Studi Eksperimen Gasifikasi Pada Reaktor Fluidized Bed Dengan Bahan Bakar Ampas Tebu

dokumen-dokumen yang mirip
NASKAH PUBLIKASI STUDI EKSPERIMEN PENGARUH UKURAN BAHAN BAKAR TERHADAP KERJA PADA REAKTOR FLUIDIZED BED GASIFIER

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

PENGARUH UKURAN PARTIKEL BED TERHADAP SYNGAS YANG DIHASILKAN BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

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

TUGAS AKHIR STUDI EKSPERIMEN PENGARUH UKURAN BAHAN BAKAR TERHADAP KERJA PADA REAKTOR FLUIDIZED BED GASIFIER

PENGARUH UKURAN BAHAN BAKAR TERHADAP HASIL GAS REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA TERHADAP UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN DISTRIBUTOR UDARA JENIS PLAT

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

Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap Kerja Reaktor Bubble Fluidized Bed Gasifire

PEMBERSIH GAS DENGAN MEDIA BONGGOL JAGUNG, ZEOLIT, SERBUK GERGAJI DARI REAKTOR FLUIDIZED BED GASIFIER

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

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

PENGARUH JUMLAH NOZEL DISTRIBUTOR TERHADAP KINERJA FLUIDIZED BED GASIFIER

BAB I PENDAHULUAN. Salah satu alat yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi. dalam proses pembakaran limbah biomassa adalah dengan

Pengaruh Kecepatan Udara Terhadap Kerja Reaktor Bubble Fluidized Bed Gasifire

PENGARUH PENGGUNAAN FILTER DENGAN MEDIA ARANG TEMPURUNG KELAPA, ZEOLIT DAN SILICA GEL TERHADAP GAS YANG DIHASILKAN DARI REAKTOR GASIFIKASI

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

STUDI EKSPERIMEN CO-GASIFIKASI BATUBARA- TEMPURUNG KELAPA DENGAN VARIASI EQUIVALENCE RATIO(ER) PADA REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

TUGAS AKHIR PENGARUH PENGGUNAAN FILTER DENGAN MEDIA ARANG TEMPURUNG KELAPA, ZEOLIT DAN SILICA GEL TERHADAP GAS YANG DIHASILKAN DARI REAKTOR GASIFIKASI

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

PENGARUH PEMANASAN AWAL UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

PENGARUH JUMLAH NOZEL DISTRIBUTOR TERHADAP KINERJA FLUIDIZED BED GASIFIER

PENGARUH PEMANASAN AWAL UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

PENGARUH DISTRIBUSI UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE

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

PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMA CO-GASIFIKASI REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMA CO-GASIFIKASI REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

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

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

PENGARUH DISTRIBUTOR UDARA PADA TUNGKU GASIFIKASI UPDRAFT

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH

OPTIMASI UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN MEVARIASI TEMPERATURE UDARA AWAL

PENGARUH LUBANG SALURAN PEMBAKARAN PADA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI

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

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

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

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH Pengembangan Desain Alat Produksi Gas Metana Dari Pembakaran Sekam Padi Menggunakan Filter Tunggal

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

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

III. METODE PENELITIAN

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA TERHADAP TEMPERATUR PEMBAKARAN PADA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI

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

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

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

PENGARUH VARIASI RASIO UDARA-BAHAN BAKAR (AIR FUEL RATIO) TERHADAP GASIFIKASI BIOMASSA BRIKET SEKAM PADI PADA REAKTOR DOWNDRAFT SISTEM BATCH

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

PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SERUTAN KAYU JATI

BAB I PENDAHULUAN. dan kotoran ternak. Selain digunakan untuk tujuan primer bahan pangan, pakan

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

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

PENGARUH VARIASI PEMANASAN AWAL UDARA DAN PENAMBAHAN UDARA BANTU PADA REAKTOR TERHADAP PERFORMA KOMPOR GASIFIKASI SEKAM PADI TOP LIT UPDRAFT (TLUD)

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

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN DENGAN AIR HEATER TANPA SIRIP

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

6/23/2011 GASIFIKASI

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH

BAB III METODE PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULAN 1.1 Latar Belakang

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

OLEH : SHOLEHUL HADI ( ) DOSEN PEMBIMBING : Ir. SUDJUD DARSOPUSPITO, MT.

