BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3 Analisis Distribusi Suhu Pada Reaktor Gasifikasi
4.3.1 Distribusi Suhu Reaktor Gasifikasi Pada Setpoint
800 0C dengan toleransi sebesar ± 10 0C
Gambar 4.5 Distribusi suhu pada setpoint 800 0C
T1
Pada Gambar 4.5 termokopel 1 (T1) diletakkan pada ketinggian 100 cm dari bawah reaktor memiliki suhu sebesar 90
0C. Termokopel 1 menunjukkan bahwa pada posisi tersebut merupakan zona drying karena suhu berada di bawah 150 0C, Dimana pada zona tersebut pellet MSW mengalami proses penguapan untuk menghilangkan kandungan moisture content
Pada termokopel 2 (T2) diletakkan pada ketinggian 90 cm dari bagian bawah reaktor dari bagian bawah reaktor dengan suhu 1270C, Termokopel 3 (T3) diletakkan pada ketinggian 80 cm dengan suhu 1350C . Termokopel 4 (T4) terletak pada ketinggian 63 cm dengan suhu 3350C serta termokopel 5 (T5) dengan ketinggian 49 cm dengan suhu 4290C. Berdasarkan nilai termokopel 2 (T2) sampai dengan termokopel 5 (T5) dimasukkan dalam zona pirolisis karena berada pada range suhu 150 0C – 700
0C. Dimana pada zona ini biomassa kering hasil dari zona drying akan menguapkan kandungan volatile metter pada biomassa pada suhu tinggi sehingga terbentuk gas ringan berupa (H2, CO, CO2, H2O, dan CH4), tar, dan arang.
Pada termokopel 6 (T6) yang diletakkan pada ketinggian 38 cm memiliki suhu 796 0C merupakan zona partial combustion yang digunakan sebagai tempat masukan udara. Pada zona tersebut dilakukan proses pengendalian suhu dengan alat berupa pengendali suhu dengan nilai setpoint 800 0C yang bertujuan untuk mengendalikan jumlah laju alir massa udara pada zona partial combustion sehingga sesuai dengan nilai setpoint yang ditentukan.
Pada zona partial combustion terjadi proses eksoterm yang menghasilkan panas yang dibutuhkan untuk semua proses gasifikasi. Reaksi yang terjadi diantaranya adalah char combustion, partial oxidation, dan hydrogen combustion.
Sedangkan pada termokopel 7 (T7) pada ketinggian 27 cm mempunyai nilai suhu 4010C. Nilai tersebut mengindikasikan bahwa T7 telah berada pada zona reduksi yang berada pada kisaran suhu 4000C- 8000C dimana proses ini menyerap atau membutuhkan panas (reaksi endoterm). Pada proses ini terjadi beberapa reaksi kimia seperti (Water-Gas Reaction, Boudouard Reaction, Shift
conversion, Methanation), dimana terbentuknya senyawa-senyawa yang berguna untuk menghasilkan flammable gas, seperti H2 dan CO. Sisa 80% dari arang turun ke bawah membentuk lapisan pada daerah reduksi, dimana di bagian ini hampir seluruh karbon akan digunakan dan abu yang terbentuk akan menuju tempat penampungan abu.
4.3.2 Distribusi Suhu Reaktor Gasifikasi Pada Setpoint 850 0C Berikut adalah gambar distribusi pada nilai setpoint 850
0C dengan toleransi sebesar ± 10 0C.
Gambar 4.6 Distribusi suhu pada setpoint 850 0C
Pada gambar 4.6 di atas memiliki rentang suhu yang hampir sama dengan nilai setpoint sebelumnya. Untuk suhu termokopel 1 (T1) berada pada 93ºC, mengindikasikan bahwa termokopel 1 merupakan zona drying. Untuk termokopel 2 (T2) sampai termokopel 5 (T5) berturut turut adalah 135ºC, 140ºC, 345ºC, 450ºC hal ini mengindikasikan bahwa, T2 samai T5 ini masuk zona pirolisis sesuai dengan range suhu pirolisis 150ºC-700ºC, Sedangkan termokopel 6 (T6), mempunyai nilai 843 ºC
dengan nilai setpoint 850 oC. Pada termokopel 7 (T7) yang memiliki suhu 410 ºC yang berada pada zona reduksi.
