK KEPERLUAN KARBONASI

SKRIPSI VARIASI KOMPOSISI CAMPURAN BAHAN BAKAR BATUBARA DAN JERAMI PADI PADA TEKNOLOGI CO-GASIFIKASI FLUIDIZED BED TERHADAP GAS HASIL GASIFIKASI

Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. alternatif penghasil energi yang bisa didaur ulang secara terus menerus

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. I. 1. Latar Belakang. Secara umum ketergantungan manusia akan kebutuhan bahan bakar

BAB I PENDAHULUAN. terpenting di dalam menunjang kehidupan manusia. Aktivitas sehari-hari

BAB I PENDAHULUAN. jumlahnya melimpah dan dapat diolah sebagai bahan bakar padat atau

BAB I PENDAHULUAN. Saat ini kebutuhan energi merupakan salah satu sumber kehidupan

Prarancangan Pabrik Gasifikasi Batubara Kapasitas Ton/Tahun BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN. Tidak dapat dipungkiri bahwa minyak bumi merupakan salah satu. sumber energi utama di muka bumi salah. Konsumsi masyarakat akan

BAB I PENDAHULUAN. terkecuali Indonesia. Selain terbentuk dari jutaan tahun yang lalu dan. penting bagi kelangsungan hidup manusia, seiring dalam

BAB I PENDAHULAN 1.1 Latar Belakang

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Indonesia

BAB I PENDAHULUAN. penjemuran. Tujuan dari penjemuran adalah untuk mengurangi kadar air.

SISTEM GASIFIKASI FLUIDIZED BED BERBAHAN BAKAR LIMBAH RUMAH POTONG HEWAN DENGAN INERT GAS CO2

BAB I PENDAHULUAN. sumber energi yang keberadaanya dialam terbatas dan akan habis. dalam kurun waktu tertentu, yaitu minyak bumi, gas alam, dan

BAB I PENDAHULUAN. masyarakat. Ketika ketergantungan manusia terhadap bahan bakar tak terbarukan

BAB I PENDAHULUAN. pemikiran untuk mencari alternatif sumber energi yang dapat membantu

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

OPTIMASI UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN MEVARIASI TEMPERATURE UDARA AWAL

Bab 4 Perancangan dan Pembuatan Pembakar (Burner) Gasifikasi

Proses Pembakaran Dalam Pembakar Siklon Dan Prospek Pengembangannya

BAB I PENDAHULUAN. terus menerus akan mengakibatkan menipisnya ketersediaan bahan. konsumsi energi 7 % per tahun. Konsumsi energi Indonesia tersebut

Bab I Pendahuluan - 1 -

BAB I PENDAHULUAN. Tabel 1.1 Besaran dan peningkatan rata-rata konsumsi bahan bakar dunia (IEA, 2014)

BAB 1 PENDAHULUAN. Energi listrik merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam

BAB I PENDAHULUAN. Tabel 1. Posisi Energi Fosil Utama di Indonesia ( Dept ESDM, 2005 )

BAB I PENDAHULUAN. adanya energi, manusia dapat menjalankan aktivitasnya dengan lancar. Saat

BAB I PENDAHULUAN. diperbaharui (non renewable ). Jumlah konsumsi bahan bakar fosil baik

BAB I PENDAHULUAN. Pertumbuhan penduduk yang terus bertambah di Indonesia. menyebabkan konsumsi bahan bakar yang tidak terbarukan seperti

6/23/2011 GASIFIKASI

Gambar.1.1. Kondisi Bauran Energi Indonesia Tahun 2011

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. kebutuhan rumah tangga sampai dengan kebutuhan di bidang industri. Di

BAB I PENDAHULUAN. hidup. Menurut kamus besar bahasa Indonesia, definisi biomassa adalah jumlah

Pengembangan Desain dan Pengoperasian Alat Produksi Gas Metana Dari pembakaran Sampah Organik

BAB I PENDAHULUAN. kehidupan manusia saat ini, dimana hampir semua aktivitas manusia berhubungan

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Produksi Konsumsi Ekspor Impor Gambar 1.1 Grafik konsumsi dan produksi minyak di Indonesia (Kementrian ESDM, 2011) 1

BAB 1 PENDAHULUAN. meningkat, Peningkatan kebutuhan energi yang tidak diimbangi. pengurangan sumber energy yang tersedia di dunia.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. faktor utama penyebab meningkatnya kebutuhan energi dunia. Berbagai jenis

BAB 1 PENDAHULUAN. semakin banyak di Indonesia. Kini sangat mudah ditemukan sebuah industri