STUDI GASIFIKASI BERBAHAN BAKAR BRIKET BATUBARA TERHADAP TEMPERATUR PEMBAKARAN

REKAYASA BURNER TUNGKU GASIFIKASI BIOMASSA DENGAN VARIASI JUMLAH LUBANG DAN KETINGGIAN PENYANGGA PADA BURNER

KINERJA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR TONGKOL JAGUNG DENGAN KECEPATAN UDARA 3.0, 4.0, 5.0 m/s

BAB I PENDAHULUAN. Pengelolaa sampah dan penyediaan sumber daya alam adalah dua. membuat peningkatan konsumsi bahan bakar fosil dan membuat volume

SKRIPSI VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR BATUBARA DAN LIMBAH BAMBU TERHADAP PERFORMANSI CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED OLEH :

BAB I PENDAHULUAN. Sampah selalu identik dengan barang sisa atau hasil buangan. tak berharga. Seperti sampah organik yang banyak di pedesaan, meski

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

OLEH : NANDANA DWI PRABOWO ( ) DOSEN PEMBIMBING : Dr. Bambang Sudarmanta, ST. MT.

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

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER YANG DIPASANG DIDINDING BELAKANG TUNGKU

I. PENGANTAR. A. Latar Belakang. Fluidisasi adalah proses dimana benda partikel padatan

DAFTAR ISI Halaman BAB I PENDAHULUAN

III. METODE PENELITIAN. Desember 2011 di bengkel Mekanisasi Pertanian Jurusan Teknik Pertanian

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER BERSIRIP

BAB I PENDAHULUAN. Sampah merupakan suatu penyebab pencemaran lingkungan dan. polusi udara. Penanganan yang kurang tepat dapat memicu terjadinya hal

Fenomena dan Kecepatan Minimum (Umf) Fluidisasi

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

UNJUK KERJA TUNGKU GASIFIKASI DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI MELALUI PENGATURAN KECEPATAN UDARA PEMBAKARAN

TUGAS AKHIR PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SERUTAN KAYU JATI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

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

METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan sesuai dengan diagram alir dibawah ini;

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

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Bab 2 Tinjauan Pustaka

Pengembangan Desain dan Konstruksi Alat Produksi Gas Metana Dari Pembakaran Sampah Organik Sekam Padi

Karakterisasi Gasifikasi Biomassa Sampah pada Reaktor Downdraft Sistem Batch dengan Variasi Air Fuel Ratio

PERBANDINGAN UNJUK KERJA KOMPOR METHANOL DENGAN VARIASI DIAMETER BURNER

PENGUJIAN KARAKTERISTIK PEMBAKARAN MODEL BURNER DIAMETER 26 MM DENGAN TINGGI 5,5 MM, 9,5 MM, DAN 16 MM PADA KOMPOR METHANOL

ANALISIS PENGARUH PEMBAKARAN BRIKET CAMPURAN AMPAS TEBU DAN SEKAM PADI DENGAN MEMBANDINGKAN PEMBAKARAN BRIKET MASING-MASING BIOMASS

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

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

REKAYASA BURNER TUNGKU GASIFIKASI BIOMASSA DENGAN VARIASI JUMLAH LUBANG DAN KETINGGIAN PENYANGGA PADA BURNER

Pengembangan Desain dan Konstruksi Alat Produksi Gas Metana Dari Pembakaran Sampah Organik Sekam Padi

Transkripsi:

Studi Eksperimen Gasifikasi Pada Reaktor Fluidized Bed Dengan Bahan Bakar Ampas Tebu Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Mesin Fakultas Teknik Oleh: FERI RUDIYANTO D 200 100 047 JURUSAN MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017 i

