Kajian Eksperimen Penggunaan Sudu-Sudu Sebagai Pemutar Distributor Rotating Fluidized Bed Dalam Rangka Mengurangi Kadar Pm Dari Motor Diesel

(1)

Kajian Eksperimen Penggunaan Sudu-Sudu Sebagai Pemutar Distributor Rotating

Fluidized Bed Dalam Rangka Mengurangi Kadar Pm Dari Motor Diesel

Teguh Santoso

1)

_{, I Made Ariana}

2)

1) Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2) Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

ABSTRAK

On the ship generally use diesel motors as the prime mover, fuels used in diesel motors are also greatly affect the intensity of the exhaust gases produced, for the ship in general, the fuel used for diesel motor is the HFO (Heavy Fuel Oil), or Marine Diesel Oil (MDO), which has a high viscosity compared to other fuels so that the quality of the resulting waste gas is very bad such as carbon monoxide (CO), hydrocarbon (HC), carbon dioxides (CO2), nitrogen oxides (NOx), particulate matter (PM ) and sulfur oxides (SOx).

One method to reduce levels of PM is a method of RFB (Rotating Fluidized Bed), which uses the working principle of centrifugal force that can produce more exhaust gas is used also bersih.Pada RFB granular catalyst that is able to bind the particles PM. In this case the granular material used is of zeolite because it is able to filter PM better than a glass and silica. All this to move the distributor RFB by using electric motors. Another advantage of this RFB is to have a high filtration efficiency in filtering PM, capable of operating at high temperature. At this time the experiment will be conducted using the method blades and using a lighter material with aluminum on the expected RFB distributors do not need to install an electric motor in the appliance. In this case, diesel engine exhaust gas is used to rotate the distributor with the turning blades as the flow of exhaust gas that goes into housing and push RFB blades. Blades are designed to give effect to the

rotation tool that is able to play RFB distributor up to 850 rpm, at 2200 rpm rotation with a load 1500 Watt able to play the instrument up to 679 rpm, the rotation 2300 rpm with a load 1500 Watt able to play the instrument up to 737 rpm, the rotation 2400 rpm with a load 1500 Watt able to play the instrument up to 778 rpm, at 2300 rpm spin load 2000 Watt able to rotate up to 848 rpm, and at 2400 rpm rotation with a load 2000 Watt able to play the instrument. The translation of data analysis, conclusions can be drawn increasingly large diesel motor and generator load the greater the distributor rotation of RFB, So

that the tool can save the energy needed to drive the distributor RFB.

KEY WORDS :Partikulat Matter ( PM );RFB filter

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Di kapal umumnya menggunakan motor diesel sebagai penggerak utama, Bahan bakar yang digunakan pada motor diesel juga sangat mempengaruhi intensitas dari gas buang yang dihasilkan,untuk di kapal pada umumnya bahan bakar yang digunakan untuk motor diesel adalah HFO ( Heavy Fuel Oil ),atau Marine Diesel Oil (MDO) yang memiliki viskositas yang tinggi dibandingkan bahan bakar yang lainnya sehingga kualitas gas buang yang dihasilkan sangat buruk seperti

carbon monoxide (CO), hidrocarbon (HC), carbon dioxides

(CO2), nitrogen oxides (NOx), partikulat matter (PM) dan

sulphur oxides (SOx).

Semua gas tersebut diatas mempunyai dampak yang buruk bagi kesehatan, maka dari itu perlu dilakukan minimalisir terhadap kandungan gas yang berbahaya tersebut. Terutama kandungan PM atau Partikulat matter yang tidak hanya berbentuk padatan tapi juga cairan yang mengendap dalam partikel debu yang terbentuk dari pemecahan unsur hidrokarbon saat proses pembakaran.Dalam debu tersebut terkandung debu itu sendiri dan beberapa kandungan metal oksida yang kemudian saat ekspansi selanjutnya di atmosfir kandungan metal dan debu tersebut membentuk partikulat (karbon, debu, SO4, dan H20)

Dengan semakin perkembangnya dunia perindustrian memberikan dampak juga pada dunia transportasi terutama transportasi laut. Hal ini mengakibatkan meningkatnya pencemaran udara,dan pencemaran lingkungan sehingga banyak peraturan yang mengatur tentang pengendalian polusi udara. Peraturan tersebut telah dibuat dalam skala nasional maupun internasional seperti peraturan pemerintah No 14 tahun 1999 ,polusi di maritime ( MARPOL 73/78 annex VI ),dan Europa I sampai VI. Peraturan ini semakin tahun semakin ketat dalam mengatur batasan polusi udara yang di ijinkan,sehingga membuat para ilmuwan memikirkan berbagai

macam solusi melalui teknologi yang baik dan efisien untuk mengatasi masalah tersebut.

.

Salah satu metode untuk menurunkan kadar PM adalah metode penyaringan dengan gaya sentrifugal menggunakan alat RFB (Rotating Fluidized Bed) yang dapat menghasilkan gas buang yang lebih bersih.Pada RFB digunakan juga katalis granular yang mampu mengikat partikel PM tersebut. Dalam hal ini granula yang digunakan adalah dari bahan zeolit karena mampu menyaring PM lebih baik dari pada glass dan silica. Selama ini untuk menggerakkan distributor RFB dengan menggunakan motor listrik. Kelebihan lain dari RFB ini adalah memiliki efisiensi penyaringan yang tinggi dalam menyaring PM,mampu beroperasi pada suhu tinggi.

Pada eksperimen kali ini akan dilakukan metode penyaringan dengan gaya sentrifugal menggunakan RFB

(Rotating Fluidized Bed). Dimana dalam ekperimen kali ini

energi untuk memutar distributor RFB tidak menggunakan motor listrik melainkan dengan memanfaatkan gas buang dengan menambahkan sudu-sudu dan menggunakan bahan yang lebih ringan dengan alumunium pada distributor RFB. Dalam hal ini, gas buang motor diesel dimanfaatkan untuk memutar distributor dengan berputarnya sudu-sudu karena aliran gas buang yang masuk ke dalam housing RFB dan mendorong sudu-sudu. Sehingga alat tersebut dapat menghemat energy yang dibutuhkan untuk menggerakan distributor RFB.

Perumusan Masalah

Skripsi

ini akan membahas mengenai pengaruh penggunaan sudu-sudu pada putaran distributor RFB yang memanfaatkan gaya sentrifugal yang dapat menurunkan kadar PM.Adapun masalah-masalah yang dibahas antara lain :

(2)

1. Bagaimana pengaruh sudu-sudu yang digerakkan oleh gas buang terhadap putaran distributor

2. Bagaimana pengaruh putaran motor diesel dan beban generator terhadap putaran distributor dari RFB.

3. Bagaimana pengaruh putaran motor diesel dan beban generator terhadap efisiensi PM dengan menggunakan RFB.

4. Bagaimana pengaruh sudu-sudu terhadap efisiensi PM.

Sehingga alat yang dipasang dapat menghemat energi.