BAB I PENDAHULUAN. Ketika konsumsi domestik bahan bakar minyak terus meningkat. sehingga membawa Indonesia sebagai net oil importet, dimana kita

Bab 2 Tinjauan Pustaka

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

KARAKTERISASI UNJUK KERJA SISTEM DUAL FUEL GASIFIER DOWNDRAFT SERBUK KAYU DAN DIESEL ENGINE GENERATOR SET 3 KW

Analisa Pengaruh Kandungan Tar pada Syngas Tipe Up Draft Terhadap Perlakuan Udara Panas Masuk Reaktor Dan Variasi ER (equivalent ratio) Abstrak

VARIASI KECEPATAN SUPERFISIAL CAMPURAN BUTIRAN BATUBARA DAN TANAH LIAT TERHADAP LAJU SIRKULASI PADAT PADA COLD MODEL DUAL REACTOR FLUIDIZED BED

BAB I. PENDAHULUAN. Saat ini, bahan bakar fosil seperti minyak, batubara dan gas alam merupakan

SKRIPSI PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMANSI PADA CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED

Bab 2 Tinjauan Pustaka

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Gasifikasi - Pirolisis Pembakaran

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN. Minyak bumi adalah energi yang tidak dapat diperbarui, tetapi dalam

BAB IV PEMBAHASAN. Tabel 4.1 Nilai Kecepatan Minimun Fluidisasi (U mf ), Kecepatan Terminal (U t ) dan Kecepatan Operasi (U o ) pada Temperatur 25 o C

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Analisa Pengaruh Kandungan Tar pada Syngas Tipe Up-Draft Terhadap Perlakuan Udara Panas Masuk Reaktor Dan Variasi ER (Equivalent Ratio) Abstrak

BAB I PENDAHULUAN. yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar konvensional.

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI TIPE DOWNDRAFT KONTINU

ANALISA PROKSIMAT BRIKET BIOARANG CAMPURAN LIMBAH AMPAS TEBU DAN ARANG KAYU

Oleh : Dimas Setiawan ( ) Pembimbing : Dr. Bambang Sudarmanta, ST. MT.

I. PENDAHULUAN. sulit untuk diselesaikan PT.PLN (Persero). Masalah tidak hanya berasal dari tidak

ABSTRAK LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR GAMBAR... v. DAFTAR TABEL... vii BAB I PENDAHULUAN...

Analisis Tekno-Ekonomi Operasi Co-combustion Boiler Biomassa Kapasitas 10 kg/jam

BAB I PENDAHULUAN. batubara dan lainnya menjadikan harga energi terus maningkat. Negara Indonesia mempunyai potensi yang luar biasa mengenai

MODIFIKASI SISTEM BURNER DAN PENGUJIAN ALIRAN DINGIN FLUIDIZED BED INCINERATOR UI SKRIPSI

BAB I PENDAHULUAN. bahan bakar, hal ini didasari oleh banyaknya industri kecil menengah yang

BAB I PENDAHULUAN. Sampah menjadi masalah bagi sebagian besar masyarakat. indonesia, di daerah perdesaan banyak sekali sampah organik kebun

SKRIPSI PERFORMANSI CO-GASIFIKASI DOWNDRAFT DENGAN VARIASI KOMPOSISI BAHAN BAKAR TEMPURUNG KELAPA DAN BATU BARA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. kehidupan sehari-hari. Hampir setiap manusia memerlukan bahan. Sekarang ini masih banyak digunakan bakan bakar fosil atau bahan

BAB I PENDAHULUAN I. 1 Latar Belakang

1. Pendahuluan. 2. Metodologi Penelitian 2013, DEPOK, INDONESIA / 1

PENGARUH LAJU ALIR UDARA PADA REAKTOR GASIFIKASI BATCH TIPE DOWNDRAFT SKALA KECIL DENGAN UMPAN JANGGEL JAGUNG

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Bab IV Data Percobaan dan Analisis Data

I. PENDAHULUAN. Mesin pengering merupakan salah satu unit yang dimiliki oleh Pabrik Kopi

BAB II TEORI DASAR 2.1 Batubara

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Pembakaran Gas Hasil Gasifikasi Biomassa di Premixed Gas Burner dengan Metoda 3D Computational Fluid Dynamic

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Pemanfaatan Limbah Sekam Padi Menjadi Briket Sebagai Sumber Energi Alternatif dengan Proses Karbonisasi dan Non-Karbonisasi

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Studi Eksperimen Konversi Biomassa menjadi SynGas Pada Reaktor Bubbling Fluidized Bed Gasifier