4.3.3 Distribusi Suhu Reaktor Gasifikasi Pada Setpoint 900 0C Berikut adalah gambar distribusi pada nilai setpoint 900
0C dengan toleransi sebesar ± 10 0C
Gambar 4.7 Distribusi suhu pada set point value 900 0C Pada gambar 4.7 yaitu pada termokopel 1 (T1) memiliki rentang suhu yang lebih tinggi dari variasi nilai setpoint sebelumnya yaitu berada pada suhu 99 ºC, karena pada termokopel 1 (T1) menunjukan zona drying. Untuk Termokopel 2 (T2) sampai termokopel 5 (T5) berturut turut adalah 136ºC, 145ºC, 366ºC, 480ºC hal ini mengindikasikan bahwa, T2 sampai T5 ini masuk ke dalam zona pirolisis sesuai dengan range pada zona pirolisis 150ºC-700ºC. Sedangkan termokopel 6 (T6), memiliki nilai suhu 891 oC dengan nilai setpoint 900 ºC . Sedangkan pada termokopel 7 (T7) memiliki suhu 427 ºC sesuai dengan range nilai zona
4.3.4 Distribusi Suhu Reaktor Gasifikasi Pada Setpoint 950 0C Berikut adalah gambar distribusi pada nilai setpoint 950 0C dengan toleransi ± 10 0C
Gambar 4.8 Distribusi suhu pada setpoint value 950 0C Pada gambar 4.8 yaitu pada termokopel 1 (T1) memiliki rentang suhu yang lebih tinggi dari variasi nilai setpoint sebelumnya yang berada pada suhu 100 ºC, yang menunjukan zona drying. Untuk Termokopel 2 (T2) sampai termokopel 5 (T5) berturut turut adalah 140ºC, 168ºC, 388ºC, 501ºC hal ini mengindikasikan bahwa, T2 sampai T5 ini masuk ke dalam zona pirolisis sesuai dengan range pada zona pirolisis 150ºC-700ºC.
Sedangkan termokopel 6 (T6), suhu yang terjadi memiliki nilai suhu 943 0C sesuai dengan nilai setpoint yaitu 950 ºC. Sedangkan pada termokopel 7 (T7) yang memiliki suhu 488 ºC sesuai dengan range nilai zona reduksi.
Gambar 4.9 Distribusi suhu pada setpoint 800 0C,850 0C,900 0C, dan 950 0C
Berdasarkan gambar 4.9 peningkatan suhu di zona gasifikasi seiring dengan meningkatnya nilai setpoint dari 800 oC – 950 oC. suhu pada T1 atau zona dryingmengalami peningkatan suhu sebesar 8 oC dari 92 oC menjadi 100 oC. Sedangkan pada suhu di zona pirolisis ( T2 , T3, T4, dan T5 ) mengalami peningkatan suhu sebesar 10 0C ,28 0C, 47 0C, dan 66 0C dari 130 0C, 140 0C, 341 0C, dan 435 0C Besar peningkatan T2 sampai T5 dikarenakan jarak dari T2 yang lebih jauh dari T6 (zona oksidasi) sehingga menyebabkan perpindahan panas lebih sedikit dibanding dengan T5 yang lebih dekat dengan T6, sehingga mengalami perpindahan panas yang lebih besar. Zona reduksi (T7) suhunya meningkat sebesar 78 oC dari 410 oC menjadi 488 oC Peningkatan tersebut diakibatkan dari penggunaan nilai setpoint yang semakin besar yaitu dari 800 oC – 950 oC.
Perbedaan nilai suhu pada zona yang sama pada reaktor gasifikasi yang digunakan pada tiap variasi nilai setpoint dikarenakan semakin tinggi suhu pada zona partial combustion
T1T2
menyebabkan reaksi semakin meningkat sehingga menghasilkan energi yang lebih besar dan didistribusikan kepada zona drying, pirolisis, dan reduksi sebagai endotermik sehingga dapat meningkatkan suhu pada masing-masing zona pada reaktor yang akan mengakibatkan proses dan mempengaruhi hasil syngas dari proses gasifikasi.Selain itu, disebabkan oleh O2 yang lebih reakif sehingga dapat menyebabkan peningkatan suhu. Dari keempat variasi set point value 950 ºC, memiliki distribusi suhu yang paling tinggi pada tiap zona pada reaktor gasifikasi tetapi belum mencapai titik puncak (peakpoint). Hal tersebut dikarenakan pengaruh nilai LHV dari biomassa serta kandungan moisture content yang terdapat dalam biomassa Sehingga suhu pada tiap zona khususnya zona pirolisis dan partial combustion belum didapatkan nilai yang optimal.