Tujuan Penulisan

Adapaun tujuan dari penulisan skripsi ini adalah :

1. Untuk mengetahui pengaruh sudu-sudu yang digerakkan oleh gas buang terhadap putaran distributor RFB,

2. Untuk pengaruh putaran motor diesel dan beban generator terhadap putaran distributor dari RFB. 3. Untuk pengaruh putaran motor diesel dan beban

generator terhadap efisiensi PM dengan menggunakan RFB.

4. Untuk mengetahui pengaruh sudu-sudu terhadap efisiensi PM

Luaran Yang Diharapkan

Penggunaan sudu-sudu pada distributor rotating fluidized bed sebagai efisiensi material dalam rangka mengurangi kadar PM dari motor diesel sehingga dapat dijadikan referensi dasar untuk pengembangan penelitian selanjutnya pada metode-metode yang berkaitan dengan mengurangi kadar PM dari motor diesel.

Kegunaan

Eksperimen ini berguna dalam hal-hal sebagai berikut : 1. Membuat alat yang dapat menghemat energy. 2. Variasi komponen Rotating Fluidized Bed (RFB). 3. Dasar eksperimen dengan metode teknologi

penggunaan sudu-sudu pada distributor RFB.

4. Dasar eksperimen menghemat energy untuk mengurangi kadar PM dari motor diesel.

TINJAUAN PUSTAKA

Prinsip kerja motor diesel

Mesin diesel adalah salah satu jenis dari motor bakar dalam, sesuai dengan namanya motor bakar dalam adalah motor dimana daya yang dihasilkan berasal dari pembakaran langsung di dalam silinder mesin. Karakteristik mesin diesel yang membedakan dengan motor bakar lainnya adalah metode penyalaan bahan bakar. Didalam mesin diesel bahan bakar diinjeksikan ke dalam silinder, yang berisi udara bertekanan tinggi.

Selama kompresi udara dalam silinder mesin maka suhu udara meningkat, sehingga ketika bahan bakar dalam bentuk kabut halus bersinggungan dengan udara panas ini akan menyala dan tidak dibutuhkan alat penyalaan lain dari luar. Karena alasan ini juga disebut mesin penyalaan kompresi. Karakteristik mesin diesel lain yang penting adalah mesinnya menghasilkan puntiran yang tidak tergantung pada kecepatan, karena banyaknya udara masuk kedalam silinder dalam setiap langkah hisap dari torak, hanya sedikit yang dipengaruhi kecepatan mesin. Mesin diesel juga mempunyai effisiensi

panas yang lebih dari pada motor bakar lainnya. Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin :

Tabel 1. Perbedaan motor diesel dengan motor otto

Secara matematis, proses pembakaran dalam motor diesel adalah sebagai berikut:

Sehingga proses pembakaran akan menghasilkan uap air (H2O) dan karbondioksida (CO2). Konsep diatas terjadi

saat terjadi pembakaran sempurna. Padhal tidak semuanya pembakaran bisa terjadi secara sempurna, sehingga hasil dari pembakaran juga akan berpengaruh. Salah satunya adalah gas NOx dan SOx. Gas inilah yang berbahaya yang biasa

dinamakan emisi.

Partikulat Matter ( PM )

PM atau Partikulat matter yang tidak hanya berbentuk padatan tapi juga cairan yang mengendap dalam partikel debu yang terbentuk dari pemecahan unsur hidrokarbon saat proses pembakaran.Dalam debu tersebut terkandung debu itu sendiri dan beberapa kandungan metal oksida yang kemudian saat ekspansi selanjutnya di atmosfir kandungan metal dan debu tersebut membentuk partikulat ( karbon,debu,SO4,dan

H20 ).Dalam Tier euro 2 yang telah berjalan di Indonesia

yaitu sebesar 0,25 gr/kwh yang di ijinkan,komisi eropa telah menetapkan batas-batas untuk PM 2.5 di udara seperti table

dibawah ini:

Tabel 2 euro emission standard

Efek menghirup partikel telah dipelajari secara luas pada manusia dan hewan dan termasuk asma, kanker paru-paru, masalah jantung, dan prematur kematian.Ukuran partikel adalah penentu utama di mana dalam saluran pernapasan partikel akan datang untuk beristirahat ketika dihirup. Karena ukuran partikel, mereka dapat menembus bagian terdalam paru-paru.partikel yang lebih besar umumnya disaring di

Item

Motor Diesel Motor Bensin

Bahan bakar Solar Bensin

Sistem pompa Bahan

bakar Injeksi,nozzle Karburator

Cara Penyalaan Kompresi Api listrik Perbandingan kompresi 15 sampai 22 6 sampai 10 Tekanan Kompresi 25-35 kg/cm2 8-15kg/cm2

(3)

hidung dan tenggorokan dan tidak menimbulkan masalah, namun partikel yang lebih kecil dari 10 mikrometer, yang disebut sebagai PM 2.5,dapat menetap di bronkus dan

paru-paru dan menyebabkan masalah kesehatan. Secara sekilas teknologi penanggulangan emisi dari mesin dapat dikategorikan menjadi dua bagian besar yaitu Pengurangan emisi metoda primer dan Pengurangan emisi metoda sekunder. Untuk pengurangan emisi metoda primer adalah sebagai berikut:

Berdasarkan bahan bakar :



Penggunaan bahan bakar yang rendah Nitrogen dan Sulfur termasuk penggunaan non fossil fuel



Penggalangan penggunaan Non Petroleum Liquid Fuels



Penggunaan angka cetan yang tinggi bagi motor diesel

dan angka oktan bagi motor bensin



Penggunaan bahan bakar Gas



Penerapan teknologi emulsifikasi (pencampuran bahan bakar dengan air atau lainnya)

Berdasarkan Perlakuan Udara :



Penggunaan teknologi Exhaust Gas Recirculation (EGR)



Pengaturan temperature udara yang masuk pada motor



Humidifikasi

Berdasarkan Proses Pembakaran :



Modifikasi pada pompa bahan bakar dan sistem injeksi bahan bakar



Pengaturan waktu injeksi bahan bakar



Pengaturan ukuran droplet dari bahan bakar yang diinjeksikan



Injeksi langsung air ke dalam ruang pembakaran Sementara itu pengurangan emisi metoda sekunder adalah :



Penggunaan Selective Catalytic Reduction (SCR)



Penerapan teknologi Sea Water Scrubber untuk aplikasi

di kapal



Penggunaan katalis magnet yang dipasang pada pipa bahan bakar



Penggunaan katalis pada pipa gas buang kendaraan bermotor

Rotating fluidized bed

Rotating fluidized bed adalah salah satu teknologi untuk menurunkan kadar PM dari gas buang motor diesel, dimana alat ini bekerja dengan prinsip gaya sentrifugal. Sentrifugal yaitu ketika sebuah benda atau partikel melakukan gerak melingkar, pada benda atau partikel tersebut bekerja gaya sentripetal yang arahnya menuju pusat lingkaran. Besar gaya sentrifugal sama dengan besar gaya sentripetal, sedangkan arah gaya sentrifugal berlawanan dengan gaya sentripetal. Hal ini dimaksudkan agar benda yang melakukan gerak melingkar berada dalam keadaan setimbang. Gaya yang arahnya menjahui pusat tersebut dinamakan gaya sentrifugal.

