Modifikasi Kondenser Pada Alat Pirolisis (Ditinjau dari Pengaruh Laju Alir Bahan Bakar
Terhadap kehancuran Exergi Pada Kondenser)
DisusunUntuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan S1 Terapan pada Jurusan Teknik Kimia Program Studi Teknik Energi
Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang
Oleh :
Muhammad Frandonata 0610 4041 1414
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR MODIFIKASI KONDENSER PADA ALAT PIROLISIS (DITINJAU DARI PENGARUH LAJU ALIR BAHAN BAKAR
TERHADAP KEHANCURAN EXERGI PADA KONDENSOR)
Disahkan dan disetujui oleh:
Palembang, Juli 2014 Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. K.A. Ridwan, M.T. Ir. Sutini Pujiastuti L., M.T.
NIP. 196002251989031002 NIP. 195610231986032001
Mengetahui,
Ketua Program Studi Ketua Jurusan Teknik Kimia
S1 (Terapan) Teknik Energi
Ir. Arizal Aswan, M.T. Ir. Robert Junaidi, M.T.
ABSTRAK
MODIFIKASI KONDENSER PADA ALAT PIROLISIS (DITINJAU DARI PENGARUH LAJU ALIR BAHAN BAKAR TERHADAP KEHANCURAN EXERGI PADA KONDENSER) (Muhammad Frandonata, 2014, 30 Halaman, 12 tabel , 13 Gambar, 4 Lampiran)
Pirolisis adalah dekomposisi kimia bahan organik melalui proses pemanasan tanpa atau sedikit oksigen atau reagen lainnya, di mana material mentah akan mengalami pemecahan struktur kimia menjadi fase gas. Biasanya terdapat tiga produk dalam proses pirolisis yakni: gas (uap organik), pyrolisis oil (asap cair), dan arang. Pada proses pirolisis biomassa ini produk utamanya yaitu asap cair. Kelemahan dari penelitian yang dilakukan para peneliti sebelumnya yaitu masih banyaknya asap yang belum terkondensasi. Hal tersebut disebabkan oleh air pendingin tidak dalam kondisi bersiklulasi. Oleh sebab itu pada modifikasi alat pirolisis kali ini air pendingin dibuat bersiklulasi pada kondenser agar asap cair berkondensasi dengan baik. Pengaruh laju alir bahan bakar terhadap kehancuran exergi pada kondenser merupakan tujuan untuk menghemat penggunaan bahan bakar. Dengan mengatur laju alir bahan bakar yaitu 4 liter/menit, 5 liter/menit, dan 6 liter/menit dapat diketahui jumlah kehancuran exergi pada kondenser secara berturut-turut yaitu -7,7 kJ/menit , -13,9 kJ/menit , dan -29,24 kJ/menit. Hal tersebut menunjukkan bahwa semakin besar laju alir bahan bakar maka semakin besar pula kehancuran exergi pada kondenser.
ABSTRACT
MODIFICATION OF CONDENSER ON PYROLYSIS EQUIPMENT (BASED ON THE EFFECT OF FUEL FLOW RATE OF DESTRUCTION
EXERGI IN THE CONDENSER)
(Muhammad Frandonata, 2014, 30 Pages, 12 Table , 13 Figure, 4 Appendix)
Pyrolysis is the chemical decomposition of organic material through a heating process with little or no oxygen or other reagents, in which raw materials will undergo breakage of chemical structure into the gas phase. Usually there are three products in the pyrolysis process: gas (organic vapor), pyrolisis oil (liquid smoke), and charcoal. In the process of biomass pyrolysis is the main product that is liquid smoke. The weakness of the research conducted by previous researchers are still many who have not been condensed smoke. This is caused by the cooling water is not in the condition bersiklulasi. Therefore, at this time a modified pyrolysis equipment cooling water in the condenser that is made bersiklulasi liquid smoke condenses well. The influence of the fuel flow rate to the condenser exergi destruction is the goal to conserve fuel. By adjusting the fuel flow rate is 4 liters / min, 5 liters / min, and 6 liters / min can be determined amount of destruction in the condenser exergi consecutively ie -7.7 kJ / min, -13.9 kJ / min, and -29.24 kJ / min. It shows that the larger the fuel flow rate, the greater the destruction exergi in the condenser.
Motto:
• Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya. Ia mendapat pahala (dari kebajikan) yang diusahakannya dan ia mendapat siksa
(dari kejahatan) yang dikerjakannya. (Mereka berdoa): "Ya Tuhan kami,
janganlah Engkau hukum kami jika kami lupa atau kami tersalah. Ya Tuhan
kami, janganlah Engkau bebankan kepada kami beban yang berat sebagaimana
Engkau bebankan kepada orang-orang sebelum kami. Ya Tuhan kami,
janganlah Engkau pikulkan kepada kami apa yang tak sanggup kami
memikulnya. Beri ma'aflah kami; ampunilah kami; dan rahmatilah kami.
Engkaulah Penolong kami, maka tolonglah kami terhadap kaum yang kafir."
(QS. Al Baqarah: 286)
Kupersembahkan untuk:
• Yang tertersayang, Ibu dan Ayah • Adik-adikku
• Teman-teman seperjuanganku di kelas EG A dan EG B 2010 yang insya Allah
akan menjadi tauladan serta panutan
masa depan.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirabbill’alamin, puji syukur penulis pandjatkan kehadirat
ALLAH SWT, atas segala Rahmat dan Hidayahnya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Sholawat serta salam penulis haturkan
pada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW.
Banyak hal yang penulis peroleh ketika menyelesaikan Tugas Akhir ini
dengan judul “Modifikasi Kondenser Pada Alat Pirolisis (Ditinjau dari Pengaruh
Laju Alir Bahan Bakar Terhadap Kehancuran Exergi Pada Kondenser).
