Gafur, Abdul (2017) Studi Eksperimantal Gasifikasi Pelepah Kelapa Sawit Untuk Meningkatkan Performansi Reaktor Downdraft Dengan Masukan Udara Bertingkat. Masters thesis, Institut teknologi sepuluh nopember.
Preview |
Text
2115202008-Master_Thesis.pdf - Published Version Download (5MB) | Preview |
Abstract
Indonesia merupakan salah satu negara produsen terbesar dalam penyediaan
minyak kelapa sawit di dunia. Pelepah kelapa sawit merupakan salah satu limbah
kelapa sawit yang banyak tersedia dan belum dimanfaatkan secara luas. Selama ini
pelepah hanya dibiarkan kering, padahal pelepah kelapa sawit sangat berpotensi
dijadikan bahan baku dalam proses gasifikasi. Gas yang dihasilkan dari proses
gasifikasi nantinya bisa dimanfaatkan untuk aplikasi pembangkit skala kecil. Pada
aplikasi mesin pembakaran dalam kandungan tar dalam syngas harus kurang dari
100 mg/Nm
3
. Tar yang tinggi bisa menyebabkan gangguan pada mesin karena
sifatnya yang terkondensasi pada suhu lingkungan, lengket dan bersifat korosif.
Penelitian ini dilakukan untuk melihat pengaruh rasio udara pada zona
pirolisis dan oksidasi (ARPir-Oks
) dan equivalence ratio (ER) terhadap suhu reaktor,
komposisi dan LHV gas, kandungan tar dan efisiensi gas dingin. Reaktor downdraft
yang ada dilaboratorium TPBB Teknik Mesin ITS dimodifikasi dengan penambahan
masukan udara pada zona pirolisis tepat diatas zona oksidasi. Persentase masukan
udara di zona pirolisis dan oksidasi divariasikan dengan rasio aliran udara (AR
PirOks
) masing-masing 0%, 70%, 80%, 90% dari tiga total masukan udara 14,4
Nm
3
/jam,19,2 Nm
3
/jam, dan 24 Nm
3
/jam yang didapat dari ER masing-masing 0,3,
0,4, 0,5. Pembagian aliran udara untuk setiap zona diatur menggunakan katup.
Distribusi temperatur disepanjang ketinggian reaktor diukur menggunakan
termokopel tipe K yang dipasang disepanjang ketinggian reaktor. Kandungan syngas
yang diukur menggunakan Gas Cromatografi (GC), kemudian kandungan tar diambil
menggunakan kondensor tar, parameter yang lain seperti LHV gas dan efisiensi gas
dingin dihitung dari data hasil pengujian.
Hasil penelitian menunjukkan distribusi suhu sepanjang reaktor maksimum
dicapai pada AR
pir-oks
90% untuk aliran udara total 24 Nm
3
/jam sebesar 913
0
C di
zona oksidasi, tar terendah juga dicapai pada kondisi ini sebesar 37
0
C. LHV gas
maksimum dicapai pada pada aliran udara total 19,2 Nm
3
/jam dan rasio antara zona
pirolisis dan oksidasi (ARPir-Oks
) 90%, sebesar 4622,6 MJ/Nm
3
dengan komposisi gas
CO 21,52 %v, CH
4
1,03%v, H2
14,21%v, dan CO
2
13,02%v, Kandungan tar untuk
kondisi ini adalah 50,4 mg/Nm
3
, lebih tinggi dibandingkan pada aliran udara 24
Nm
3
/jam. Dalam hal efisiensi gasifikasi ditemukan efisiensi gas dingin sebesar
60,86%.Secara keseluruhan hasil ini menegaskan bahwa masukan udara zona
pirolisis memungkinkan peningkatan hasil komposisi dan LHV gas dan pengurangan
kandungan tar. =================================================================
Indonesia is one of the largest producer countries in the supply of palm oil in
the world. Palm oil bleached is one of the most widely available and widely used
waste of palm oil. So far, midrib is only allowed to dry, whereas palm oil midrib is
very potential to be used as raw material in the process of gasification. Gas
generated from the gasification process can later be utilized for small-scale
generator applications. In the application of combustion engines in tar content in
syngas should be less than 100 mg / Nm3. A high tire can cause disturbance to the
engine due to its condensed temperatures, stickiness and corrosiveness.
This study was conducted to examine the effect of air ratio on pyrolysis and
oxidation zone (AR
Pir-Oks
) and equivalence ratio (ER) to reactor temperature,
composition and LHV gas, tar content and cold gas efficiency. Downdraft reactors in
the laboratory of TPBB Mechanical Engineering ITS modified with the addition of air
input in the pyrolysis zone just above the oxidation zone. Percentage of air inputs in
pyrolysis and oxidation zones varied with airflow ratio (AR
Pir-Oks
) 0%, 70%, 80%,
90% of the total air intakes of 14.4 Nm3 / hr, 19.2 Nm3 / hr , And 24 Nm3 / h
obtained from ER were 0.3, 0.4, 0.5, respectively. The distribution of airflow for each
zone is regulated using a valve. Temperature distribution along the reactor height is
measured using K type thermocouples mounted along the reactor height. The syngas
content measured using Gas Cromatography (GC), then the tar content is taken using
a tar condenser, other parameters such as LHV gas and cold gas efficiency are
calculated from the test result data.
The results showed that the temperature distribution along the maximum
reactor was achieved at 90% AR
Pir-Oks
for a total air flow of 24 Nm3 / hr of 913
0
C in
the oxidation zone, the lowest tar was also achieved at 37
0
C. The maximum gas LHV
was achieved at a total air flow of 19.2 Nm3 / hr and the ratio between pyrolysis and
oxidation zone (AR
Pir-Oks
) 90%, amounted to 4622.6 MJ / Nm3 with CO 21.52% v,
CH4 1, 03% v, H
2 14.21% v, and CO
2
13.02% v, The tar content for this condition is
50.4 mg / Nm3, higher than 24 Nm3 / h air flow. In terms of efficiency gasification
found cold gas efficiency of 60.86%. Overall this result confirms that the pyrolysis
zone air input allows increased yield of composition and LHV gas and reduction of
tar content.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Pelepah kelapa sawit, gasifikasi, masukan udara bertingkat, tar, Oil Palm frond, gasification, multistage |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | gafur abdul |
| Date Deposited: | 06 Oct 2017 07:27 |
| Last Modified: | 06 Oct 2017 07:27 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/45722 |
Actions (login required)
 |
View Item |