Rotating fluidized bed sendiri pertama kali telah dikembangkan oleh D’ottavio dan goren pada tahun 1963 dengan efisiensi partikel 0,6-4,5 µm,dan pada tahun 1978 telah dikembangkan pfeffer dan hill yang pada percobaannya mampu memisahkan gas polutan dari indsutri berupa micron,maupun sub micron partikel yang berasal dari gas buang industry,yang mampu memfilter PM sampai 90 %.Penggunaan RFB ini memiliki banyak keuntungan yaitu efisiensi tinggi,low pressure drop,dan mampu bekerja pada temperature tinggi.

Model alat

Gambar 1 : model sudu-sudu pada distributor

Gambar 2 : Poros Distributor

Gambar 3 : Rangkaian Alat RFB

Dari gambar 1, 2 dan 3 adalah skema dari RFB.Bagian-bagian dari RFB adalah :

a. Housing

Gbr 3 adalah Housing RFB. Housing adalah rumah/atau tempat untuk melekatnya poros, distributor, dan filter.Housing hanya diam saat sudu-sudu memutar distributor. Ukuran housing yang digunakan adalah 14 cm atau 14 mm, sedangkan untuk diameter sambungan dari housing ke knalpot dari motor diesel adalah 3,2 cm atau 32 mm.

Sambungan antar housing dengan knalpot harus ditempatkan pada bagian atas housing agar aliran gas buang dari motor diesel dapat mengalir sempurna agar RFB mampu mereduksi PM tersebut dengan baik.

b. Distributor

Gbr 1,dan 2 adalah Distributor RFB. Distributor adalah tempat untuk bed granula, dan sebagai saringan pertama saat gas buang dari motor diesel masuk. Granula berputar bersamaan dengan putaran distributor. Pada lapisan distributor akan dilekatkan filter dengan ukuran 150 mess.

Gas buang dari motor diesel akan melewati housing terlebih dahulu kemudian akan mengenai distributor. Saat gas buang mengenai distributor maka filter yang menempel pada distributor akan membantu mengurangi PM yang ada pada gas buang, dan dengan putaran

(4)

distributor granula tersebut akan membersihkan filter yang telah terkena gas buang.

c. Bed granula

Bed granula adalah butiran-butiran yang berfungsi sebagai tempat melekatnya PM atau jelaga yang disebabkan putaran yang terjadi di distributor.butiran inilah yang akan mengikat sekaligus membersihkan PM yang menempel pada screen.material yang akan digunakan adalah zeolite 4mm. Pada penelitian sekarang granula yang digunakan terbuat dari Zeolit karena dari hasil penelitian sebelumnya Zeolit merupakan bahan yang paling baik dan mudah di temukan.

d. Sudu-sudu

Sudu-sudu digunakan untuk memutar distributor dengan dorongan gas buang motor diesel dengan kecepatan yang diperlukan untuk dapat mereduksi PM,berdasarkan prinsip gaya sentrifugal.

e. Filter

Filter adalah saringan kedua setelah distributor,dan sebagai tempat keluarnya gas yang telah tereduksi karena putaran sudu-sudu. proses RFB,pertama-tama udara gas buang dari motor diesel masuk ke dalam RFB yang mendorong sudu-sudu sehingga memutar distributor, kemudian terjadi gaya sentrifugal dari putaran RFB tersebut gas yang masuk ikut berputar di RFB bersamaan dengan berputarnya granulanya sehingga massa jenis yang berat (PM) menempel pada butiran-butiran granula yang ada di dalam RFB dan massa jenis yang ringan akan keluar dari RFB.Pada kajian eksperimen ini granula yang digunakan dalam RFB tersebut akan divariasikan jumlah granula untuk dapat diketahui jumlah granula yang efisien untuk mereduksi jelaga tersebut.

METODOLOGI PENELITIAN

Eksperimen ini memiliki skema diagram percobaan dari awal hingga akhir, adalah sebagai berikut :

Metodologi penelitian adalah kerangka dasar dari tahapan penyelesaian skripsi. Metodologi tersebut mencakup semua kegiatan yang akan dilaksanakan untuk memecahkan masalah atau melakukan proses analisa terhadap permasalahan skripsi. Adapun tahapan yang akan dilakukan sebagai berikut:

1) Mencari Studi Literatur

2) Desain Alat Penelitian (Sudu-sudu pada Distributor dari Rotating Fluidized Bed)

3) Pembuatan Alat Ekperimen (Sudu-sudu pada Distributor dari Rotating Fluidized Bed)

4) Pencocokan Motor Diesel Dengan Generator 5) Uji Kerja Ekperimen (Rotating Fluidized Bed) 6) Eksperimen Alat Rotating Fluidized Bed dan Uji Emisi 7) Pencatatan Data-Data Eksperimen

8) Analisa Data-Data Dan Pembahasan 9) Pengambilan Kesimpulan Dan Saran 10) Penyusunan Laporan

3. 1. Studi Literatur

Studi literatur dilakukan untuk mempelajari tentang teori-teori dasar permasalahan yang diangkat dalam tugas akhir ini. Dengan tujuan untuk mendapatkan pengetahuan dasar dan data dari penelitian-penelitian sebelumnya yang dapat digunakan sebagai acuan penelitian selanjutnya. Pada tahap ini dilakukan study terhadap referensi-referensi yang terdapat pada tugas akhir yang telah lalu, jurnal, internet, dan buku-buku materi penunjang. Informasi yang dibutuhkan pada tahap ini adalah data base tentang prinsip kerja motor diesel, penjelasan tentang Partikulat Matter ( PM ) dan standart PM yang digunakan di Indonesia, dan cara kerja dan fungis dari Rotating fluidized bed sehingga dapat mengurangi atau mereduksi kadar PM pada motor diesel.

3.2

Desain Alat Eksperimen (Sudu-sudu pada

Distributor dari Rotating Fluidized Bed)

Pada tahap ini dilakukan desain sudu-sudu pada distributor dari Rotating Fluidized Bed sebelum merakit alat. Tujuan dari mendesain sudu-sudu ini supaya dapat di simulasikan bagaimana bentuk sudu-sudu yang baik sehingga dapat memutar distributor dari rotating fluidized bed dengan baik juga. Untuk mendesain sudu-sudu digunakan software ANSYS 11 agar dapat disimulasikan dan mencari data yang dibutuhkan dalam penilitian ini. Adapun hasil desain sudu-sudu sebagai berikut :

Gbr.3.1 RFB 3D view

Prinsip kerja dari penggunaan sudu-sudu pada distributor dari Rotating fluidized bed adalah gas buang dari motor diesel masuk melalui inlet pada bagian housing RFB untuk kemudian mendorong sudu-sudu pada distributor dari RFB mengitari distributor RFB.Akibat putaran distributor tadi terjadilah gaya sentrifugal yang mengakibatkan partikulat Variasi Putaran

Motor Diesel & Beban Generator

(5)

menempel pada filter distributor karena berat jenis yang ringan dari gas buang motor diesel akan terlempar keluar.