Tabel 4.2 Air fuel ratio gasifikasi pellet MSW
Setpoint (
Gambar 4.10 Grafik hubungan antara AFR dan laju alir biomassa
Berdasarkan tabel 4.2 terlihat bahwa nilai setpont yang semakin tinggi menghasilkan nilai AFR semakin tinggi. Pada nilai setpoint 800 ºC, 850 ºC, 900 ºC dan 950 ºC memiliki nilai AFR 1,05, 1,06 , 1,08 dan 1,09 Hal ini dikarenakan semakin tinggi nilai setpoint meningkatkan laju alir massa pellet MSW dan meningkatkan kecepatan reaksi di dalam reaksi gasifikasi.
Kecepatan reaksi akan meningkatkan laju alir syngas yang dihasilkan serta meningkatkan kandungan flammable gas pada hasil syngas sehingga akan meningkatkan nilai LHV dan cold gas eficiency. Hasil nilai AFR pada tabel 4.2 berada pada daerah gasifikasi dengan laju aliran massa pellet MSW yang semakin besar pada setiap kenaikan nilai setpoint nya, serta nilai laju alir massa yang relatif konstan ketika diukur dengan menggunakan pitot tube.
4.5 Analisis Komposisi Kandungan Syngas
Parameter output dari proses gasifikasi selain distribusi suhu pada reaktor gasifikasi adalah komposisi hasil dari syngas yang dihasilkan. Komposisi syngas secara keseluruhan terdiri dari
0.0040
1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10
Laju alir biomassa kg/s
AFR
CO, H2, CH4, CO2, N2, dan O2. Flammable sygas terdiri dari CO, H2, dan CH4 , sedangkan CO2, N2, dan O2 merupakan non flammable gas karena tidak memiliki nilai kalor. Pada tabel 4.3 dan gambar 4.10 merupakan nilai presentase volumetrik senyawa hasil syngas pada setiap variasi setpoint pada pengendali suhu.
Tabel 4.3 Hasil uji komposisi syngas (%Vol) Set
Gambar 4.11 Grafik hubungan antara nilai setpoint dan komposisi syngas
.Pada tabel 4.2 dan gambar 4.11 dapat dilihat bahwa komposisi syngas untuk setiap variasi nilai set point pengendali suhu pada zona partial combustion. Pada nilai set point 800 ºC ke 850 ºC presentase volumetrik pada CO dan H2 sebesar 0.16 % dan 0.10 %. Sedangkan pada nilai set point 850 ºC ke 900ºC dan 900 ºC ke 950 ºC presentase volumetrik CO dan H2 meningkat sebesar 2,24 % dan 0.84 % , serta 2,38 % dan 1.14 ºC. Hal ini dikarenakan semakin tinggi nilai setpoint suhu maka komposisi gas CO dan H2
semakin banyak. Sedangkan untuk CH4 Pada nilai set point tidak mengalami peningkatan yang signifikan atau relatif konstan hanya berkisar ± 0.02 %., hal ini dikarenakan laju reaksi methanation sangat lambat. Sehingga variasi kenaikan nilai set point tidak begitu berpengaruh terhadap pembentukan senyawa CH4.
Kenaikan presentase volumetrik dari CO dapat dijelaskan dengan menggunakan persamaan koefisien partisi (Basu,2010)
𝛽 = 2400 𝑒−( 6234𝑇 ) dengan meningkatnya nilai septoint pada pengendali suhu, diikuti dengan menurunnya jumlah O2 (non flammable sygas) pada komposisi syngas. O2 berasal dari udara yang dihembuskan melalui blower pada zona partial combustion. Oleh karena itu semakin tinggi nilai set point menjadikan O2 lebih reaktif sehingga jumlahnya semakin menurun. Hal ini terlihat pada setpoint 800 ºC,850 ºC, 900ºC, dan 950ºC presentase volumetrik O2 menurun dari 10,34 % pada setpoint 800 ºC menjadi 7,5 % pada setpoint 950 ºC.
