Studi Integrasi Torrefaction sebagai Pre-Treatment Tandan Kosong Kelapa Swait pada Co-firing Biomassa dengan Pendekatan Computational Fluid Dynamics

Nugraha, Endah Laksmi (2018) Studi Integrasi Torrefaction sebagai Pre-Treatment Tandan Kosong Kelapa Swait pada Co-firing Biomassa dengan Pendekatan Computational Fluid Dynamics. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02311650020004-MASTER_THESIS.pdf - Accepted Version

Download (3MB) | Preview

Abstract

Pemanfaatan tandan kosong sebagai biomassa hingga saat ini hanya sebatas bahan bakar tambahan di pabrik kelapa sawit, dimana proses pembakaran secara langsung yang digunakan. Proses ini memiliki kekurangan karena karakteristik tandan kosong yang cenderung memiliki kandungan air yang tinggi. Hal ini menyebabkan untuk mencapai hasil pembakaran yang baik diperlukan pre-treatment terlebih dahulu. Dalam penelitian ini akan dilakukan studi eksperimental tandan kosong yang akan diproses dengan torefaksi untuk meningkatkan nilai kualitas energi. Sebelum proses torefaksi dilakukan pengeringan dari cacahan tandan kosong. Selanjutnya dilakukan torefaksi dalam beberapa variasi suhu dengan rentang antara 200-300 °C dan durasi 15, 20, 25, dan 30 menit. Investigasi dilakukan dengan menggunakan uji kandungan nilai bakar, uji proksimasi, dan ultimasi hasil proses pre-treatment. Hasil uji dari ¬pre-treatment akan digunakan sebagai parametar dalam simulasi pembakaran cofiring TKKS dengan batubara. Simulasi dilakukan dengan menggunakan pendekatan computational fluid dynamics. Simulasi pembakaran serentak TKKS bersama batu bara dilakukan untuk melihat perilaku bakar dan emisi yang dihasilkan oleh TKKS yang telah diberi perlakuan. Perubahan fisik dan kimiawi terjadi pada TKKS yang dilakukan torefaksi. Diperoleh bahwa semakin tinggi semakin tinggi suhu dan waktu torefaksi akan merubah sifak fisik TKKS menjadi semakin rapuh dan gelap. Setiap kenaikan suhu torefaksi akan mengakibatkan nilai kalori dari TKKS meningkat. Kadar air akan menurun dalam peningkatan suhu maupun dalam peningkatan waktu torefaksi. Sebaliknya kadar abu akan meningkat seiring dengan peningkatan lama dan suhu torefaksi. Pada cofiring batu bara dengan TKKS yang dilakukan torefaksi, diperoleh bahwa TKKS yang mengalami torefaksi memiliki nilai kalor yang tinggi, nilai kalor ini disebabkan karena tingginya materi volatile akibat torefaksi. Dan emisi yang dihasilkan oleh co fiiring TKKS sangat bergantung dengan kandungan unsur kimiawi hasil uji ultimasi bahan. ========================================================================Currently to increase the use of renewable energy and improve its utilization, especially biomass, pre-treatment technique is proposed. In this study, torefaction is proposed as pre-treatment on empty fruit bunch. Torefaction is done in various temperature with range between 150-300 °C and duration of 15, 20, 25, 30 minutes. Investigation of torefaction on empty fruit bunch is conducted using laboratorium test which measure calorivic value, proximate analysis, and ultimate analysis. The result of pre-treatment is used as parameter in computational fluid dynamics simulation of cofiring between empty fruit bunch and coal. The cofiring behavior of coal and empty fruit bunch in a drop tube furnace (DTF) is investigated. The performance parameter of cofiring such as temperature distribution, and emission such as (CO2, CO, NOx, and SO2) were evaluated under various EFB pre-treatment and mass fractions. The result indicate that torrefied EFB improve the quality of EFB as fuel. Torrefaction improve the calorivic value of EFB. Moreover it is found that the higher temperature and the heating time will change the physical properties of EFB become more fragile and dark than raw EFB. This caused by oxidation process that occured in torefaction. Increasing temperature of the torefaction will increase the calorific value of the EFB. Otherwise the moisture content decreased in higher temperature of torefaction as well as in the increasing of torefaction duration. Improvement of physical properties, calorivic value, and EFB chemical subtancies enhance the temperature of combustion as well as its ignition. Emissions produced by co-firing EFB and coal are depending on chemicals subtanccies of the torrefed EFB ultimate analysis.

Item Type: Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords: Torefaksi, Pre-treatment, Biomass, EFB, Co-firing, Emission
Subjects: Q Science
Q Science > QC Physics
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Physics Engineering > 30101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Endah Laksmi Nugraha
Date Deposited: 24 Jun 2021 01:32
Last Modified: 24 Jun 2021 01:32
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/55008

Actions (login required)

View Item View Item