Granula yang berada di dalam distributor juga mampu mengikat PM yang berasal dari gas buang motor diesel karena terbuat dari natural zeolit. Sehingga proses filtrasi dari PM dengan menggunakan metode RFB terjadi dua kali penyaringan pertama melalui filter distributor kemudian penyaringan melalui granula.

3.3. Prosedur Pengumpulan Data

Prosedur pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini melalui tiga tahap yaitu:

a. Perumusan Masalah

Skripsi ini akan membahas mengenai penurunan kadar

Particulatte Matter sebelum dan sesudah ditreatment oleh

peralatan Rotating Fluidized Bed yang memanfaatkan gaya sentrifugal dari gas buang yang masuk dan kemudian mendorong sudu-sudu pada distributor dari RFB. Adapun masalah-masalah yang dibahas antara lain :

1. Bagaimana pengaruh sudu-sudu yang digerakkan oleh gas buang terhadap putaran alat

2. Bagaimana pengaruh putaran motor diesel dan beban generator terhadap putaran alat.

3. Bagaimana pengaruh putaran motor diesel dan beban generator terhadap PM.

4. Bagaimana pengaruh sudu-sudu terhadap efisiensi PM.

b. Batasan Masalah

Skripsi ini memiliki batasan masalah yang ada yaitu : 1) Tidak membahas performa motor diesel dan generator. 2) Yang divariasikan hanya putaran motor diesel dan

beban generator yaitu menggunakan variasi putaran 2200 rpm,2300 rpm, 2400 rpm dan variasi beban 1500 Watt dan 2000 Watt

3) Spesifikasi motor diesel yang digunakan :

Merk : DONG FENG

Type : R 175A

Power : 6.6 HP

Speed : 2600 RPM

4) Spesifikasi generator sebagai beban :

Type : ST-75

Voltage : 220 V

Speed : 1500 RPM

Current : 34.1/68.2 A Frequency : 50 HZ

5) Bahan bakar motor diesel yang digunakan adalah MDO

6) Emisi gas buang yang diukur hanya Partikulat matter (PM)

7) Natural Zeolit merupakan campuran 70 % tanah liat dan 30 % zeolit

8) Menggunakan 110 gram natural zeolit.

3.4 Perakitan alat

Perakitan alat yang akan dirancang sesuai dengan yang telah di desain. Rotating Fluidized bed terdiri dari beberapa bagian-bagian yang akan dibuat terpisah untuk kemudian dirakit menjadi satu.bagian-bagian tersebut yaitu :

i. Housing (tempat distributor dan tempat melekatnya inlet tube dari motor diesel ke alat) yang dibuat dengan ukuran diameter 140 mm,dan panjang 270 mm. sedangkan untuk diameter sambungan dari housing ke knalpot dari motor diesel adalah 3,2 cm atau 320 mm.Berikut dibawah ini adalah gambar dari housing yang digunakan :

Gbr. 3.5 Housing RFB

i. Distributor (tempat granula berputar) yang dibuat dengan ukuran diameter 90 mm dan panjang 150 mm,disini distributor akan melekat langsung dengan poros yang berdiameter 32 mm dengan panjang 270 mm ( yang terdiri dari 150 mm untuk panjang distributor,70 mm untuk dijadikan poros distributor yang dihubungkan ke motor listrik,dan 50 mm untuk outlet gas dari alat ). Distributor akan dibungkus oleh filter yang bertujuan untuk memfilter udara juga,dan tempat untuk granula nya,ukuran filter yang digunakan adalah 150 mess. Pada penelitian kali ini distributor tidak menggunakan motor listrik untuk berbupar melainkan dengan sudu-sudu dengan tekanan yang diberikan oleh gas buang motor diesel.

iii. Granula

Pada percobaan ini akan menggunakan bahan zeolit dengan ukuran 4 mm karena dari hasil percobaan sebelumnya zeolit bahan yang paling baik diantara bahan yang lain seperti glass beads dan silica gel. Untuk jumlah granulanya juga akan divariasikan yaitu dengan massa 110 gr, 210 gr, dan 310 gr agar dapat diketahui material dengan jumlah yang paling baik digunakan untuk max putaran yang dihasilkan dari sudu-sudu dengan dorongan gas buang dengan cara rotating fluidized bed ini.berikut dibawah ini adalah detail untuk pembuatan granula dari bahan zeolit :

Natural Zeolit

Zeolit adalah senyawa zat kimia alumino-silikat berhidrat dengan kation natrium, kalium dan barium. Secara umum,Zeolit memiliki melekular sruktur yang unik, dimana atom silikon dikelilingi oleh 4 atom oksigen sehingga membentuk semacam jaringan dengan pola yang teratur. Di beberapa tempat di jaringan ini, atom Silicon digantikan degan atom Aluminium, yang hanya terkoordinasi dengan 3 atom Oksigen. Atom Aluminium ini hanya memiliki muatan 3+, sedangkan Silicon sendiri memiliki muatan 4+. Keberadaan atom Aluminium ini secara keseluruhan akan menyebababkan Zeolit memiliki muatan negatif. Muatan negatif inilah yang menebabkan Zeolit mampu mengikat kation.Zeolit juga sering disebut sebagai 'molecular sieve' / 'molecular mesh' (saringan molekuler)karena zeolit memiliki pori-pori berukuran melekuler sehingga mampu memisahkan/menyaring molekul dengan ukuran tertentu.

Zeolit mempunyai beberapa sifat antara lain : mudah melepas air akibat pemanasan, tetapi juga mudah mengikat kembali molekul air dalam udara lembab.

(6)

Oleh sebab sifatnya tersebut maka zeolit banyak digunakan sebagai bahan pengering. Disamping itu zeolit juga mudah melepas kation dan diganti dengan kation lainnya, misal zeolit melepas natrium dan digantikan dengan mengikat kalsium atau magnesium.