BAB I PENDAHULUAN. energi untuk melakukan berbagai macam kegiatan seperti kegiatan

PENGARUH PENAMBAHAN MATERIAL BUTIRAN BIOMASSA TERHADAP LAJU SIRKULASI PADAT PADA SISTEM COLD MODEL DUAL REACTOR FLUIDIZED BED

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang. Sumber energi alternatif dapat menjadi solusi ketergantungan

PENGARUH VARIASI JUMLAH LUBANG BURNER TERHADAP KALORI PEMBAKARAN YANG DIHASILKAN PADA KOMPOR METHANOL DENGAN VARIASI JUMLAH LUBANG 12, 16 DAN 20

Transkripsi:

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 JUDUL PENELITIAN ANALISA KARAKTERISTIK ALIRAN DINGIN (COLD FLOW) DI GAS BURNER SITEM GASIFIKASI DENGAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC (CFD) 1.2 LATAR BELAKANG MASALAH Penggunaan energi fosil secara terus menerus mengakibatkan cadangan sumber energi tersebut lambat laun akan menipis. Untuk mengatasi kebutuhan akan energi yang terus meningkat dan cadangan energi fosil yang terus menipis diperlukan suatu sumber energi dan teknolgi alternatif yang dapat menggantikan yang ada saat ini. Salah satu sumber energi yang masih memiliki cadangan yang cukup besar adalah batubara, dan salah satu teknologi yang dapat memanfaatkan batubara ini adalah teknologi gasifikasi batubara. Indonesia memiliki cadangan batubara sekitar 50 miliar ton yang siap dimanfaatkan untuk waktu hingga 50 tahun kedepan. Produksi batubara nasional diperkirakan 215 juta ton pertahun, sedangakan penggunaan energi batubara nasional berkisar 49 juta ton. Tidak lebih dari seperlima jumlah produksi, sehingga masih banyak kemungkinan untuk dikembangkan. Isu penting lain, selain optimasi pemafaatan batubara adalah isu lingkungan. Pemanfaatan energi batubara saat ini banyak terhambat isu lingkungan, dimana limbah yang dihasilkan dapat merusak lingkungan. Salah satu limbah yang dihasilkan berbentuk uap/asap, dimana pada asap tersebut terdapat zat-zat yang berbahaya NOx dan CO., yang mana teknologi gasifikasi diharapkan dapat mengurangi emisi zat-zat berbahaya tersebut. Penggunaan batu bara menjadi bahan bakar dapat menjadi bebarapa kategori, yaitu bahan bakar langsung, bahan bakar tak langsung, dan bukan bahan bakar. Kategori tersebut dapat diturunkan kembali seperti pada gambar dibawah ini. 1

2 Gasifikasi adalah suatu proses termokimia yang mengkonversikan bahan bakar padat menjadi gas mampu bakar. Gas mampu bakar ini dapat dipergunakan untuk bahan bakar mesin pembakaran dalam dan luar, pemanas, pembangkit energi listrik, dan lainnya. Hasil dari gasifikasi adalah gas produser serta unsur pengotor seperti tar dan ash. Hasil dari gasifikasi batu bara tersebut bergantung dari jenis batu bara dan kondisi operasionalnya. Pemanfaatan batubara kelas rendah untuk proses pembakaran tidak ramah lingkungan karena menghasilkan asap hitam. Teknologi pemanfaatan batubara kelas rendah diperlukan untuk meningkatkan kualitas bakar batubara. Salah satu teknologi yang dapat diterapkan adalah gasifikasi batubara. Teknologi ini menghasilkan gas produser (syngas). Gas produser adalah campuran antara gas tidak mampu bakar dan gas mampu bakar. Jumlah unsur unsur dalam gas produser tergantung dari jenis batu bara dan kondisi operasionalnya. Gas produser mengandung gas yang dapat dipergunakan seperti CO, H 2, CH 4, dan gas tidak mampu bakar seperti N 2, CO 2, serta tar dan ash. Gas burner merupakan salah satu komponen dalam proses gasifikasi. Merupakan suatu alat untuk mencampur udara dan bahan bakar ke area