PUBLIKASI ILMIAH i

ii

iii iii

STUDI EKSPERIMEN GASIFIKASI PADA REAKTOR FLUIDIZED BED DENGAN BAHAN BAKAR AMPAS TEBU Abstrak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ukuran bahan bakar terhadap kinerja reaktor fluidized bed. Penelitian dilakukan pada reaktor dengan ukuran diameter 454,38 mm dan tinggi ruang bakar 908,50 mm. Pada penelitian ini menggunakan variasi bahan bakar ampas tebu dengan ukuran 1,54 mm, 1,08 mm, dan 0,708 mm. untuk satu kali proses pembakaran menggunakan komposisi pasir silika 10 kg, 1 kg kapur, dan ampas tebu 5 kg. Data yang diambil meliputi kecepatan minimum fluidisasi, temperatur reaktor, lama reaksi, lamanya waktu untuk mendidihkan air sebanyak 2 liter. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ukuran bahan bakar berpengaruh terhadap kecepatan minimum fluidisasi. Temperatur reaktor rata-rata tertinggi 207 (ºC) Waktu tercepat untuk mendidihkan air sebanyak 2 liter adalah 33 menit. pada pengujian yang menggunakan ampas tebu ukuran 1,54 mm. Jumlah kalor terbesar yang dihasilkan yaitu 2051,765 kj yang dilakukan pada pengujian dengan menggunakan bahan bakar ampas tebu ukuran 0,708 mm. Lama reaksi tercepat yaitu 45 menit yang dilakukan pada pengujian dengan menggunakan variasi ampas tebu ukuran 1,54 mm Kata kunci: Ampas tebu, Fluidized bed Gasifier, Ukuran Bahan Bakar Abstract The aims of the research is to determine the effect of fuel particle size on the performance of fluidized bed reactor. The research was permormed on reactor with a diameter of 454.38 mm and 908.5 mm combustion chamber high. The study used bagasse fuel with the variation of size 1.54 mm, 1.08mm, 0.708 mm and particles bed is silica sand used with the size of 0.54 mm. The combustion process for a once use 10 kg silica sand, chalk 1 kg, and bagasse 5 kg. The data are taken contained of the minimum speed of fluidization, reactor temperature, time of reaction, the length of time to boil the water by as much as 2 liters. The examination showed that the size of the fuel affects the speed of minimum fluidization. The average reactor temperature high of 207 (ºc). Fastest time to boil water as much as 2 liters is 33 minutes. on an examination by using bagasse size 1.54 mm. Greatest amount of heat is generated that is 2051.765 kj conducted on the examination using bagasse fuel size 0.708 mm. Fastest time of reaction is 45 minute conducted on the examination by using a variation bagasse size of 1.54 mm Keywords: Bagasse, Fluidized Bed Gasifier, The Size Of The Fuel 1

1. PENDAHULUAN Tidak dapat dipungkiri bahwa minyak bumi merupakan salah satu sumber energi utama di muka bumi. Konsumsi masyarakat akan bahan bakar fosil ini semakin meningkat setiap tahunnya. Hal ini menyebabkan cadangan minyak bumi semakin menipis. Saat ini penggunaan bahan bakar fosil dalam bentuk cair masih mendominasi dan akan tetap mendominasi hingga lebih dari 20 tahun ke depan. Ketergantungan manusia terhadap bahan bakar fosil bukan merupakan suatu hal yang baik, karena bahan bakar fosil merupakan salah satu energi yang tidak dapat diperbarui sehingga bisa habis suatu saat nanti. Ketergantungan manusia terhadap bahan bakar fosil ini bisa menjadi berbahaya apabila pada saat bahan bakar itu habis, dan manusia belum dapat menemukan sumber energi pengganti yang dapat di andalkan sebagai sumber kehidupan umat manusia. Oleh karena itu dibutuhkan pengembangan energi yang dapat diperbaharui sebagai alternatif pengganti minyak bumi sebagai sumber energi utama. Biomassa adalah salah satu jenis yang saat ini banyak dikembangkan, karena biomassa merupakan bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintetik, baik berupa produk maupun buangan. Sumber energi biomassa mempunyai beberapa kelebihan antara lain nilai ekonomisnya rendah dan merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui (renewable) sehingga dapat menyediakan sumber energi secara berkesinambungan (suistainable). Biomassa ini bisa digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang cocok dikembangkan di Indonesia karena jumlahnya yang melimpah. Biomassa yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif salah satunya adalah ampas tebu. Keberadaan ampas tebu di Indonesia sedemikian melimpah, namun belum terolah sepenuhnya. Pada umumnya, pabrik gula di Indonesia memanfaatkan ampas tebu sebagai bahan bakar bagi pabrik yang bersangkutan, setelah ampas tebu tersebut mengalami pengeringan. Sekarang ini ada cara lain untuk memanfaatkan ampas tebu untuk kemudian diberikan perlakuan khusus sehingga menghasilkan combustible gas. Dengan perlakuan ini diharapkan potensi ampas tebu 2