Pada percobaan kali ini material granula yang digunakan selain glass beads adalah zeolit yang akan dicampur dengan tanah liat yang biasa digunakan untuk pembuatan genting. Perpaduan untuk granula tersebut adalah 70 % tanah liat dan 30 % zeolit.Ukuran granula yang akan digunakan untuk material ini hanya 4 mm saja, karena untuk perbandingan variasi material granula diameter granula yang digunakan adalah sama yaitu 4 mm.Campuran zeolit dan tanah liat akan dibentuk bulatan sampai 1 kg dengan diameter 4 mm,kemudian akan dikeringkan terlebih dahulu selama 1 hari untuk kemudian di oven pada temperatur 230 C selama 5 jam. Hal ini dilakukan agar zeolit yang dicampur dengan tanah liat tadi tidak mudah hancur saat diputar pada RFB.berikut dibawah ini adalah bentuk dari granula zeolit yang digunakan pada percobaan ini :

Gbr 3.5 Natural Zeolit

3. 4 Persiapan,dan pemasangan

Persiapan dalam percobaan ini yaitu pengecekan kondisi motor diesel seperti air pendingin apakah cukup, pengecekan packing pada tiap sambungan, bahan bakar yang digunakan apakah sudah sesuai dengan spesifikasi motor diesel,pada percobaan ini bahan bakar yang digunakan adalah MDO, pengecekan motor generator sebagai alat pembebanan. Pengecekan ini bertujuan untuk memastikan bahwa kondisi motor diesel dan motor generator telah siap untuk di jalankan proses percobaan. Setelah persiapan motor diesel dan motor generator kemudian pemasangan alat RFB yang telah dirakit pada tahap sebelumnya dan di coba apakah distributor yang telah ditambah sudu-sudu dapat berputar dengan dorongan gas buang yang masuk kedalam housing. Setelah distributor dapat berputar kemudian motor diesel diputar dengan variasi putaran 2200 rpm, 2300 rpm, 2400 rpm dengan variasi beban 1500 Watt dan 2000 Watt.

3.5 Pengoperasian

Setelah tahap persiapan dan pemasangan,motor diesel akan dioperasikan pada variasi putaran 2200 rpm, 2300 rpm, 2400 rpm,dan variasi beban 1500 Watt dan 2000 Watt. Data yang akan diambil yaitu 2 kondisi yaitu kadar PM dari motor diesel tanpa alat RFB dan kadar PM dari motor diesel dengan alat RFB sebagai data pembanding. Data yang digunakan berasal dari variasi putaran motor diesel dan variasi beban motor generator yang digunakan untuk kemudian dicatat data yang diperoleh dari pemvariasian tersebut. Sebelum RFB dipasang dengan motor diesel,alat terlebih dahulu harus dijalankan agar saat dipasang dengan motor diesel dapat diperoleh hasil yang maksimal.

3.6 Uji emisi ( PM )

Dari data yang diperoleh selama pengoperasian motor diesel pada 2 kondisi diatas,kemudian dilakukan uji emisi (PM) untuk diperoleh perbandingan kadar PM antara motor diesel tanpa menggunakan alat RFB dengan motor diesel yang menggunakan alat RFB.Jadi pertama kali pengujian PM adalah mengukur kadar PM dari motor diesel terlebih dahulu tanpa alat kemudian dilakukan pengukuran kedua dengan menggunakan 75 % exhaust gas dari motor diesel langsung ke alat. Kemudian data pertama yang kita ambil tanpa menggunakan alat adalah putaran distributor RFB pada putaran 2200 dengan menggunakan massa granula tetap sebesar 110 gram dan dengan beban 1500 Watt. Data selanjutnya yang akan diambil pada data pertama ini akan divariasikan bebannya pada putaran 2300 rpm dan 2400 rpm sebesar 1500 Watt dan 2000 Watt pada masing-masing putaran tersebut. kemudian data kedua yang kita ambil dengan menggunakan alat sama seperti pengambilan data pertama. Sehingga dapat dibuat perbandingan dengan membuat tabel data percobaan dibawah ini :

1. Data pengambilan pengujian PM untuk motor diesel dengan variasi putaran 2200 rpm, 2300 rpm, 2400 rpm pada beban generator 1500 watt, dan massa granula natural zeolit tetap 110 gram tanpa menggunakan alat RFB.

Tabel 3.1. Uji PM motor diesel tanpa menggunakan alat.

Putaran (rpm) Beban(Watt) PM

2200 1500

2300 1500

2400 1500

2. Data pengambilan pengujian PM untuk motor diesel dengan variasi putaran 2300 rpm , 2400 rpm pada beban 2000 Watt, dan massa granula natural zeolit tetap 110 gram tanpa menggunakan alat RFB:

Tabel 3.2. uji PM motor diesel tanpa menggunakan alat.

2300 2000

2400 2000

3. Data pengambilan pengujian PM untuk motor diesel dengan variasi putaran 2200 rpm, 2300 rpm, 2400 rpm pada beban generator 1500 watt, dan massa granula natural zeolit tetap 110 gram dengan menggunakan alat RFB.

Tabel 3.3 uji PM motor diesel dengan menggunakan alat. Putaran (rpm) Beban(Watt) Putaran Alat PM 2200 1500 2300 1500 2400 1500

4. Data pengambilan pengujian PM untuk motor diesel dengan variasi putaran 2300 rpm , 2400 rpm pada

(7)

beban 2000 Watt, dan massa granula natural zeolit tetap 110 gram dengan menggunakan alat RFB: Tabel 3.4. uji PM motor diesel dengan menggunakan alat.

2300 2000

2400 2000

Dari 4 tahapan pengambilan data uji emisi PM diatas,nanti hasilnya akan dianalisa untuk dapat diketahui Putaran alat dengan menggunakan sudu-sudu, putaran motor diesel, dan beban generator yang paling maksimum dalam mereduksi kadar PM.

3.9 Analisa data

Hasil yang didapat dari studi literatur dan

eksperimen akan dianalisa sehingga dapat menjawab

semua permasalahan yang ada pada skripsi.Metode

yang digunakan adalah dengan berkonsultasi dengan

dosen pembimbing dan menambah studi literatur jika

diperlukan.Dari hasil uji putaran distributor RFBF yang

nantinya akan dianalisa berapa jumlah granula yang

paling baik digunakan untuk mereduksi kadar PM

karena putaran motor diesel,sudu-sudu,dan beban

generator tetap.

3. 10 Kesimpulan

Setelah semua tahap dilakukan, selanjutnya adalah

menarik kesimpulan dari analisa data yang didapatkan

setelah pengujian. Kesimpulan berdasarkan dari data

yang diperoleh hasil elektrolisis, pH larutan, laju reaksi

dari variasi komponen sel elektrolisis. Dari kesimpulan

ini maka akan didapat juga rekomendasi perbaikan

sebagai bahan untuk penelitian selanjutnya.

ANALISA DAN INTERPRETASI HASIL

Pada bab ini akan membahas secara umum pelaksanaan ekpserimen dan pencatatan data-data hasil eksperimen serta perhitungan-perhitungan yang berkaitan dengan data-data eksperimen. Penjelasan hasil perhitungan ini selanjutnya akan mengantarkan skripsi pada kesimpulan sesuai pada latar belakang, permasalahan, batasan masalah dan tujuan skripsi.

