Co-Pirolisis Batubara Kualitas Rendah & Tandan Kosong Kelapa Sawit : Pengaruh Perbandingan Berat Batubara dan Tandan Kosong Kelapa Sawit Terhadap Komposisi Produk 63 Ari Suryo Lenggono 2314 106 028 - Dennis Farina Nury 2314 106 030 Dosen : Siti Zullaikah S.T., M.T., PhD. - Prof. Dr. Ir. H.M. Rachimoellah Dipl.EST., Laboratorium Biomassa dan Konversi Energi Teknik Kimia FTI-ITS 2017 Tujuan : 1. Latar Belakang 3.3 Reaktor Droptube Dimensi Reaktor Droptube Reaktor dipasang vertikal dengan bagian bawah berpenutup dan bagian atas berbentuk cone sebagai jalur keluaran gas. Bahan : Stainless Steel 216 H Panjang : 90 cm OD : 2 inch Tebal : 6 mm Heater : Bend heater Thermocouple tipe K Batubara di Indonesia melimpah, tahun 2015 mencapai 126,61 miliar ton, dan sekitar 80% merupakan jenis low rank coal (per 1 januari 2015). (CDI-EMR 2016) Menjaga ketersediaan batubara dan mengurangi efek buruk penggunaan batubara terhadap lingkungan Pada co-pirolisis Dayan Lignite dan Legume Straw, produk liquid semakin meningkat seiring bertambahnya rasio perbandingan berat biomassa. (Zhang dkk, 2007) Keterangan : Reaktor Pirolisis 6. Thermocouple Kondensor 7. Heater Controller 8. Tar Trap Tabung gas N2 9. Gas bag Hopper Biomassa : Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Batubara low rank di Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal. 4. Hasil Analisa Sementara Dipelajari pengaruh blending ratio batubara (low rank) dan TKKS terhadap hasil perolehan yield produk : char, tar, dan gas. Serta meningkatkan komposisi produk liquid, gas, dan char Yield produk liquid minim karena perbandingan H/C batubara yang rendah. Sehingga perlu suplai H dari sumber lain seperti biomassa. Karakteristik bahan baku yang digunakan Co-Pirolisis 4.1 Tabel Analisa Proksimat Bahan Baku No Analisa TKKS Batubara Satuan 1 Moisture content 7,13 20,51 % 2 Fixed carbon 29 38,9 3 Ash content 12 5 4 Volatile matter 76 60 Nilai kalor 14,5 26 MJ/kg 2. Tujuan Penelitian Mempelajari pengaruh blending ratio bahan baku terhadap yield produk liquid, gas dan char. Meningkatkan komposisi produk liquid, gas dan char 3. Metodologi Penelitian Dari hasil analisa proksimat, diketahui batubara yang digunakan sebagai sampel adalah batubara low rank. Karena memilki nilai Fixed Carbon 38,9 %, nilai Volatile matter 60 % dan Nilai Kalor 26 MJ/kg , hal ini sesuai dengan ASTM D388 3.1 Variabel Penelitian Hasil Perolehan Produk Co-Pirolisis Variabel Tetap Waktu Operasi : 1 jam Tekanan Gas N2 : 1 bar Ukuran partikel bahan baku : 0,71 - 1,19 mm Basis Bahan Baku : 100 gram Suhu operasi : 500 ˚C Heating rate : 5 ˚C /menit Variabel Respon Yield produk (char, tar dan gas) yang diperoleh Variabel Berubah Rasio perbandingan berat Batubara dan Tandan Kosong Kelapa Sawit 100% BB:0% TKKS; 75% BB:25% TKKS; 50% BB:50% TKKS; 25% BB:75% TKKS; 0% BB:100% TKKS; 4.1 Grafik hubungan blending ratio tkks wt% vs yield produk wt% Dari hasil produk sementara co-pirolisis batubara low rank dan tandan kosong kelapa sawit, diketahui bahwa seiring meningkatnya rasio perbandingan berat tandan kosong kelapa sawit, yield produk liquid dan gas juga meningkat, sedangkan yield produk char menurun Kesimpulan Sementara Dari penelitian co-pirolisis batubara low rank dan tandan kosong kelapa sawit didapatkan kesimpulan sementara bahwa blending ratio mempengaruhi perolehan yield produk liquid, char, dan gas. Hal ini diketahui dari data perolehan yield produk liquid dan yield produk gas yang meningkat seiring bertambahnya rasio berat tandan kosong kelapa sawit dari 0% - 50%. Sedangkan perolehan yield produk char menurun pada kondisi yang sama. 3.2 Diagram Alir Reaktor Pirolisis Memanaskan pada suhu T°C selama 1 jam Kondensasi Analisa proksimat bahan baku moisture content, fixed carbon, ash content, volatile matter, nilai kalor Gas N2 Mencampur bahan baku sesuai blending ratio (100% bb:0 % tkks; 75% bb:25 % tkks; 50% bb:50 % tkks; 25% bb:75 % tkks; 0% bb:100 % tkks) