Studi Eksperimen Pengaruh Bentuk Chamber Pengeringan Cone dan Silinder dengan Variasi Suhu Udara Pengering Batu Bara terhadap Kinerja Swirling Fluidized Bed Dryer

Daryanto, Aulia Fajar (2019) Studi Eksperimen Pengaruh Bentuk Chamber Pengeringan Cone dan Silinder dengan Variasi Suhu Udara Pengering Batu Bara terhadap Kinerja Swirling Fluidized Bed Dryer. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111540000070-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Indonesia adalah salah satu negara penghasil batu bara terbesar di dunia. Dengan produksi sekitar 500juta ton tiap tahunnya. Hal ini menjadi keuntungan bagi negara kita baik untuk penggunaan sendiri atau penggunaan ekspor. Namun perlu kita ketahui juga bahwasanya sebagian besar batu bara yang kita produksi adalah batu bara yang mempunyai kalori rendah (low rank coal). Sehingga batu bara kita bisa dikatakan memiliki harga yang relatif murah karena banyaknya kandungan moisture di dalam batu bara. Hal ini sangat berseberangan dengan PLTU di Indonesia yang menggunakan desain boiler high rank coal. Apabila dalam praktiknya batu bara low rank ini dipaksa digunakan pada boiler dengan desain high rank coal, maka hal ini akan memaksakan semua pulverizer untuk bekerja memenuhi suplai dari mass flow yang dibutuhkan boiler. Untuk menjawab hal ini studi eksperimen coal upgrading dengan metode swirling fluidized bed dryer dilakukan guna membantu mengurangi kandungan moisture dalam batu bara sebelum di masukkan ke dalam boiler. Pada eksperimen ini digunakan dua chamber yang berbeda yaitu silinder dan cone untuk mengetahui perbedaan drying rate. Sedangkan bed plate yang digunakan adalah blade plate dengan kemiringan sudut sebesar 10o . Suhu udara pengering divariasikan, yaitu: 40oC, 45 oC,dan 50 oC. Kecepatan fluidisasi yang digunakan sebesar 14,47m/s. Beban pengeringan setiap variasi adalah 300gram dengan asumsi batu bara berbentuk granular dan memiliki diameter ±5mm. Pengambilan sampling batu bara dilakukan setiap 1menit dengan pengambilan sebanyak 11gram selama 5menit, lalu dilanjutkan hingga 15menit dengan pengambilan sebanyak 11gram tiap interval 2menit. Langkah selanjutnya adalah mendapatkan nilai moisture content, dimana batu bara dikeringkan menggunakan oven pada suhu sebesar 105oC selama 180menit (ASTM D5142) untuk mengetahui perbandingan total massa air baik dari sisi udara maupun sisi batu bara. Dari eksperimen ini didapatkan hasil yaitu pada silinder chamber suhu 50oC mengalami proses pengeringan terbaik dengan nilai outlet tertinggi sebesar 47,7oC dan RH terendah sebesar 22% hal ini terjadi karena pada silinder chamber memiliki luas cross section yang sama pada titik inlet dan outletnya. Analisa psychometric chart menggambarkan bahwa nilai humidity ratio per satuan waktu (Δω/waktu) yang paling besar didapatkan pada proses pengeringan adalah dengan cone chamber untuk tiap variasi suhu 40oC, 45oC, dan 50oC. Sehingga untuk semua variasi suhu tersebut, proses pengeringan dengan menggunakan cone chamber merupakan pengeringan yang paling efisien. Total penurunan moisture content paling cepat dicapai oleh variasi suhu 50oC dengan cone chamber hingga menit ke-15 tercatat sebesar 16,67%. Terjadi penurunan drying rate tercepat pada menit ke 1 hingga 7 dan rata-rata drying rate paling baik yaitu sebesar 5,84gr/menit dengan menggunakan variasi suhu 50oC pada cone chamber. Dan juga variasi suhu 50oC pada cone chamber dengan total massa air yang diterima udara pengering yaitu sebesar 55,83gram dan yang dilepas batu bara yaitu sebesar 65,01gram.
====================================================================================================================================
Indonesia is one of the largest coal-producing countries in the world. With a production of around 500million tons every year. This is an advantage for our country both for own use or export use. But we also need to know that most of the coal that we produce is coal that has low-rank coal. So that our coal can be said to have a relatively cheap price because of the high moisture content in coal. This is very different from the PLTU in Indonesia using the high-rank coal boiler design. If in practice this low-rank coal is forced to be used on a boiler with a high-rank coal design, this will force all pulverizers to work to meet the supply of mass flow needed by the boiler. To answer this, an experimental study of coal upgrading using the swirling fluidized bed dryer method was carried out to help reduce the moisture content in coal before being put into the boiler. In this experiment, two different chambers were used, namely cylinders and cones to determine the difference in drying rate. While the bedplate used is a blade plate with an angle of slope of 10o . The drying air temperature is varied, namely: 40oC, 45oC, and 50oC. The fluidization velocity used is 14.4m/s. The drying load of each variation is 300grams assuming coal is granular and has a diameter of ±5mm. Taking coal sampling is done every 1 minute by taking as much as 11grams for 5minutes, then continuing for 15minutes by taking as much as 11grams every 2-minute interval. The next step is to get the moisture content value, where coal is dried using an oven at a temperature of 105oC for 180 minutes (ASTM D5142) to determine the ratio of total water mass both from the airside and the coal side From this experiment, the results are that at cylinder chamber the temperature of 50 oC undergoes the best drying process with the highest outlet value of 47.7 oC and RH as low as 22% this occurs because the cylinder chamber has the same cross-section area at its inlet and outlet points. Psychometric chart analysis shows that the greatest humidity ratio per unit time (Δω/time) is obtained in the drying process with the cone chamber for each temperature variation of 40oC, 45oC, and 50oC. So that for all temperature variations, the drying process using the cone chamber is the most efficient drying. The fastest total reduction in moisture content is achieved by variations in temperature of 50oC with cone chamber until the 15th minute recorded at 16.67%. The fastest drying rate occurred at 1 to 7 minutes and the best average drying rate was 5.84gr/minute using a temperature variation of 50oC in the cone chamber. And also the temperature variation of 50oC in the cone chamber with the total mass of water received by the drying air, which is equal to 55.83grams and the coal released is 65.01grams.

Item Type:	Thesis (Other)
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ164 Power plants--Design and construction T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ254.7 Combustion chambers T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263.5 Boilers (general)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Aulia Fajar Daryanto
Date Deposited:	22 Jul 2026 01:20
Last Modified:	22 Jul 2026 01:20
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/67092

Actions (login required)

View Item