4.1 Eksperimen Alat RFB

Sebelum melakukan ekperimen, telah dilakukan terlebih dahulu pendesainan sudu-sudu pada ditributor dari RFB. Tujuan dari mendesain sudu-sudu ialah untuk mencari bentuk dan ukuran yang dapat memutar distributor dari RFB dengan baik. Adapun software yang digunakan untuk mendesain sudu-sudu tersebut yaitu dengan ANSYS 11. Dengan software ini dapat menghitung berapa torsi yang dihasilkan pada saat gas buang masuk ke dalam inlet housing dari RFB. Akan tetapi aplikasi tersebut tidak dapat mensimulasikan alat dalam posisi berputar melainkan posisi tetap hanya saja fluida kerjanya yang dapat berjalan atau mengalir sehingga desain yang dihasilkan yaitu sebagai berikut :

Gambar 4.1 Desain sudu-sudu pada distributor dari RFB Setelah mendesain alat, maka dilakukan penginputan data untuk menghitung torsi yang dihasilkan dari udara gas buang yang mengalir dan memutar distributor dari RFB. Adapun rumusannya sebagai berikut :

Diketahui data dari hasil inputan massa flow rate gas buang yaitu besar gaya yang dihasilkan sebesar 0,318 N dan jari-jari pipa udara gas buang sebesar 0,016 m. Dengan begitu dapat di cari besar Torsi (τ) = F x r.

Torsi (τ)= 0,318 N x 0,016 m = 0,005088 Nm

Telah dilakukan juga ekperimen terhadap alat RFB yang menggunakan sudu-sudu pada distributornya.Untuk pelaksanaan eksperimen ini pertama kali motor diesel akan di uji kadar PM nya pada variasi putaran motor diesel dan variasi beban generator yaitu pada 2200 rpm, 2300 rpm,2400 rpm dan beban 1500 Watt tanpa alat RFB yang disambungkan.Bahan bakar yang digunakan untuk motor diesel ini adalah MDO ( Marine Diesel Oil ).Setelah data PM motor diesel tanpa alat diambil,kemudian dilakukan pengambilan data PM dengan menggunakan alat dengan mengatur bukaan katup terlebih dahulu yaitu bukaan katub yang mengatur aliran udara yang masuk ke dalam alat RFB dibuka sebesar ¾ dari bukaan penuh dan bukaan katub yang mengatur aliran udara yang keluar ditutup sebesar ¾ dari tutup penuh. Disamping itu, pada saat pengujian dengan menggunakan alat RFB dicatat putaran distributor dari RFB pada tiap-tiap putaran motor diesel dan beban generator sesuai variasi yang sudah disebutkan diatas. Dari ekperimen tersebut dapat dilakukan pencatatan hasil sebagai berikut : Tabel 4.1 Uji PM motor diesel tanpa alat RFB

NO. KETERANGAN mg/m^3

1 PM pada putaran 2200 rpm, beban 1500 Watt tanpa alat 21,6 2 PM pada putaran 2300 rpm,

beban 1500 Watt tanpa alat 19,2 3 PM pada putaran 2300 rpm,

beban 2000 Watt tanpa alat 20 4 PM pada putaran 2400 rpm,

(8)

Tabel 4.2 Uji PM motor diesel dengan alat RFB

NO. KETERANGAN mg/m^3

6 PM pada putaran 2200 rpm, beban

1500 Watt dengan alat 56,8

Dari data di atas di dapatkan hasil pengujian PM motor diesel tanpa alat RFB yang baik yaitu pada putaran 2400 rpm dengan beban 1500 Watt sebesar 15,6 mg/m^3. Sedangkan, hasil pengujian dengan menggunakan alat RFB yang baik yaitu pada putaran 2300 rpm dengan beban 2000 Watt sebesar 30,4 mg/m^3. Pengukuran PM yang digunakan saat uji emisi ini adalah dengan Gravimetri. cara kerja alat tersebut yaitu dengan analisa kimia dengan cara kuantitatif dengan pemisahan dan penimbangan senyawa atau unsur tertentu.berikut dibawah ini adalah perbandingan filter pada alat pengukur kadar PM sebelum motor diesel menggunakan alat RFB dan sesudah motor diesel menggunakan alat RFB :

Gbr 4.2 PM motor diesel tanpa alat

Gbr 4.3 PM motor diesel dengan alat

Dari segi visual kadar penurunan kadar PM tanpa RFB terlihat berwarna hitam seperti yang ada pada gambar 4.2,sedangkan setelah motor diesel menggunakan RFB terjadi perubahan yang cukup signifikan yaitu dari warna PM yang menempel pada filter berubah menjadi abu-abu ( gbr 4.3 ). Akan tetapi pada saat proses pemeriksaan kadar PM dengan penimbangan massa gas buang yang menempel di filter alat Gravimetri menyebutkan bahwa massa gas buang yang menggunakan alat lebih besar dari pada tanpa menggunakan alat. Masalah tersebut terjadi di karenakan adanya serpihan granula natural

zeolit yang ikut menempel di filter sehingga terjadi kelebihan massa.

4.2 Analisa eksperimen

4.2.1 KONDISI TANPA ALAT Rotating Fluidized Bed

BEBAN = 1500 Watt

Putaran motor diesel pada kondisi ini adalah 2400 rpm. Dikarenakan tipe motor diesel adalah 4-tak maka dapat diartikan bahwa untuk menghasilkan 1 kali daya dibutuhkan 2 putaran. Sehingga dalam 1 menit terdapat 1200 kali daya yang dihasilkan.

a) BHP (Ne) Motor Diesel

Dari data sebelumnya BHP motor diesel dapat dicari dengan rumus :





cos





Ne

V

I

BHP

Dimana : V = tegangan beban (volt) I = arus beban (ampere) Cos φ = sudut antara V dan I = 0.8 η = efisiensi motor diesel-generator = 0.8 Maka :

8 .

0

8 .

0

6 .

6

235 





 Ne

BHP

kW

Ne

BHP

Watt

Ne

BHP

551 ,

1 1551



b) Massa Udara Terbakar 1 Kali Daya (Mu) Dari data motor diesel didapat :

A = luas penampang torak = 0.00441563 m2

L = panjang langkah torak = 0.08 m2

Vb = volume ruang bakar = 0.00035325 m3

ηu = efisiensi massa udara = 0.9 (secara umum)

ρu = densitas udara = 1.164414 kg/m3_(diasumsikan

pada temperatur 300_{C, dan tekanan 1 atm)}

Maka :

Mua = Vb x ρu

Mua = 0.00035325 m3_{x 1.164414 kg/m}3

Mua = 0.0004113292455 kg

Dikarenakan tidak semua massa udara yang bisa ikut terbakar maka dengan efisiensi yang diambil dapat ditentukan Mu menjadi :

Mu = ηu x Mua

Mu = 0.9 x 0.0004113292455 kg Mu = 0.00037019632095 kg Mu = 0.0003702 kg

c) Massa Udara Terbakar 1 Kali Daya (Mu) Dari data eksperimen didapat:

t = 77 detik = 1.28333 menit

Vbb = volume bahan bakar selama t

= 20 ml = 0.00002 m3

ρd = 850 kg/m3

Maka :

FCR = Flow Rate bahan bakar = Vbb/ t

= 0.00002 / 1.28333 FCR = 1.5584 x 10-5_m3_{/ menit}

Dalam 1 menit terdapat 1200 kali daya yang dihasilkan maka terdapat 1200 kali penyemprotan bahan bakar. Sehingga Vd (volume bahan bakar untuk 1 kali daya) dapat dihitung :

Vd = FCR / 1200

(9)

Vd = 1.2987 x 10-8_m3 Sehingga : Md = Vd x ρd Md = 1.2195 x 10-9 _m3_{x 850} kg/m3 Md = 1.1039 x 10-5_kg

d) Massa Gas Buang 1 Kali Daya (Mx)

Massa gas buang untuk satu kali pembakaran adalah penjumlahan dari massa udara dan massa bahan bakar yang terbakar pada kondisi tersebut.