Nilai presentase volumetrik N2 pada syngas cenderung konstan sebesar 48.80% di berbagai variasi setpoint. N2 yang terdapat pada syngas berasal dari udara inlet pada zona partial
combustion yang tidak bereaksi dengan senyawa lain sehingga presentase dari N2 ralatif konstan.
Penelitian terdahulu yang dilakukan Sivakumar (2012) dengan biomassa berupa briket serpihan kayu dengan menggunakan binder kotoran sapi sebagai perekat dengan alat pengendali suhu pada serpoint 800 0C, komposisi syngas yang didapat setelah penggunaan pengendali suhu adalah adalah 21,2 % CO, 3,6 % CH4 ,20,2% H2 . Hal ini dikarenakan biomassa yang digunakan oleh Sivakumar mengandung kotoran sapi yang cenderung mengandung CH4. Jadi tidak bisa dibandingkan presentase volumetrik komposisi pada syngas, karena analisis proximate dan ultimate berbeda setiap biomassa. Akan tetapi, penggunaan pengendali suhu dapat meningkatkan hasil kompoisi flammable gas pada syngas.
4.6 Analisis Nilai Kalor Yang Ditinjau Dari LHV (Low Heating Value) Syngas
Dari presentase komposisi syngas dapat dilakukan perhitungan Low Heating Value (LHV) pada syngas. Setiap flammable syngas (CO, H2, dan CH4) memiliki nilai LHV (Low Heating Value) dengan persamaan sebagai berikut:
𝐿𝐻𝑉 𝑆𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 = ∑ 𝑌𝑖. 𝐿𝐻𝑉𝑖
𝑛
𝑖=1
Keterangan :
𝑌𝑖 = konsentrasi gas yang terbakar (CO, CH4, H2)
𝐿𝐻𝑉𝑖 = Nilai Kalor bawah (LHV) gas terbakar (CO, CH4, H2)
Tabel 4.4 LHV flammable gas Flammable gas LHV( kJ/m3)
CO 12633
CH4 35883
H2 10783
Sumber : (Waldheim, 2001)
Berikut ini adalah contoh perhitungan untuk nilai LHV dengan menggunakan data dari komposisi syngas pada nilai setpoint 800 ºC
• Yi untuk gas CO = 20.02% = 0,2002
• Yi untuk gas CH4 = 2,38% = 0,0238
• Yi untuk gas H2 = 7.84% = 0,0784 𝐿𝐻𝑉 𝑆𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 = ∑(0,2002 . 12633) + (0,0784. 10784)
𝑛
+ (0,0238.35883) 𝑖=1
𝐿𝐻𝑉 𝑆𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 = 4228,53 𝑘𝐽 𝑚3
Tabel 4.5 LHV syngas pada setiap variasi setpoint Setpoint
(0C)
LHV Syngas (kJ/m3)
800 4228.53
850 4263.11
900 4647.43
950 5078.20
Gambar 4.12 Grafik hubungan nilai setpoint dan LHV syngas Pada tabel 4.6 dan gambar 4.12 menunjukkan nilai LHV syngas pada nilai setpoint 800 ºC adalah 4228,53 kJ/m3 meningkat menjadi 4263.11 kJ/m3 pada setpoint 850 ºC, 4647,43 kJ/m3 pada setpoint 900ºC, dan 5078.2 kJ/m3 pada setpoint 950 ºC. Hal ini dikarenakan semakin tinggi setpoint suhu pada pengendali suhu akan mempengaruhi komposisi dari kandungan syngas dan LHV syngas yang dihasilkan.
Pada presentase volumetrik komposisi dari syngas, variasi dari setpoint tidak terlihat begitu tinggi karena hanya mengalami peningkatan yang kecil. Akan tetapi setelah ditinjau nilai LHV syngas terlihat kenaikan yang signifikan yaitu sebesar 849 kJ/m3 dari nilai setpoint 800 0C – 950 0C.
Pada grafik 4.13 masih belum menunjukkan titik puncak (peak point). Dimana nilai LHV syngas mengalami penurunan pada setpoint tertentu. Hal tersebut menandakan bahwa LHV syngas masih bisa ditingkatkan dengan penambahan nilai setpoint yang lebih tinggi melebihi setpoint 950 ºC. Ketika titik puncak LHV syngas didapatkan, maka pada setpoint tersebut merupakan setpoint yang optimum.