yang tadinya hanya bisa dimanfaatkan energinya secara langsung dari proses pembakaran, bisa diaplikasikan untuk berbagai macam kebutuhan lainnya. Pemanfaatan biomassa memiliki beberapa metode konversi energi dan salah satunya adalah gasifikasi yang merupakan salah satu proses pemanfaatan biomassa yaitu dengan mengkonversi dari bahan padat (Biomassa) menjadi gas. Gas tersebut dipergunakan sebagai bahan bakar motor untuk menggerakan generator pembangkit listrik. Gasifikasi juga akan membantu mengatasi masalah penanganan dan pemanfaatan limbah pertanian, perkebunan dan kehutanan. Ada tiga bagian utama perangkat gasifikasi, yaitu : 1. Unit pengkonversi bahan baku (umpan) menjadi gas, disebut reaktor gasifikasi atau gasifier, 2. Unit pemurnian gas, 3. Unit pemanfaatan gas. Reaktor jenis fluidized bed adalah salah satu reaktor gasifikasi yang berpotensi untuk dikembangkan. Reaktor fluidized bed adalah sebuah tungku pembakaran yang menggunakan material bed yang bertujuan agar terjadi percampuran yang homogen antara zat yang terlibat dalam reaktor. Secara prinsip ada 4 aspek keunggulan yang dimiliki oleh fluidized bed antara lain yaitu: 1. Pada aspek kemampuan untuk mengontrol temperature 2. Semampuan beroperasi secara continue 3. Keunggulan dalam persoalan perpindahan panas, dan 4. Keunggulan dalam proses katalis. Beberapa faktor yang mempengaruhi fluidisasi diantaranya seperti ukuran partikel, densitas dan geometri, ukuran dan geometri bejana, sistem distribusi gas, dan kecepatan gas. Ukuran partikel bahan bakar akan berpengaruh terhadap kinerja reaktor fluidized bed. Maka dari itu dilakukan penelitian untuk mengetahui bagaimana pengaruh ukuran partikel bahan bakar terhadap kinerja reaktor fluidized bed. 3

2. METODE 2.1 Tahapan Penelitian Penelitian ini dimulai dari mencari referensi tentang gasifikasi biomassa terutama pada model reaktor fluidized bed gasifier. Kemudian proses selanjutnya mempersiapkan alat dan bahan. Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu pasir silika dengan ukuran partikel 0,54 mm, ampas tebu dengan 3 variasi ukuran partikel yaitu ukuran 1,54 mm, ukuran partiker 1,08 mm, dan ukuran partikel 0,708 mm, dan juga kapur. Ukuran partikel di dapatkan dari proses penyaringan dengan alat yang disebut ayakan atau meshing. Proses pengayakan ampas tebu ini menggunakan ayakan 3 tingkat yaitu mulai dari ukuran mesh 12, mesh 16, dan mesh 20. Sedangkan untuk penyaringan pasir silika hanya menggunakan 2 tingkat yaitu mesh 30 dan mesh 35 saja. Setelah mendapatkan ukuran partikel dari proses meshing kemudian dilanjutkan dengan uji coba dengan menggunakan alat reaktor fluidized bed gasifier. Apabila kerja reaktor sudah baik maka dapat dilanjutkan ke proses penelitian, tetapi apabila kerja reaktor belum bisa bekerja dengan baik maka dilakukan pengecekan ulang pada alat untuk memperbaiki kekurangan agar kerja reaktor sempurna seperti yang di harapkan. Percobaan dimulai dengan memasukkan pasir silika, kapur dan ampas tebu ke dalam reaktor untuk mencari kecepatan minimum fluidisasi. Jika kecepatan minimum fluidisasi tersebut sudah didapat maka diambil kecepatan minimum fluidisasi yang bisa digunakan untuk penelitian. Selanjutnya pasir silika, kapur, dan ampas tebu dibakar dengan menggunakan burner diiringi dengan penyalaan kompresor yang telah di setting sesuai dengan kecepatan minimum fluidisasi. Temperatur dalam reaktor diukur setiap 5 menit pada 6 titik pengukuran. Titik yang pertama (t 1 ) adalah temperatur pada pasir silika, titik yang kedua sampai keempat (t 2, t 3, dan t 4 ) adalah temperatur pada bahan bakar, serta titik yang kelima dan keenam (t 5 dan t 6 ) adalah temperatur free board. Gas hasil pembakaran 4

