Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Suhu Oksidasi Terhadap Unjuk Kerja Reaktor Gasifikasi Tipe Single Stage Downdraft Berbahan Bakar Msw Dengan Mekanisme Penyapuan Abu

Tidar, Feri Putra Prakus (2018) Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Suhu Oksidasi Terhadap Unjuk Kerja Reaktor Gasifikasi Tipe Single Stage Downdraft Berbahan Bakar Msw Dengan Mekanisme Penyapuan Abu. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh September.

[img]
Preview
Text
02111550020001-Master Thesis.pdf - Accepted Version

Download (1MB) | Preview

Abstract

Indonesia merupakan negara kepulauan dengan jumlah populasi manusia yang sangat tinggi yaitu sebesar 260 juta jiwa. Laju pertumbuhan penduduk sebesar 1,64 % pertahun menyebabkan produksi limbah sampah rumah tangga yaitu MSW juga akan meningkat. Teknologi gasifikasi merupakan teknologi yang sangat tepat untuk mengatasi permasalahan tersebut, karena efektif untuk mengubah potensi energi biomassa MSW menjadi syngas yang dapat dimanfaatkan untuk bahan bakar mesin diesel dan untuk pembangkitan listrik. Gasifier yang digunakan untuk proses gasifikasi MSW adalah tipe downdraft yang karakteristiknya memiliki kadar tar rendah. Salah satu satu cara untuk meningkatkan unjuk kerja pada proses gasifikasi yaitu dengan cara meningkatkan suhu oksidasi dengan penambahan mekanisme penyapuan abu di zona reduksi. Hal ini disebabkan peningkatan suhu di zona oksidasi akan menyebabkan peningkatan kandungan kualitas syngas terutama CO dan H2. Di sisi lain penumpukan abu di atas grate zona oksidasi yang tidak jatuh kedalam tabung penampung abu , akan menyebabkan terhambatnya aliran syngas ke sisi luar reaktor, sehingga menyebabkan kualitas dari syngas akan menurun. Penelitian ini bersifat eksperimental, karena diperlukan proses pengujian untuk mengetahui pengaruh set point suhu di zona oksidasi dengan mekanisme penyapuan abu terhadap unjuk kerja proses gasifikasi. Alat yang digunakan untuk memvariasaikan suhu oksidasi adalah gas controller unit , sedangkan penyapu abu dibuat dari bahan baja stainless tahan panas SS 310 yang akan digerakkan oleh tuas pemutar. Pengujian dilakukan sebanyak lima variasi suhu oksidasi yang dikendalikan secara otomatis oleh sebuah controller yaitu 900 oC , 950 oC, 1000 oC, 1050 oC, dan 1100 oC, sedangkan variabel yang dikendalikan yaitu dilakukan penyapuan abu setiap 5 menit, 10 menit, dan tanpa penyapuan abu sebanyak masing-masing 3 kali putaran 360º. Setiap variasi suhu oksidasi pada setiap kondisi variabel yang dikendalikan, akan dilakukan dilakukan pengambilan data untuk mengetahui parameter output utama pada proses gasifikasi, yaitu distribusi suhu di sepanjang ketinggian reaktor, pressure drop, massa abu, komposisi flammmable syngas (CO, H2, dan CH4), serta cold gas efficiency. Hasil dari penelitian ini adalah peningkatan nilai set point suhu oksidasi dari 900 oC-1100 oC pada kondisi dilakukan penyapuan abu setiap 5 menit akan meningkatkan komposisi flammable syngas (CO,H2,CH4) yaitu dari 22,14%, 7,76%, 1,52% menjadi 27,05%, 10,54%, 2,16%. Sedangkan nilai LHV syngas meningkat dari 4179,13 kJ/m3 menjadi 5328,83 kJ/m3, nilai cold gas efficiency meningkat dari 43,93% menjadi 65,39%. Dari penelitian ini memperlihatkan bahwa intensitas penyapuan abu memberikan kontribusi positif terhadap parameter output gasifikasi yaitu distribusi suhu sepanjang reaktor,laju alir massa abu,pressure drop, komposisi syngas, serta cold gas efficiency. ============================================================================================== Indonesia is the large country that have high human population with 260 million people. Population growth rate 1,64% / years causes the production house waste that familiar known as MSW also increase. Gasification is the right technology to solve that problems, because it can convert MSW biomass to syngas form effectively that can be utilized as biodiesel fuel and power plant. Downdraft gasifier type is choosed due to have good performances and low tar production. One ways to improve the gasification performances is increase the oksidation temperature with add an ash sweeping mechanism in reduction zone. The increasing of oksidation temperature zone cause syngas quality is higher, especially flammable gas compotition that are CO, H2, and CH4. In other hand ash accumulation on grade will obstruct syngas flow in outlet side of gasifier, certainly that will decrease teh syngas quality. This research is experimental, because needed testing process to know the influences of oksidation temperature by ash sweeping mechanism to gasification performances. The main equipments to vary temperature in oksidation zone is ‘gas controll unit’, while ashh sweeper is made from stainless steel SS 310 that resistant to heat until 1200ºC and driven by a lever. A testing was done with 5 temperature variation in oksidation zone that controlled by controller automatically that are 900 ºC, 950 ºC, 1000 ºC, 1050 ºC, 1100 ºC respectively, whereas ash sweeping intensity are without sweeping, sweeping every 10 minute, and every 5 minute as much as 3 times around 360º. In that condition, the requirement data will be taken to calculate the main gasifications output parameter such as syngas compotition, tempereture distribution alon height reactor, tar contains, and cold gas efficiency. The result show the increasing of oksidation temperature from 900 ºC to 1000 ºC by ash sweeping every 5 minutes will increase the flammable compotition in syngas (CO, H2, CH4) from 23,24 %, 7,93%, 22,38% to 27,08%, 8,53%, 2,42% respectively, LHV of syngas increase from4644 kJ/m3 to 5208 kJ/m3, then cold gas efficiency increase from 56,31 % to 66,21 %. In general, data result show the increasing of oksidation temperature in oksidation zone by ash sweeping mechanism give a better contribution to increasing gasification performances.

Item Type: Thesis (Masters)
Additional Information: RTM 662.88 Tid a-1 2018
Uncontrolled Keywords: biomassa MSW, gas control unit, penyapu abu.
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ324.5 Fuel systems
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis
Depositing User: Feri Putra Prakus Tidar
Date Deposited: 21 Jul 2021 22:45
Last Modified: 21 Jul 2021 22:45
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/57586

Actions (login required)

View Item View Item