Penulis bersyukur karena telah menyelesaikan Tugas Akhir ini tepat pada
waktunya. Tugas Akhir ini dilakukan untuk memenuhi syarat dalam
menyelesaikan pendidikan S1 Terapan pada Jurusan Teknik Kimia Program Studi
Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan dan penyusunan
Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran serta
nasehat yang membangun sangatlah diharapkan untuk menjadi lebih baik lagi.
Pada kesempatan ini penulismengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak
yang telah memberikan bantuan kepada penulis dalam penyelesaian Tugas Akhir
ini, khususnya kepada yang terhormat :
1. RD. Kusumanto, S.T., M.M. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.
2. Ir. Robert Junaidi., M.T. selaku ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik
Negeri Sriwijaya.
3. Ir. Zulkarnain., M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik
Negeri Sriwijaya.
4. Ir. Arizal Aswan., M.T. selaku kepala program studi Teknik Energi
Politeknik Negeri Sriwijaya.
5. Ir. K.A.Ridwan, M.T. selaku Pembimbing I di Politeknik Negeri Sriwijaya
yang senantiasa memberikan bimbingan, arahan dan nasehat serta pelajaran
6. Ir. Sutini Pujiastuti Lestari, M.T. selaku Pembimbing II Tugas Akhir di
Politeknik Negeri Sriwijaya yang senantiasa memberikan bimbingan, arahan
dan nasehat serta pelajaran dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7. Segenap Dosen, Staf Teknik Kimia dan Teknisi Laboratorium Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwijaya Palembang.
8. Kedua Orang Tua danKeluarga yang telah memberi dukungan, baik moril
maupun materil dan doa yang tulus untuk penulis.
9. Sahabat-sahabatku Yudi Saputra, Muhammad Noble H, Rika Mayang Sari,
Uthari Nindya Putri, Ria Fauziah, dan Pratama Kusuma Wardani yang telah
melewati susah senang selama empat tahun ini.
10. Untuk Nur Wahida Rahmadhani yang telah memberikan support, perhatian
serta semangat selama pembuatan tugas akhir.
11. Sahabat, Teman dan Rekan Mahasiswa Polsri yang selalu memberikan
dukungan dan semangat selama ini.
12. Semua pihak yang telah membantu selama mengerjakan Tugas Akhir yang
tidak dapat disebutkan semuanya.
Penulis mengharapkan dengan adanya Tugas Akhir ini, dapat bermanfaat
bagi mahasiswa khususnya Mahasiswa Teknik Kimia Program Studi Teknik
Energi dan masyarakat yang membacanya.
Palembang, Juli 2014
DAFTAR ISI 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan ... 2
1.3 Manfaat ... 3
1.4 Perumusan Masalah ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.8 Persamaan Interpolasi Linier... 10
2.9 Exergi ... 11
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pendekatan Fungsional... 13
3.2 Pendekatan Struktural ... 13
3.3 Waktu dan Tempat Penelitian ... 17
3.4 Bahan dan Alat ... 17
3.5 Perlakuan dan Rancang Percobaan ... 19
3.6 Prosedur Kerja... 21
4.2 Pembahasan... 27
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 29
5.2 Saran... 29
DAFTAR PUSTAKA ... 30
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Temperatur Rata-Rata Kondenser Dari Proses Pirolisis ... 26 2. ProdukAsapCairKeluarKondenser... 26 3. HasilPerhitungankehancuranExergiPadaKondenser... 27 4. Data Pengamatan Alat Pirolisis dan Kondenser dengan LajuAlir
Bahan Bakar 4 liter/menit ... 31 5. Data Pengamatan Alat Pirolisis dan Kondenser dengan Laju Alir
Bahan Bakar 5 liter/menit ... 32 6. Data Hasil Pengamatan Pada Alat Prolisis dan Kondenser
dengan Laju Alir Bahan Bakar 6 liter/menit ... 32 7. Propeties of Saturated Water Liquid ... 33 8. Hasil Perhitungan Entalpi dan Entropi pada Uap dan Asap Cair
dengan Laju Alir Bahan Bakar 4 liter/menit... 35 9. Propeties of Saturated Water Liquid... 37 10. Hasil Perhitungan Entalpi dan Entropi pada Uap dan Asap Cair
dengan Laju Alir Bahan Bakar 5 liter/menit ... 39 11. Propeties of Saturated Water Liquid... 41 12. Hasil Perhitungan Entalpi dan Entropi pada Uap dan Asap Cair
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Partialy Condenser... 8
2. Overhead Condenser... 8
3. Surfacre Condenser... 9
4. Kondenser ... 11
5. Alat Pirolisis Tampak Depan ... 15
6. Alat Pirolisis Tampak Samping ... 15
7. Alat Pirolisis Tampak Atas ... 16
8. Rancangan Percobaan Pengujian ... 20
9. Diagram Alir Prosedur Percobaan ... 21
10. GrafikHubunganAntaraLajuAlirBahanBakarTerhadap KehancuranExergiPadaKondenser... 28
11. Diagram Alir Kondenser Laju Alir Bahan Bakar 4 liter/menit... 33
12. Diagram Alir Kondenser Laju Alir Bahan Bakar 5 liter/menit... 37
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Data Pengamatan ... 31
2. Perhitungan ... 33
3. Gambar... 45
DAFTAR SINGKATAN
Singkatan Halaman
1. SNI (StandarNasional Indonesia)... 2
2. LPG (Liquid Petroleum Gas)... 3
3. B3 (BahanBerbahayadanBeracun) ... 4
4. SI (Standard International)... 9
