PERBANDINGAN NYALA EFEKTIF DAN TEMPERATUR PEMBAKARAN ANTARA Perbandingan Nyala Efektif dan Temperatur Pembakaran antara Potongan Bambu dan Jerami pada Proses Gasifikasi dengan Isolator Glass Wool.

(1)

i

PERBANDINGAN NYALA EFEKTIF DAN

TEMPERATUR PEMBAKARAN ANTARA

POTONGAN BAMBU DAN JERAMI PADA PROSES

GASIFIKASI DENGAN ISOLATOR GLASS WOOL

LAPORAN TUGAS AKHIR

Disusun dan Diajukan Sebagai Syarat Untuk Menyelesaikan Program

Sarjana Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta

oleh

SAIFUL BAHRI

D200040062

FAKULTAS TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

iiiiEEiEiiE

uelelB^ueul

ouBA

9L0Z Uenuer

B€'

eue>lerns

'el(urlseu eueute6eqes ueltunluec

efes

efiulseuolul Jequns

6ue[

ue16eq

llemel

'undeueut lsuBlsul

nele

eUeIBJnS

qeA;peuueqnry

se1sJe4un

ue6un16u;p

;p

ueeuefiese1

tele6

ue>lledepuau

In]un

;e4ed1p

qeutad uep uBllselrlqndlp

qepns 6ueA lsdp1s uep

lsel;ldnp

nElB uenrq ue>lednJeu

elnq

tnLlelel

e[es

6ueA qnefes 'BUeIelnS

qe{peulueqny1

sB}tsreAlun

ulsaft;

Ilu1e}

uesnJnf

eped

tS

eue[les

rep0

qelo.radrleut

lererts

uepeqes lqnueueu

]enqlp

6uetr

100n ssv]$ uolv'losl

NVoN30

lsvylJlsve

sSsoud

vovd

llruvuSr

Nvo

nguuvs

NvcNorod

vuvrNv

Nvuvxv8uuSd

UNIVU3dhISI

NVO

IIIXSJ3

VIVAN

NV9NIONVSUSd

ue6uep

;sdples

B/nqeq ertuqnO6unsas ueOuep ueleleAueut

(3)

cs

'Du3'|il

'IS

'oluB!!!fi,t ilI

?/eG

./JDnJqal

fr

:

te66uBl

ueH

/1J3YS

:

'eped;n[n1es1g

2900 70

00zo

:

urlB8 lnIIBS:

LU!N

ErUBN

'qep

unsnsrc

'e1relerns

qeAgpeuueqnyU

sellsre^lun

MeI

seilnIBJ

ulsey1

llqel

uesnln[

tp

ulseu

Mel

g-g

euefiees le;e6

qapradueur Inlun

lererts ;e6eqes

Jlqle

se6nl 6u;qu;qtuad

1n[nps;p

rlBlot

,rlool,r

sselg

Jolelosl

ueGueg

lselgseC

sosoJd

eped

luerof

uep

nqureg

ue6uolod

prBIuB

uBJBIBquad JnlpJadrual

uEp

gqet;1 epr(p

ueEulpueqla6,,

Fpnfeg

6ueA

4WM se6nl

(4)

o'rld

'csull

'Is

'u 'g

opoplilt

uI

uBsnJnr

enlex

:

glft

.t.toruVat

l.e

:

ryqDS

:

2900

,0

00uo

:

lrtlE8

lnllBs:

7 e1o66uy

tr e1o66uy

Bnlex

'rln6usd uBi gO

ge66ue1

upH

'eped

uelqeslg

IIJIN

e[uBN

'qelo

ueldelstedg

'BUeIBJnS

qefirpeutueqn4

seUsre^lun

4lu>lel seUnIEJ

u]sefU

llu>lsl

uesnrn[ BpBd

!-S

eue[.res

rep6

qeloredtustu

In]un

lereIs

p0eqes

r.les

uelele{ulp

t{Blel 6uer{;fn6ued uea,\ep uedepeq lp uqueqepedtp

qEel

ftlool

ssele

Jolelosl

ue6uep

lsellllseg

sasord

eped

lureJof

uep

nqueg

ue6uolod

BrEluP

uBJBIBquod

rnlaedual

upp

$Ualil

qertp

ue6ulpuegred,,

lnpnfieq

rlq>;V

se6n1

(5)

