TUGAS AKHIR
STUDI GASIFIKASI BATU BARA LIGNITE
DENGAN VARIASI KECEPATAN UDARA
UNTUK KEPERLUAN KARBONASI
Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh: BUDI SETIAWAN NIM : D 200 090 093
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
ii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul: ”Studi Gasifikasi Batu Bara Lignite Dengan Variasi Kecepatan Udara
Untuk Keperluan Karbonasi” , Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.
Surakarta, November 2013 Yang menyatakan,
vi
DEDIKASI
Penelitian ini didedikasikan kepada: Allah SWT,
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, memberikan kehidupan, kesehatan, kebahagiaan serta
kelancaran. Hamba akan terus beribadah kepada-Mu ya Allah. Untuk orang yang saya sayangi, ibu serta kakak-kakakku tercinta.
(Parmi, Reni & Hartini)
Terima kasih atas doanya, cinta dan kasih sayang, dukungan, motivasi yang selalu diberikan. Terima kasih atas segala perjuangan yang selalu dilakukan, tanpa kalian saya tidak mungkin bisa seperti saat ini. Dan saya
akan berusaha semaksimal mungkin untuk membuat kalian bahagia. Dan tidak lupa saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada (keluarga besar saya) yang telah membantu kami dalam kesusahan.
Adik-adikku tercinta, semoga kalian menjadi anak-anak yang lebih berbakti, patuh pada orang tua dan dapat dibanggakan kelak.
(Rijal & Salsa)
Teman yang selalu menemani kemanapun kaki ini melangkah, sekaligus sebagai sahabat terbaik yang selalu ada disaat susah dan kebersamaan
disaat senang.
vii
MOTTO
“Sukses tidak diukur dari posisi yang dicapai seseorang
dalam hidup, tapi dari kesulitan-kesulitan yang berhasil
diatasi ketika berusaha meraih kesuksesan.”
“Jangan takut dan segan untuk setiap tindakan yang anda
lakukan, seluruh kehidupan adalah ujian”
“Sesungguhnya setelah kesulitan itu ada kemudahan, maka
apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan) kerjakanlah
dengan sungguh-sungguh (urusan yang lain) dan hanya
kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.”
viii
RINGKASAN
Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan karakteristik pembakaran batu bara lignite dengan cara gasifikasi, mengetahui pengaruh kecepatan udara terhadap temperatur pembakaran, waktu nyala efektif dan efisiensi thermal tungku.
Penelitian menggunakan gasifikasi aliran berlawanan dengan mengatur kecepatan udara dari blower. Kecepatan udara yang digunakan yaitu 2,0 m/s, 4,0 m/s dan 6,0 m/s, kemudian mengambil data meliputi temperatur pembakaran dan lama waktu nyala efektif dengan tiga titik thermocouple yang dipasang dengan jarak masing-masing 2 cm.
Hasil penelitian menunjukkan variasi kecepatan udara sangat berpengaruh terhadap temperatur pembakaran, nyala efektif serta efisiensi thermal tungku yang dihasilkan. Pada kecepatan udara 2,0 m/s efisiensi thermal tungku sebesar 32,31%.
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 “Studi Gasifikasi Batu Bara lignite Dengan Variasi Kecepatan Udara Untuk Keperluan Karbonasi” dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu, penulis pada kesempatan ini dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. Subroto, MT selaku pembimbing utama yang telah memberikan dukungan serta arahan dalam penulisan laporan tugas akhir ini.
2. Bapak Wijianto, ST. M.Eng. SC selaku pembimbing pendamping yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam penulisan tugas akhir ini.
3. Bapak Dwi Aries Himawanto yang telah memfasilitasi tempat, alat dan juga memberikan arahan.
4. Ibukku serta kakak-kakakku tercinta yang tak henti hentinya selalu memberikan dukungan serta doa.
5. Teman seperjuangan dalam penelitian, Soni Ristiyo dan juga M. Abdul Aziz, terima kasih atas kerjasama dan semua bantuannya.
6. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2009 yang telah membantu proses pengerjaan tugas akhir ini.
x
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun senantiasa penulis harapkan.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb
Surakarta, Juli 2014
xii
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 19
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Batu Bara Antrasit ... 9
Gambar 2.2 Batu Bara Bituminus ... 9
Gambar 2.3 Batu Bara Sub-bituminus ... 10
Gambar 2.4 Batu Bara Lignite... 10
Gambar 2.5 Downdraft gasfier ... 12
Gambar 2.6 updraft gasification ... 12
Gambar 2.7 crossdraft gasification ... 13
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ... 19
Gambar 3.2 Instalansi Pengujian ... 20
Gambar 3.3 Silinder gasifier ... 21
Gambar 3.4 Detail silinder gasifier ... 21
Gambar 3.5 Ash chamber ... 22
Gambar 3.6 Detail ash chamber ... 22
Gambar 3.7 Burner ... 23
Gambar 3.8 Detail burner ... 23
Gambar 3.9 blower ... 24
Gambar 3.10 Thermocouple reader ... 24
Gambar 3.11 Anemometer digital ... 25
Gambar 3.12 Timbangan digital ... 25
Gambar 3.13 Stopwatch digital ... 26
Gambar 3.14 Batu bara lignite ... 26
Gambar 4.16.Grafik hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran dengan waktu pada kecepatan udara 2,0 m/s ... 28
Gambar 4.16.Grafik hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran dengan waktu pada kecepatan udara 4,0 m/s ... 29
xiv
Gambar 4.18. Grafik perbandingan temperatur rata-rata
pembakaran pada kecepatan udara 2,0 m/s, 4,0 m/s
dan 6,0 m/s ... 31 Gambar 4.19. Perbandingan nyala efektif pada kecepatan udara
2,0 m/s, 4,0 m/s dan 6,0 m/s ... 32 Gambar 4.20. Perbandingan Efisiensi Thermal Tungku pada
xv
DAFTAR TABEL