3 pembakaran. Di dalam burner inilah terjadi percampuran syngas dan udara. Proses percampuran inilah yang nanti yang akan menentukan emisi gas buang yang akan dihasilkan. Beberapa paremeter yang menentukan kualitas dari percampuran ini turbulen.. Diharapkan adalah swirl number, energi kinetik turbulen dan intensitas turbulen dengan percampuran yang lebih sempur sempurna na emisi gas buang yang dihasilkan menjadi lebih minimal gambar 1. 1 Skematik burner batubara Salah satu cara untuk mencari parameter dari percampuran ini digunakan CFD (Computational Fluid Dyanamic). CFD merupakan suatu pembelajaran dan analisis aliran fluida di dalam sistem dengan menggunkan metode algoritma numerik, yang menggunakan komputer. Surjosatyo dan Fadjri (QIR FTUI 2003) menguraikan tentang konsep pembuatan sistim reaktor ini serta penjelasan keuntungan maupun kerugian metoda gasifikasi sebagai sumber energi. Peter Luby (2003) mengungkapkan, gasifikasi yang paling sesuai untuk limbah biomassa adalah dengan mengunakan gasifier jenis unggun tetap (fixed bed). Robert Manurung (1981) mengatakan, gasifer unggun tetap aliran ke bawah (downdraft gasifier) menghasilkan gas produser relatif bersih dengan kandungan tar dan partikel yang kecil ssehinga ehinga sangat sesuai untuk mesin pembakaran dalam, ketel dan turbin.

4 1.3 PERUMUSAN MASALAH Berdasarkan literatur serta pengalaman pengujian yang telah dilakukan di laboratorium terdapat beberapa kekurangan yang terdapat di burner yang ada saat ini: 1. Pembakaran terlihat tidak sempurna (terlihat secara visual asap putih yang ) tidak terbakar berada ditengah-tengah api. 2. Parameter kualitas percampuran dari udara dan gas produser belum diketahui. 1.4 TUJUAN PENELITIAN Meningkatan kualitas gas burner yang ada dengan mengetahui proses percampuran yang terjadi melalui sismulasi. Simulasi yang dilakukan baru terfokus pada cold flow. Dari latar belakang yang telah diuraikan sebelumnya, maka penulis bermaksud memfokuskan penelitian untuk mendapatkan hasil sebagai berikut : 1. Mengetahui proses percampuran antara syngas dengan injeksi udara tangensial yang dilakukan di combustion chamber. 2. Melakukan beberapa simulasi, dengan menvariasikan kecepatan injeksi udara tangensial. 1.5 BATASAN MASALAH Pembatasan masalah yang dilakukan, agar penelitian ini lebih terfokus adalah 1. Dimensi dasar dari gas burner yang ada tidak dilakukan modfikasi. 2. Kecepatan syangas tetap 10 m/s 3. Kecepatan injeksi udara tangensial bervariasi mulai dari 0 m/s, 2,5 m/s, 5 m/s, dan 7,5 m/s 4. Temperatur syngas 70 0 C dan Udara 30 0 C 5. Sygas terdiri dari CO, H 2, O 2, CO 2, CH 4, dan N 2 yang diasumsikan berfraksi massa tetap. Diperolehnya komposisi ini didapat dari percobaan sebelumnya.

5 1.6 METODOLOGI PENELITIAN Metodologi penelitian dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Memilih objek penelitian 2. Melakukan studi literatur 3. Menggambar objek penelitian 4. Melakukan simulasi pada objek penilitian dengan batasan yang telah ditentukan 5. Mendapatkan hasil simulasi dan mengolah data yang diperoleh 6. Membuat analisa dari data yang diperoleh 7. Membuat kesimpulan 1.7 SISTEMATIKA PENULISAN Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis akan membagi dalam lima bab, yang masing-masing terdiri dari sub bab. Hal tersebut dimaksudkan untuk memudahkan dan mengarahkan pembahasan agar didapatkan informasi secara menyeluruh. Kerangka penulisan tersebut diuraikan sebagai berikut: BAB 1 PENDAHULUAN, berisi : latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan. BAB 2 DASAR TEORI, berisi : Gas burner (disain), Komposisi syngas dan injeksi udara tangensial, Kualitas percampuran (swirl number, energi kinetik turbulen, dan intensitas turbulen), teknik komputasi (Solidworks, Gambit dan Fluent) BAB 3 PEMODELAN, berisi : tahapan-tahapan dalam mensimulasikan burner : menggambar burner di Solidworks 2007, mengimport ke GAMBIT, dan melakukan simulasi di FLUENT.

6 BAB 4 HASIL PEMODELAN DAN ANALISA, berisi : pengolahan data-data yang diperoleh dan dijadikan suatu tabel dan grafik yang terpadu BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN, berisi : pengambilan kesimpulan dari hasil simulasi. Dilengkapi dengan usulan serta saran yang diharapkan dapat membantu kesempurnaan penelitian.