(O'qa'cSI 'JS 'lpefl5 resog opoprl6 rra)

'qAl uAl zuttryru|o, _{ryzuo|usslr1trl}

'qls€I _{eulrrel ueldecnrp e(ueureseftol uep}_uerleq.red_sely

Irwg

InJl"s

'z oruournd

o1g

'l

Inlun ueuoqorued

sBlrsre^rufl _IIU{oI

rule8 qeloredureu

: B,^&srs€q€u epedel

rlI{V

seSnl ue8urqulq uup _Iuosuolrreqruoru

uulredrues

IueI

Iul

ue8uep e>1eut 'eule{eJns qefrperuureqn6l

seUn>IBd ursotr\l

l1r{eJ

ypnls uur8ord

I -

B}er}S ueeueftesel 1ere.{s t4BS q?les rdelSueleru eun8 'er8etieq uep rueles ep.eg

.---z900v00aza

9200v00024

sI0z ugflI^lgdoN

[z

'q,.xl _u,arulx>/1010. /tu/a|0ssv

'€ile)l€rns

-

rp

sNo

-

ursoIAI >lluIeJ uesrunf uesocl 'cg8ugtr41'15'o1ue1trry1

'rll^ _EpBde)

(

Vf

₎rpHV se8n; uu8urqurg

ueplBosueBluruued:

IeH

mqw.el7t

uerrdurel

srczfixNJLlwJ,llf-t'Yl''t:

roruoN

-qcl,snstt _{ttzozs.y,*tsz,szz,uz,ztz}

,xl

_btltlt[zol.or"r

zffifffilHtl'j:t

fl'ffiBffitl',Ul;

NISUhI

XINXTI

NYSNUNf

xtNxgJ, sYr"Inxvf,

VIUVXVUNS

HVAIOYhIhIVHNhI

SVIISUUAINN

(6)

vi

MOTTO

Ketepatan, Kerapian, dan Senyum Selain Maaf.

“Orang bilang ada kekuatan-kekuatan dahsyat yang tak terduga,

yang bisa timbul pada samudra, pada gunung berapi dan

pada pribadi yang tahu benar akan tujuan hidupnya”

(Pramoedya Ananta Toer, Rumah Kaca, h. 409)

“Saya sering berharap semoga segala kebaikan yang kelak akan

saya lakukan adalah kebaikan yang tanpa saya sengaja.

Begitu, sehinga luputlah saya dari rasa sombong lantaran

merasa sudah berjasa”

(Sujiwo Tejo)

“Tuhan tidak bertanya padamu apakah kamu mampu menolong

mbambung (Gelandangan) atau tidak, tapi melihat apakah

kamu mampu mencintai orang lemah atau tidak”

(7)

vii

PERBANDINGAN NYALA EFEKTIF DAN TEMPERATUR

PEMBAKARAN ANTARA POTONGAN BAMBU DAN JERAMI PADA

PROSES GASIFIKASI DENGAN ISOLATOR GLASS WOOL

Syaiful Bahri

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A.Yani Tromol Pos 1

E-mail: pespa_super@yahoo.com

ABSTRAKSI

Biomassa merupakan salah satu energi terbarukan yang berpotensi besar di Indonesia. Berdasarkan Statistik Energi Indonesia, diketahui bahwa potensi energi biomassa di Indonesia, mencapai 434,08 GWh. Gasifikasi adalah konversi bahan bakar padat menjadi gas secara thermo kimia untuk menghasilkan gas yang bisa dibakar, seperti CH4, H2, CO dan senyawa yang

sifatnya impuritas seperti H2S, CO2 dan TAR. Penelitian ini menguji limbah

biomassa potongan bambu dan jerami untuk mengetahui temperatur pembakaran dan juga nyala efektif dengan isolator glass wool.