dari sekam padi keluar melalui pipa menuju tabung filter, kemudian dialirkan kembali melalui pipa menuju kompor modifikasi. Kemudian dilakukan pengukuran temperatur titik api, yaitu gas yang keluar dari kompor pada kondisi awal sebelum api menyala sampai api mati. Pengukuran temperatur pendidihan air dilakukan setiap 5 menit. Data yang di ambil meliputi temperatur rata-rata reaktor, temperatur titik api, dan temperatur pendidihan air. Percobaan dilakukan dengan variasi ukuran partikel bahan bakar yang berbeda yaitu dengan menggunakan ukuran partikel 1,54 mm, ukuran partikel 1,08 mm, dan ukuran partikel 0,708 mm. Setelah data diperoleh dari percobaan tersebut dilakukan analisa dan menarik kesimpulan dengan diiringi dalam pembuatan laporan. Mulai Studi Pustaka Persiapan Alat dan Bahan Uji Coba YA TIDAK Pengujian minimum fluidisasi pada ukuran partikel 1,54mm Pengujian minimum fluidisasi pada ukuran partikel 1,08mm Pengujian minimum fluidisasi pada ukuran partikel 0,708mm Pengujian temperatur reaktor, titik api, dan pendidihan air dg ukuran bahan bakar 1,54mm Pengujian temperatur reaktor, titik api, dan pendidihan air dg ukuran bahan bakar 1,08mm Pengujian temperatur reaktor, titik api, dan pendidihan air dg ukuran bahan bakar 0,708mm Pengolahan Data Pembahasan dan Kesimpulan Selesai Gambar 1 Diagram Alir Penelitian 5

2.2 Alat dan Bahan Gambar 2 Skema Gambar Reaktor Fluidized Bed Gasifier Keterangan: 1. Nozel udara 9. Tabung filter 2. Bed 10. Meja 3. Plenum 11. Kompresor 4. Anemo meter 12. Thermo reader 5. Reaktor Fluidized Bed Gasifier 13. Pipa sambungan 6. Pipa sambungan 14. Kompor 7. Pipa saluran Tar 15. Manometer 8. Kran Untuk alat pelengkap yang digunakan pada penelitian ini diantaranya timbangan, stopwatch, thermometer, dan gelas ukur. Sedangkan bahan yang digunakan pada penelitian ini diantaranya ampas tebu yang di ayak dengan susunan mesh 12, mesh 16, dan mesh 20. Sedangkan pasir silika di ayak dengan susunan mesh 30 dan mesh 35. Selain itu bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah kapur. Tiap satu kali proses pembakaran digunakan 5 kg ampas tebu, 10 kg pasir silika, dan 1 kg kapur. 3.Hasil dan Pembahasan 3.1 Tabel perbandingan kecepatan minimum fluidisasi Dari tabel di bawah dapat diketahui bahwa pada percobaan menggunakan variasi pertama yaitu ampas tebu ukuran partikel 1,54 mm kecepatan minimum fluidisasinya adalah 3 m/s. Untuk percobaan dengan 6

Temperatur (ºC) variasi kedua yaitu ampas tebu ukuran partikel 1,08 mm kecepatan minimum fluidisasinya adalah 2,7 m/s. Sedangkan untuk percobaan dengan variasi ketiga yaitu ampas tebu ukuran partikel 0,708 mm kecepatan minimum fluidisasinya adalah 2,5 m/s. Kecepatan yang digunakan untuk percobaan adalah 4 m/s karena proses fluidisasi terjadi di atas kecepatan minimum. [( ) ]..(1) Kecepatan minimum fluidisasi sesuai dengan pers. (1) dapat disimpulkan bahwa semakin besar ukuran partikel maka semakin besar pula kecepatan minimum fluidisasinya. Tabel 1. Tabel perbandingan kecepatan minimum fluidisasi pada ketiga variasi ukuran ampas tebu. Ukuran partikel (mm) Kecepatan (m/s) 1,54 mm 3 m/s 1,08 mm 2,7 m/s 0,708 mm 2,5 m/s 3.2 Grafik perbandingan rata-rata temperatur material bed. 160 140 120 Perbandingan material bed temperatur material bed dg ampas tebu ukuran 1,54mm 100 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Waktu (menit) temperatur material bed dg ampas tebu ukuran 1,08mm temperatur material bed dg ampas tebu ukuran 0,708mm Gambar 3 Grafik perbandingan temperature reaktor material bed pada ketiga variasi ukuran ampas tebu. 7