Mx = Mu + Md

Mx = 0.0003702 kg + 1.0395 x 10-5_kg

Mx = 0.000381236 kg

e) Massa Gas Buang Selama 1 Menit Kerja (Mm) Dikarenakan dalam 1 menit terdapat 1200 kali daya yang dihasilkan maka terdapat 1200 kali motor diesel menghembuskan gas buang.

Mm = 1200 x Mx

Mm = 1200 x

0.000381236 kg

Mm = 0.457482976 kg f) Massa Gas Buang Selama 1 Jam Kerja (Mh)

Massa ini didapat dengan mengkonversikan massa gas buang selama satu menit kerja menjadi satu jam kerja.

Mh = 60 x Mm Mh = 60 x 0.457482976 kg

Mh = 27.44897853 kg g) Flow Rate Gas Buang Untuk Eksperimen (FRx)

Flow rate gas buang dipengaruhi oleh volume gas buang. Sehingga harus mencari volume gas buang yang digunakan untuk eksperimen adalah didapat dari massa gas buang tersebut dikonversikan dalam bentuk volume dengan densitas gas buang pada saat ini berdasarkan temperatur gas buang. Diasumsikan temperatur gas buang sama dengan temperatur exhaust manifold motor diesel. Perhitungan sebagai berikut :

Dari data eksperimen didapat : Temperatur exhaust manifold = T = 2020_C

Maka Densitas gas buang :

3 3 0 3 0

/

754281758

.

0 /

)

202

273 (

015 .

1 )

273 (

293 .

1 /

)

273 (

015 .

1 )

273 (

293 .

1 m

kg

x

m

kg

C

x

m

kg

C

T

x













Maka untuk volume gas buang dari massa gas buang motor diesel selama satu jam kerja :

Vx = Mh x ρx

Vx = 27.44897kg/hr x 0.75428kg/m3

Vx = 36.39088211 m3_/hr

Flow rate gas buang adalah kondisi dimana Vx dihasilkan selama satu jam kerja motor diesel sehingga dapat ditentukan bahwa :

FRx = 36.39088211 m3_/hr

a) Massa PM Selama 1 jam Kerja (MPM)

Dari hasil perhitungan perubahan nilai PM ke mg/m3_{didapat nilai untuk :}

k PM = 15,6 mg/m3

Kemudian hasil ini dikalikan dengan FRx ( Flow rate gas buang yang digunakan untuk eksperimen), sehingga MPM dapat ditemukan.

MPM = FRx x k PM

MPM = 36.39088211 m3_{/hr x 15,6 mg/ m}3

MPM = 567,70 mg/ h MPM = 0,56770 gr/ h b) Massa PM untuk per kW.h

Dari hasil perhitungan diatas dapat dicari untuk massa PM untuk per kW.h , maksudnya adalah untuk mengetahui berapa banyak yang terjadi untuk 1 kW daya selama 1 jam.

PM =

MPM

_Ne

=

551 .

1 56770

,

0

= 0,366 gr/kW.h

Dari rumusan diatas maka semua hasil uji emisi PM akan dikonversi untuk merubah satuan PM dari mg/m^3 ke satuan PM gr/kwh agar memudahkan untuk membandingkan antara hasil percobaan dengan aturan euro 2. Dengan demikian dapat diketahui pengaruh sudu-sudu yang digerakkan oleh gas buang terhadap putaran alat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.3. Putaran distributor dari RFB.

NO. KETERANGAN PUTARAN

ALAT(RPM) 6 Pada putaran 2200 rpm, beban

1500 Watt dengan alat 679

7 Pada putaran 2300 rpm, beban

Dari data di atas menyatakan bahwa sudu-sudu yang dipasang dapat memutar distributor dari RFB hingga putaran

850 rpm.

4.2.2 Pencatatan dan Analisa Variasi Putaran Motor Diesel dan Beban Generator Terhadap Putaran Alat

Pada tahap ini, putaran motor diesel divariasikan pada 2 kondisi beban generator yaitu yang pertama pada putaran 2200 rpm, 2300 rpm, 2400 rpm dikondisi beban 1500 Watt. Sedangkan yang kedua pada putaran 2300 rpm dan 2400 rpm dikondisi beban 2000 Watt. Pengaruh putaran motor diesel dan beban generator terhadap putaran alat dapat dilihat hasilnya pada tabel 4.3. Dari hasil yang tercatat pada tabel 4.3 di atas dapat diketahui bahwa pada putaran 2200 rpm dengan beban 1500 Watt mampu memutar alat hingga 679 rpm, pada putaran 2300 rpm dengan beban 1500 Watt mampu memutar alat hingga 737 rpm, pada putaran 2400 rpm dengan beban 1500 Watt mampu memutar alat hingga 778 rpm, pada putaran 2300 rpm dengan beban 2000 Watt mampu memutar hingga 848 rpm, dan pada putaran 2400 rpm dengan beban

(10)

2000 Watt mampu memutar alat. Dari penjabaran analisa data tersebut , dapat ditarik kesimpulan semakin besar putaran motor diesel dan beban generator maka semakin besar pula putaran distributor dari RFB.

4.2.3 Pencatatan dan Analisa Variasi Putaran Motor Diesel dan Beban Generator Terhadap PM.

pada tahap ini membahas tentang pengaruh putaran motor diesel dan beban generator terhadap effisiensi PM. Dimana putaran motor diesel dan beban generator di variasikan dengan 2 kondisi beban generator yang berbeda seperti pada tahap 4.2.2. Data yang diperoleh dari hasil pencatatan yang sudah dikonveri ke dalam satuan gr/kW.h dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 4.4 Uji PM motor diesel tanpa alat RFB (gr/Kwh)

NO. KETERANGAN gr/Kwh

1 PM pada putaran 2200 rpm,

beban 2000 Watt tanpa alat 0,404

Tabel 4.5 Uji PM motor diesel dengan alat RFB (gr/Kwh)

NO. KETERANGAN gr/Kwh

6 PM pada putaran 2200 rpm,

beban 1500 Watt dengan alat 1,333 7 PM pada putaran 2300 rpm,

beban 2000 Watt dengan alat 0,816 Dari hasil diatas dapat ditampilkan dalam grafik bar ,untuk memudahkan kita menganalisa dan menampilkannya,seperti dibawah ini :

Grafik 4.2. Pengaruh Putaran Motor Diesel dan Beban Generator Terhadap PM (gr/kwh)

Dari grafik 4.2 diatas dapat diketahui bahwa pada eksperimen RFB dengan menggunakan material natural zeolit yang berdiameter 4 mm,dengan variasi putaran motor diesel dan beban generator yang mendapatkan hasil yang baik yaitu pada putaran motor diesel 2300 rpm dan beban generator 2000 Watt dimana pada bukaan katup ¾ dari bukaan penuh

diperoleh kadar PM sebesar 0,713 gr/kwh dan distributor dapat berputar hingga 778 rpm. Dari data tersebut dapat kita analisa bahwa semakin besar putaran motor diesel dan beban generator maka semakin besar pula putaran distributor dari RFB karena adanya sudu-sudu sehingga terjadi penurunan PM.