Tungku gasifikasi jenis up draft digunakan untuk pengujian pembakaran bahan bakar. Bahan bakar dimasukan ke dalam ruang pembakaran tungku gasifikasi. untuk satu kali proses pembakaran dibutuhkan bahan bakar dengan massa 1,2 kg. proses pembakaran dilakukan sebanyak empat kali untuk potongan bambu dan empat kali untuk jerami, dengan variasi kecepatan udara yang berbeda untuk setiap proses pembakaran, yaitu 7,6; 6,9; 5,6 dan 4,7 m/s. untuk mengetahui temperatur hasil pembakaran, digunakan thermoreader untuk membaca lalu dicatat temperatur yang dihasilkan dari proses gasifikasi yang telah dihubungkan dengan thermocouple yang dipasang diatas reaktor gasifikasi. Dari data yang telah terkumpul di analisa perbandingan temperatur dan nyala efektif antara bahan bakar potongan bambu dan jerami.

Berdasarkan hasil pengujian, potongan bambu menghasilkan temperatur lebih tinggi dibandingkan dengan jerami, sedangkan untuk nyala efektif potongan bambu memiliki efektifitas nyala yang lebih baik dibandingkan dengan bahan bakar jerami hal ini dipengaruhi oleh sifat dan karakter kedua bahan bakar yang berbeda, dan juga suplai udara kedalam ruang pembakaran.

(8)

viii

COMPARISON OF EFFECTIVE FLAME AND COMBUSTION TEMPERATURE BETWEEN BAMBOO CHIPS AND STRAWS

IN GASIFICATION PROCESS BY USING GLASS WOOL ISOLATOR

Syaiful Bahri

Mechanical Engineering Faculty, Muhammadiyah University of Surakarta Ahmad Yani Street Postal Box 1

Email: pespa_super@yahoo.com

ABSTRACT

Biomass is one of renewable energy with great potency in Indonesia. Based on Indonesian Energy Statistic, potential of biomass energy of Indonesia achieved 434.08 GWh. Gasification is a process of thermochemical conversion of solid fuel into gas to produce inflammable

gas such as CH4, H2, CO and compounds with impurity such as H2S, CO2

and TAR. The research examines biomass wastes of bamboo chips and straws in order to know their combustion temperatures and effective flames by using glass wool isolator.

Gasification furnace of up-draft type was used to examine fuel combustion. The fuel was put into combustion chamber of the gasification furnace. One process of combustion needed mass of 1.2 kg. The combustion process was conducted four times for bamboo chips and four times for straws with variation of different air velocities, namely 7.6, 6.9, 5.6, and 4.7 m/s. Thermoreader was used to read temperature of combustion, then temperature produced from gasification process was read by using thermocouple installed above of the gasification reactor.

Based on results of testing, bamboo chips produced higher temperature than that of straws, and the bamboo chips had better flame effectiveness than that of straws. The differences were affected by different characters and nature of the fuels, and also, different air supply into the combustion chamber.

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum. Wr.Wb

Syukur alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT

atas berkah dan rahmat-NYA sehingga penyusunan laporan

penelitian ini dapat terselesaikan.

Tugas akhir berjudul “Perbandingan Nyala Efektif dan

Temperatur Pembakaran antara Potongan Bambu dan Jerami pada

Proses Gasifikasi dengan Isolator Glass wool” dapat terselesaikan

atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu penulis pada

kesempatan ini dengan segala ketulusan dan keiklasan hati

menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Santosa Almarhum dan ibu Sofrotun yang telah

memberikan doa restu dan bimbingan.

2. Bapak Wijianto, ST, M.Eng. Sc Pembimbing tugas akhir yang

telah memberikan dukungan serta arahan dalam penulisan

laporan tugas akhir ini.