Temperatur (ºC) Gambar 3 menunjukkan grafik perbandingan temperatur pasir silika dalam reaktor dengan bahan bakar ampas tebu ukuran 1,54 mm, ukuran 1,08mm, dan ukuran 0,708mm. Dapat dilihat masing-masing temperatur terlihat naik hingga pada menit ke 80. Distribusi temperatur pasir silika pada variasi ampas tebu ukuran 1,54 mm dan 0,708 mm cenderung sama, pasir silika pada bahan bakar ampas tebu ukuran 1,54mm mencapai temperatur tertinggi 148,6 ºC dan ukuran 0,708mm mencapai temperatur tertinggi 149,6ºC. tetapi temperatur tertinggi 151,2ºC bisa di capai pada menit ke 65 pada pasir silika yang berbahan bakar ukuran 1,08mm. 3.3 Perbandingan Temperatur Rata-rata Bahan Bakar 250 Perbandingan temperatur rata-rata bahan bakar 200 150 100 50 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Waktu (menit) temperatur bahann bakar ukuran 1,54mm temperatur bahan bakar ukuran 1,08mm temperatur bahan bakar ukuran 0,708mm Gambar 4 Grafik Perbandingan Temperatur Rata-rata Dalam Reaksi Gambar 4 menunjukkan perbandingan temperatur rata-rata dalam reaksi dari ketiga bahan bakar ampas tebu ukuran 1,54 mm, ukuran 1,08mm, dan ukuran 0,708mm. Dapat dilihat masing-masing temperatur terlihat naik hingga pada menit ke 80. Distribusi temperatur dalam reaksi variasi ampas tebu ukuran 1,54 mm dan 0,708 mm cenderung sama, sedangkan pada variasi ampas tebu ukuran 1,08 mm distribusi temperaturnya cenderung lebih tinggi. Reaksi dalam pada bahan bakar 8

Temperatur (ºC) ampas tebu ukuran 1,54mm mencapai temperatur tertinggi 207 ºC dan ukuran 0,708mm mencapai temperatur tertinggi 203 ºC. tetapi temperatur tertinggi yang dicapai pada ampas tebu ukuran 1,08mm adalah 198,6ºC pada menit 65. 3.4 Perbandingan temperature pada free board 120 100 80 60 40 20 0 Perbandingan temperatur free board 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Waktu (menit) Temperatur free board dg bahan bakar ukuran 1,54mm temperatur free board dg bahan bakar ukuran 1,08mm Temperatur free board dg bahan bakar ukuran 0,708mm Gambar 5 Grafik Perbandingan Temperatur Pada Free Board. Gambar 5 menunjukkan perbandingan temperatur pada free board dari ketiga ukuran ampas tebu yaitu 1,54mm, 1,08mm, dan 0,708mm. Distribusi temperatur free board pada variasi ampas tebu ukuran 1,54 mm dan 1,08 mm mengalami kenaikan yang tidak konstan. sedangkan pada variasi ukuran ampas tebu ukuran 0,708 distribusi temperaturnya cenderung lebih tinggi. Dapat dilihat titik puncak temperatur pada ukuran 1,54mm adalah 95,9ºC pada menit ke 80. kemudian titik puncak temperatur pada ukuran 1,08mm adalah 86,9ºC pada menit 60. dan temperatur tertinggi diperoleh pada ukuran 0,708mm adalah 104,6ºC pada menit ke 80. Perbedaan yang terlihat pada ketiga variasi ukuran ampas tebu adalah lama waktu proses pembakarannya. Pada variasi ampas tebu 9