4.2.4 Pencatatan dan Analisa Pengaruh Sudu-Sudu Terhadap Efisiensi PM.

pada tahap ini adalah pengaruh sudu-sudu terhadap effisiensi PM. Dimana nilai effisiensi PM tersebut dapat diketahui dari rumusan dibawah ini.

Nilai penurunan atau kenaikan emisi yang terjadi dapat dicari dengan cara :

Ka-Kb/Ka Dimana :

Ka = Kadar Gas Tanpa Alat RFB (gr/kWh)

Kb = Kadar Gas setelah memakai RFB (gr/kWh)

Dari hasil diatas dapat ditampilkan dalam grafik bar ,untuk memudahkan kita menganalisa dan menampilkannya,seperti dibawah ini :

Grafik 4.3. Pengaruh sudu-sudu Terhadap Effisiensi PM.

Dari grafik 4.3 diatas dapat diketahui adanya kenaikkan kadar PM dengan putaran alat 778 rpm adalah sebesar 0,713

gr/kW.h atau 52 % dari kondisi awal kadar PM motor diesel

tanpa menggunakan alat RFB. Dari kondisi tersebut dapat di analisa bahwa kenaikan kadar PM terjadi bukan karena PM itu sendiri yang tersaring pada filter, tetapi karena adanya serpihan granula yang terbuat dari natural zeolit yang rontok sehingga terbawa keluar dan menempel di filter. Akan tetapi dari grafik bar tersebut dan dari segi visual pada gbr 4.2 dan gbr 4.3 dapat ditarik kesimpulan bahwa putaran alat pada 778

rpm dapat menurunan kadar PM dari motor diesel.

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Setelah melakukan analisa data maka selanjutnya dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Sudu-sudu yang di desain memberi pengaruh terhadap putaran alat RFB yaitu dapat memutar distributor dari RFB hingga putaran 850 rpm. 2. Putaran motor diesel dan beban generator yang

divariasikan memberi pengaruh pada putaran alat RFB pada analisa data sebagai berikut : pada putaran 2200 rpm dengan beban 1500 Watt mampu memutar alat hingga 679 rpm, pada putaran 2300 rpm dengan beban 1500 Watt mampu memutar alat hingga 737

rpm, pada putaran 2400 rpm dengan beban 1500 Watt

mampu memutar alat hingga 778 rpm, pada putaran 2300 rpm dengan beban 2000 Watt mampu memutar hingga 848 rpm, dan pada putaran 2400 rpm dengan

(11)

beban 2000 Watt mampu memutar alat. Dari penjabaran analisa data tersebut , dapat ditarik kesimpulan semakin besar putaran motor diesel dan beban generator maka semakin besar pula putaran distributor dari RFB.

3. Putaran motor diesel dan beban generator yang di variasikan memberi pengaruh pada kadar PM. Terbukti dengan adanya hasil analisa sebagai berikut : pada putaran motor diesel 2300 rpm dan beban generator 2000 Watt dapat menghasilkan kadar PM yang baik secara visual. sebesar 0,713 gr/kwh dan distributor dapat berputar hingga 778 rpm. Dengan demikian semakin besar putaran motor diesel dan beban generator maka semakin besar pula putaran distributor dari RFB karena adanya sudu-sudu sehingga terjadi penurunan PM.

4. Sudu-sudu yang dibuat dapat menurunkan kadar PM. Terjadi kenaikan kadar PM dikarenakan bukan dari Partikulat Matter tetapi dari serpihan granula yang terbuat dari natural zeolit sehingga pada saat penimbangan hasil pengujian berat massa yang menempel pada filter lebih besar dengan menggunakan alat dari pada tanpa alat.

4.2 SARAN

Pada skripsi selanjutnya disarankan sebagai berikut : 1. Perhitungan back pressure yang timbul karena

menggunakan RFB agar lebih diperhitungkan agar performance motor diesel tidak terpengaruh karena pengurangan kadar PM nya.

2. Apabila granula yang digunakan tetap menggunakan natural zeolit maka harus diperhatikan temperatur suhu pembakarannya sehingga dapat dipastikan tidak terjadi kerontokan.

UCAPAN TERIMA KASIH

Saya ucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Bapak I Made Ariana yang telah membimbing saya selama ini. Beliau sangat sabar dan teliti pada saat membimbing saya.

2. Kedua orang tua saya yang telah menyekolahkan saya hingga tahap sarjana.

3. Teman-teman Lab. Mesin Kapal.

4. Bapak Agus dan Mas Nur yang telah membantu selama proses pengujian alat dan kadar emisi.

5. Bapak Chasinuddin yang telah membantu pembuatan alat.

6. Abdul Muhyi dan Syafiuddin Sodikin yang telah mengajarkan dan melatih dalam pembuatan alat dibantu software ANSYS 11.

DAFTAR PUSTAKA

Soot removal from diesel engine exhaust using a rotating fluidized bed filter,Gui-Hua Qiana, Ian W. Burdicka, Robert Pfeffera, Henry Shawa, John G. Stevensb, www.sciencedirect.com

US EPA, Control of Emissions of Air Pollution , US Code of Federal Regulation, 1998.

www.wikipedia.org silica gel www.wikipedia.org zeolit

www.wikipedia.org gaya sentrifugal www.wikipedia.org gravimetric

Microgranulation of fine powders by a novel rotating fluidizedbed granulator, Satoru Watanoa,*, Yasushi Imadaa, Kenji Hamadab,

Emissions standard,europa II

Ganesa,.v. Internal Combustion Engines second edition. New delhi:2003 McGraw-Hill

IMO, Annex VI MARPOL 73/78 Regulation for the prevention of air pollution from ships and nox technical code. Internatioanal maritime organization, London, 1998. http://kambing.ui.ac.id/bebas/v12/sponsor/SponsorPendampi ng/Praweda/Biologi/0037%20Bio%201-8b.htm

http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara

A.P Noventus hendyta. Tugas akhir kajian eksperimen pengunaan wet scrubber untuk mengurangi kadar sox dan nox pada motor diesel. 2008

F.H. Muhammad Riqzi. Skripsi kajian eksperimen penggunaan metode rotating fluidized bed untuk mengurangi kadar pm dari motor diesel dengan variasi material granular.2009

peraturan pemerintah No 14 Tahun 1999 tentang pengendalian pencemaran udara.