(10)

srlnued

gtoe uBnuEr

gE"euEIBJns

gi'AA'wnryepnwelessetfi

'!lBr.l _{ouEues ueBuep}

Buuel

_sllnued_UBIB

pBqued

_uep

un6uequeu

lelsJeq

6ue/t uBJBS uBp _IRl.t1nl! eueJel qelo 'euJndulas

UBp

L{nB[

Llsetu

lul

uetodel

B/rI\L{Bq

peper{uau

sllnuad 'lul _JltDlB_se6n1_uelodel

ueunsnfiued

uelep

n]Bqu.leu

qelol

6ued

let{ld

Bnuas

'8

efiuenlueq Bnrues uep Btues

e[ral

sB]e

qlsBl

Buue]'setutg

uep

oI3

ue6uen[edas

ueual

'2

'ure; 6uero r6eq

leelueuJeq

6ue[

elsnueru

rpeluau rebe

efes

Bulquau

uep

llplpueu

BUes ueledleq

rlelal

6uert

BUeIeJnS

qe[lpeuueqnp

seilsJe^lun

MeI

sB1nIBJ uernefuel

,els

uep

MeI

seilnlel

uesop deua6as '9

.I!UIEI

sBilnXBJ uEIeO

nleles e'Lld

'1y1;

'ouofieung

_US

'H 't;

ledeg

'9

'Mel

_sEilnIB]

(11)

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………..

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR………

HALAMAN PERSETUJUAN………..

HALAMAN PENGESAHAN………

LEMBAR PERMINTAAN SOAL DAN BIMBINGAN TUGAS AKHIR………..

HALAMAN MOTTO……….

ABSTRAKSI……….

ABSTRAC……….

KATA PENGANTAR………...

DAFTAR ISI………..

DAFTAR GAMBAR……….

DAFTAR TABEL………..

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang………1

1.2 Rumusan Masalah……….2

1.3 Batasan Masalah………3

1.4 Tujuan Penelitian………3

1.5 Manfaat Penelitian……….4

1.6 Sistimatika Penulisan………4

BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjuan Pustaka………..6

(12)

xii

2.2.1. Gasifikasi………..7

2.2.2. Rancangan Tungku Gasifikasi………8

2.2.3 Mekanisme Pembentukan Biogas………..11

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian………..14

3.2. Prosedur Penelitian……….15

3.3. Alat dan Bahan……….16

3.3.1. Alat………..16

3.3.2. Bahan……….20

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Percobaan pembakaran potongan bambu memakai isolator

glass wool, dengan kecepatan udara 7,6; 6,9;

5,6 dan 4,7 m/s………...

4.2 Percobaan pembakaran bahan bakar jerami memakai

isolator glass wool, dengan Kecepatan udara 7,6;

6,9 dan 5,6 m/s………

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan………

5.2 Saran……….

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

22

28

33

33 7

7

10

13

14

15

(13)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Dua Sub-tipe Reaktor Gasifikasi………

Gambar 2.2 Skematis Sistem Gasifikasi Updraft dan Downdraft………

Gambar 3.1 Tungku Gasifikasi………

Gambar 3.2 Blower………..

Gambar 3.3 Thermoreader………..

Gambar 3.4 Thermocouple……….

Gambar 3.5 Stopwatch………

Gambar 3.6 Anemometer………

Gambar 3.7 Timbangan………..

Gambar 3.8 Potongan Bambu………

Gambar 3.9 Jerami………

Gambar 3.10 Glass Wool………..

Gambar 4.1 Hubungan temperatur pembakaran dan waktu pada

Pembakaran potongan bambu, Kecepatan Udara

7,6 m/s………..

6,9 m/s………..

(14)

xiv

7,6 m/s………..

Gambar 4.5 Perbandingan pembakaran potongan bambu

antara kecepatan udara 7,6; 6,9; 5,6 dan 4,7 m/s………..

Pembakaran jerami, kecepatan Udara 7,6 m/s……….

Gambar 4.9 Perbandingan Pembakaran Jerami dengan

kecepatan Udara 7,6; 6,9 dan 5,6 m/s……….. 26

27

29

30

31

(15)

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi produksi gas selama gasifikasi……….

Tabel 2.2 Tipe reaktor gasifikasi………

Tabel 3.1 Rencana kerja………. 7

8