temperatur (ºC) ukuran 1,54 mm proses pembakarannya berlangsung selama 85 menit, sedangkan pada variasi ampas tebu ukuran 1,08 mm proses pembakarannya berlangsung selama 65 menit, dan pada variasi ampas tebu ukuran 0,708 mm proses pembakarannya berlangsung selama 85 menit. 3.5 Perbandingan lama Reaksi dari ketiga variasi ukuran ampas tebu Perbandingan lama reaksi dari ketiga variasi ukuran ampas tebu 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 waktu (menit) temperatur ratarata ampas tebu ukuran 1.54mm (t1) temperatur ratarata ampas tebu ukuran 1.08mm (t2) temperatur ratarata ampas tebu ukuran 0.708mm (t3) Gambar 6 Perbandingan Temperature Lama Reaksi Dari Ketiga Variasi Ukuran Ampas Tebu. Gambar 6 menunjukkan perbandingan dapat diketahui dari grafik bahwa masing-masing variasi ukuran bahan bakar mempengaruhi penyalaan awal api pada saat membakar gas hasil gasifikasi pada kompor. Pada variasi pertama api menyala pada menit ke 15 dengan temperature awal 62,5 ºC dan titik tertinggi di 374ºC pada menit ke 60 dan menghasilkan nyala api selama 45 menit dari 5kg ampas tebu. Pada variasi kedua api menyala pada menit ke 20 dengan temperature awal 89,6 ºC dan titik tertinggi di 298ºC pada menit ke 65 dan menghasilkan nyala api selama 50 menit dari 5kg ampas tebu. Pada variasi ketiga api menyala pada menit ke 15 dengan temperature awal 86,1 ºC dan titik tertinggi di 10

Temperatur (ºC) 391ºC pada menit ke 70 dan menghasilkan nyala api selama 60 menit dari 5kg ampas tebu. 3.6 Perbandingan Kalor Gas Hasil Gasifikasi. Gambar 4.17 Perbandingan dapat dilihat pada grafik. bahwa masingmasing variasi ukuran bahan bakar mempengaruhi penyalaan awal api pada saat membakar gas hasil gasifikasi pada kompor yang akan digunakan untuk mendidihkan air. Perhitungan kalor gas hasil dari gasifikasi dapat dilihat dari grafik perbandingan temperatur pendidihan air. Pada ukuran 1,54mm api menyala pada menit ke 15 dan suhu awal air 25 ºC dan air mendidih pada menit ke 43 dan waktu yang dibutuhkan untuk mendidihkan 2000 ml air adalah 33 menit. Pada ukuran 0,708mm api menyala pada menit ke 20 dan suhu awal air 25 ºC dan air mendidih pada menit ke 57 dan waktu yang dibutuhkan untuk mendidihkan 2000 ml air adalah 42 menit. Pada ukuran 1,08mm, api menyala pada menit ke 15 dan suhu awal air 25 ºC dan air mendidih pada menit ke 52 dan waktu yang dibutuhkan untuk mendidihkan 2000 ml air adalah 37 menit. Jadi dari ketiga variasi ukuran ampas tebu ini yang tercepat untuk mendidihkan air adalah ampas tebu yang berukuran 1,54 mm yaitu 33 menit untuk mendidihkan air. 120 100 80 60 40 20 0 Perbandingan temperatur didih air 0 10 20 30 40 50 52 54 60 70 80 90 waktu (menit) Dengan bahan bakar ukuran 1,54mm Dengan bahan bakar ukuran 0,708mm" Dengan bahan bakar ukuran 1,08mm" Gambar 7 Grafik Perbandingan Hasil Gas Gasifikasi dari Ketiga Variasi Ampas tebu 11

Tabel 2 perhitungan kalor sensibel Ukuran ampas tebu Q S (kj) (mm) 1,54 855,686 1,08 855,682 0,708 855,555 Tabel 3 perhitungan kalor laten Ukuran Ampas m uap Enthalpy Kalor Laten Air Tebu (mm) rata-rata h fg Q L (kj) (mm) (kj/kg) 1,54 0,440 993,08 1,08 0,480 2257 1083,36 0,708 0,530 1196,21 Tabel 4 Jumlah Kalor Sensibel dan Kalor Laten Ukuran Kalor Sensibel Q s Kalor Laten Q L Jumlah Kalor total Ampas Tebu (kj) (kj) Q T (kj) (mm) 1,54 855,686 933,08 1788,766 1,08 855,682 1083,36 1939,142 0,708 855,555 1196,21 2051,765 Dapat diketahui dari tabel diatas bahwa kalor pada percobaan yang menggunakan bahan bakar ampas tebu ukuran 1,54 mm menghasilkan kalor sensibel sebesar 855,6868 kj, dan kalor laten sebesar 993,08 kj, serta 12