750 800 850 900 950 1000
LHV ( kj/m3)
Nilai setpoint0C
4.7 Analisis Cold Gas Eficiency Proses Gasifikasi
Parameter output dari proses gasifikasi selanjutnya adalah cold gas efficiency dari proses gasifikasi. Untuk menghitung efisiensi gasifikasi maka digunakan persamaan cold gas eficiency yaitu : 𝐿𝐻𝑉𝑠𝑦𝑛𝑔𝑎𝑠 = Lower heating value syngas (kJ/kg) 𝐿𝐻𝑉𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 = Lower heating value biomassa (kJ/kg) LHV syngas pada sub bab 4.4 masih dalam satuan kJ/m3. Oleh karena itu, diperlukan nilai massa jenis (density) syngas sebagai pembagi LHV dengan satuan per satuan volume menjadi persatuan kg. Perhitungan massa jenis syngas adalah sebagai berikut:
Contoh perhitungan pada temperatur udara 800 0C massa jenis diperoleh dari Tabel A.4 Thermophysical properties of gases at atmospheric pressure
20,02 % CO dengan 𝜌 = 1,0601 kg/m3 7,84 % H2 dengan 𝜌 = 0,07402 kg/m3 2,38 % CH4 dengan 𝜌 = 0,53368 kg/m3 10,7 % CO2 dengan 𝜌 = 1,6676 kg/m3
48,72 % N2 dengan 𝜌 = 1,0334 kg/m3 perhitungan cold gas efficiency adalah
𝐶𝑜𝑙𝑑 𝑔𝑎𝑠 𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑦 =
Tabel 4.6 Nilai cold gas efficiency pada variasi nilai setpoint
Setpoint
Gambar 4.13 Grafik hubungan nilai setpoint dan cold gas efficiency
Gambar 4.13 menunjukkan bahwa dengan nilai setpoint dari 800 0C, 850 0C, 900 0C, dan 950 0C memiliki nilai cold gas efficiency sebesar 38,84 %,42,99 %,48,44 %, dan 54,23 %, sehingga semakin meningkatnya nilai setpoint maka nilai cold gas efficiency semakin meningkat. Peningkatan nilai tersebut tidak hanya dipengaruhi oleh peningkatan nilai LHV pada syngas, tetapi juga dipengaruhi oleh laju alir massa dari biomassa (Pellet MSW) dan laju alir massa syngas. Pada tabel 4.7 dapat dilihat bahwa dengan peningkatan nilai setpoint, laju alir massa syngas akan meningkat tetapi laju alir massa cenderung konstan. Hal tersebut mengindikasikan bahwa dengan peningkatan setpoint dapat memaksimalkan reaksi antara biomassa dengan udara yang ditandai dengan peningkatan laju alir massa syngas.
Pada grafik 4.14 nilai cold gas efficiency pada setpoint 800 0C, 850 0C, 900 0C, dan 950 0C tidak terjadi (peak) atau penurunan dari tren. Hal tersebut menandakan bahwa nilai cold gas efficiency pada setpoint 950 0C dimungkinkan masih bisa
750 800 850 900 950 1000
Cold gas efficiency %
Setpoint 0C
meningkat sampai nilai setpoint tertentu, oleh karena itu, penelitian ini masih perlu ditambahkan nilai setpoint di atas 950 0C.
Pada penelitian terdahulu (Sivakumar,2012) maka terdapat perbedaan hasil yang signifikan, diantaranya pada nilai cold gas efficiency. Pada penelitian tersebut dihasilkan nilai cold gas efficiency tertinggi yaitu 81 % ketika menggunakan pengendali otomatis pada setpoint 800 0C dengan menggunakan biomassa kotoran sapi.Hal ini dikarenakan pada penelitian tersebut sistem pengendali yang digunakan tidak hanya menggunakan suhu melainkan juga mengatur feed rate proses gasifikasi dan tempat untuk menyaring abu serta pengaturan pasokan udara yang dibutuhkan pada zona partial combustion.
4.8 Analisa Kesetimbangan massa (mass balance)
Analisa kesetimbangan massa pada sistem gasifikasi yang terbagi pada beberapa komponen seperti : Reaktor gasifikasi, cyclone, water scruber, Dry filter. Terlihat seperti skema di bawah ini:
Gambar 4.14 Skema analisis kesetimbangan massa Untuk mengetahui mass balance maka dilakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan dibawah ini :
∑ massamasuk =∑ massamasuk
ṁudara + ṁbiomassa = ṁsyngas + ṁash + ṁchar
Gambar 4.15 mass balance pada reaktor Tabel 4.7 Mass balance
Pada tabel 4.7 didapatkan pada nilai setpoint 800 0C - 950
0C hasil ash dan char yang dihasilkan menurun dari 2.87 g/s menjadi 2.26 g/s, hal ini dikarenakan semakin tinggi nilai setpoint yang diberikan dimungkinkan reaksi yang terjadi di dalam reaktor Setpoint
(C)
Laju alir massa (masuk) g/s Laju alir massa (keluar) g/s Selisih efficiency
Udara Biomassa Total Syngas Ash
+
Char Total
800 4.3 4.1 8.4 4.8 2.87 7.67 0.73 8.69
850 4.4 4.2 8.6 5.3 2.54 7.84 0.76 8.84
900 4.7 4.7 9.4 5.6 2.52 8.12 1.28 13.62
950 5.3 4.8 10.1 6.4 2.26 8.66 1.44 14.26
akan semakin reaktif Selisih yang terjadi pada nilai setpoint 800 0C – 950 0C. meningkat dari 0.73 g/s menjadi 1.44 g/s Hal ini dikarenakan losses yang terjadi pada sistem instalasi pipa, cyclone, water scrubber, dry filter akan semakin besar seiring dengan penambahan nilai setpoint.
Halaman ini sengaja dikosongkan
73
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil yang didapatkan dari penelitian yang dilakukan, dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Peningkatan nilai setpoint dari 800 0C - 950 0C meningkatkan
suhu zona drying (T1, T2, dan T3) dari 90 0C, 127 0C, dan 135
0C menjadi 100 0C ,140 0C, dan 168 0C Suhu pirolisis ( T4 dan T5) dari 335 0C dan 429 0C menjadi 388 0C dan 501 0C.pada zona reduksi (T7) dari 401 0C menjadi 488 0C. Hasil suhu pada tiap zona khusunya pirolisis dan partial combustion belum mencapai titik puncak (peak point).
2. Proses gasifikasi pada pellet MSW dengan menggunakan pengendali suhu dapat meningkatkan presentase volumetrik pada flammable syngas pada setpoint 8000C – 950 0C. CO meningkat dari 20,02% menjadi 24,8%, H2 meningkat dari 7,84
% menjadi 9,92% dan CH4 meningkat dari 2,38% menjadi 2,44%. Serta meningkatkan nilai LHV syngas dari 4228,53 kg/m3 menjadi 5078,20 kg/m3. Kandungan flammable gas yang dihasilkan pada setpoint 800 0C – 950 0C belum mencapai titik puncak (peak point).
3. Cold gas efficiency meningkat secara linier dengan variasi nilai setpoint yang semakin tinggi pada pengendali suhu tetapi belum mencapai titik puncak (peak point). Peningkatan setpoint 800
0C - 950 0C menjadikan cold gas eficiency meningkat sebesar 16% ( dari 38,84% menjadi 54,84%)
5.2 Saran
Penelitian tentang gasifikasi masih perlu dianalisa lebih lanjut. Dari penelitian yang sudah dilakukan terdapat beberapa saran untuk proses penelitian selanjutnya sebagai berikut :
1. Dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk sistem pengaduk dalam reaktor, dimana hal tersebut dapat mempengaruhi suhu pada setiap zona dalam reaktor yang belum tereduksi dengan baik.
2. Dilakukan modifikasi pada hopper sebagai tempat masukan biomassa yang masih memiliki celah, sehingga gas yang dihasilkan dari proses gasifikasi memasuki celah tersebut (bocor).
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pemberian nilai setpoint pada pengendali suhu agar dihasilkan nilai optimum.
Halaman ini sengaja dikosongkan
76
Arena, U. 2012.Process and Technological Aspects of Municipal Solid Waste Gasification-A Review. Waste Management 32 (2012) 625–639
Basu, P. 2013, Biomass Gasification,Pyrolysis, and Torrefaction. India: Academic Press.