4.Penutup jumlah kalor 1788,766 kj. Kemudian pada percobaan yang menggunakan bahan bakar ukuran 1,08 mm menghasilkan kalor sensibel sebesar 855,682 kj, dan kalor laten air 1083,36 kj, serta jumlah kalor 1939,142 kj. dan pada percobaan yang menggunakan ukuran bahan bakar 0,708 mm menghasilkan kalor sensibel sebesar 855,555 kj, dan kalor laten air 1196,21kJ, serta jumlah kalor 2051,765 kj. Jadi dari ketiga variasi ukuran ampas tebu yang memiliki kalor sensibel tertinggi adalah ampas tebu ukuran 1,54 mm dengan kalor sensibel sebesar 855,686 kj. Sedangkan yang memiliki kalor laten tertinggi adalah ampas tebu ukuran 0,708 mm dengan kalor laten sebesar 1196,21 kj. Dan yang memiliki jumlah kalor tertinggi adalah pada sekam padi ukuran 0,708 mm dengan kalor sebesar 2051,765 kj. 4.1 Kesimpulan Berdasarkan analisa dan pembahasan data hasil pengujian pengaruh ukuran partikel bahan bakar ampas tebu terhadap kerja reaktor fluidized bed gasifier didapat kesimpulan sebagai berikut: 1. Kecepatan fluidisasi yang digunakan pada penelitian ini adalah 4 m/s. Semakin besar ukuran partikel maka semakin besar kecepatan minimum fluidisasinya. Karena penelitian menggunakan kecepatan udara diatas kecepatan minimum fluidisasi. 2. Temperature reaktor tertinggi pada penelitian ini 207 ºC. Jadi dapat disimpulkan bahwa temperature rata-rata tertinggi reaktor pada bahan bakar ampas tebu ukuran 1,54 mm. 3. Nyala efektif api yang diperlukan untuk mendidihkan 2000 ml (2liter) air tercepat adalah bahan bakar ukuran 1,54mm dengan waktu 33 menit. 4. Lama reaksi tercepat pada penelitian ini adalah 45 menit dicapai oleh bahan bakar ampas tebu yang berukuran 1,54mm. 4.2 Saran Saran dari penelitian ini sebaiknya dilakukan pengujian kandungan gas supaya mengetahui kualitas gas dari hasil gasifikasi. 13

DAFTAR PUSTAKA Aklis 2013, Pengaruh Perbedaan Jumlah Lubang Pada Distributor Udara Terhadap Karakteristik Gelembung Pada Bubbling Fluidized Bed Dengan Beberapa Jenis Partikel Yang Berbeda (Tesis). Yogyakarta: Universitas Gajah Mada. Aklis, Nur., Riyadi, M.A., Rosyadi. G., Cahyanto, W.T. 2015. Studi Eksperimen Konversi Biomassa Menjadi Syngas Pada Reaktor Bubbling Fluidized Bed, Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Teknologi Industri dan Informasi 2015, 19 Desember 2015. STTNas Yogyakarta. Hal 973-978. Basu, P., 2010, Biomass Gasification and Pyrolysis Practical Design and Theory. USA: Elsevier. Carsky, M.,2011. An Introduction To Fluidization. University of Kwazulu-Natal. IFSA 2011 Erawati 2012, Kinetika Reaksi Pada Pirolisis Ampas Tebu (BAGASSE) (Tesis). Yogyakarta: Universitas Gajah Mada. Higman, C., Marteen, V., 2003, Gasification. Amsterdam: Elsivier Kuni, D., Levenspiel, O., 1969. Fluidiztion Engineering. New York: Wiley Widayati 2010, Fenomena Dan Kecepatan Minimum (U mf ) Fluidisasi. Yogyakarta: Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta. 14