Gandhi, S A., Kannadasan, T.,Suresh R. 2012., Biomass Downdraft Gasifier Controller Using Intelligent Techniques. Gasification for Practical Application, Institute for Advanced Engineering, Suwon, Republic of Korea
Guo, F., Dong, Yuping., Dong, Lei., Gu, Chenlong.,2014. Effect of Design and Operating Parameters on The Gasification Process of Biomass in A Downdraft Fixed Bed - An Experimental Study,International Journal of Hydrogen Energy 39 (2014) 5625e5633 Molino, A., Chianese, S., 2015. Biomass Gasification
Technology .The state of the art overview A. Molino et al Journal of Energy Chemistry 25 (2016) 10-2.
Nyakuma. 2016. “Gasification Of Oil Palm Empty Fruit Bunches (Opefb) Briquettes For Bio-Syngas Production”
Departement of Chemical Engineering , University Teknologi Malaysia, Malaysia.
Rajvanshi, A. 2006. “Alternative Energy in Algriculture. India”. Y.
Goswani.
Reed, T B and Das, A. 1988. Handbook of Biomass Downdraft Gasifier Engine System, Solar Energy Research Institute, SERUSP-271-3022, NTIS.
Rollingson,A.N., William, O., 2016. ”Experiment on torrefied wood pellet R.oc.open.sci.3:150578
Ruiz, J.A.,Juarez M.C., Morales, M.P., Munoz, P., Mendvil,M.A., 2013. Biomass gasification for electricity generation : Review of current technology barriers”.
Renewable and Sustainable Reviews 174-183.
Sudarmanta, B., 2011. “Pengaruh Suhu Reaktor Gasifier dan Ukuran Partikel terhadap Karakterisasi Gasifikasi Biomassa Limbah Kayu Pada Reaktor Gasifier Type Downdraft”. Seminar Teknologi Industri XV.
Striūgas, N., Zakarauskas, K., Dziugys, A., Navakas, R., 2014. “An Evaluation of Performance of Automatically Operated Multi-fuel Downdraft Gasifier for Energy Production”. Applied Thermal Engineering 73 (2014) 1151e1159
Yokoyama, Shinya.,2008. Handbook Biomass Asia. The Japan Institute of Energy.
Yuwono, Indarto., 2016. “Studi Eksperimental Gasifikasi Briket Municipal Solid Waste Dengan Reaktor Gasifikasi Tipe Downdraft Berpengendali Suhu Otomatis Pada Zona Partial Combustion”. Tugas Akhir Teknik Mesn ITS. Surabaya
LAMPIRAN
Perhitungan dan Tabel
• Menentukan Laju aliran massa pellet MSW Contoh perhitungan pada nilai setpoint 800 0C
𝑚̇𝑝𝑒𝑙𝑒𝑡 𝑀𝑆𝑊 =𝜌𝑝𝑒𝑙𝑒𝑡 𝑀𝑆𝑊.𝜋
• Menentukan lajur alir massa syngas Contoh perhitungan pada setpoint 800 0C
𝑉𝑚𝑎𝑥 = √ 2(4 N/m2)
M dot udara Duty
cycle
Pressure (Pa)
v max (m/s)
Re vmax n
v rata-rata (m/s)
Laju alir massa
udara (kg/s) 30% 16.6 5.34 17088.02 5.91 4.21 0.0099 25% 11.3 4.41 14098.63 5.76 3.45 0.0081 20% 9.2 3.98 12721.31 5.68 3.11 0.0073 15% 3.4 2.41 7733.52 5.29 1.86 0.0044 10% 3.3 2.38 7618.94 5.28 1.83 0.0043
RIWAYAT PENULIS
Muhammad Aji Trianto merupakan nama lengkap dari penulis tugas akhir ini. Penulis terlahir di Grobogan pada 20 Maret 1994. Penulis memulai pendidikan formalnya pada tahun 2000 di SD Negeri 1 Saban, Grobogan. Setelah lulus tahun 2006 Penulis melanjutkan ke MTs N 1 Grobogan dan SMA Negeri 1 Gubug Grobogan pada tahun 2009 Setelah menyelesaikan studi menengah tingkat atas, penulis melanjutkan pendidikan Diploma di Teknik Mesin Sekolah Vokasi UGM ditahun yang sama. kemudian melanjutkan pendidikan tahap Sarjana di Teknik Mesin FTI ITS pada tahun 2015. Penulis mengambil bidang studi Konversi Energi khususnya di lab Teknik Perancangan Bahan Bakar.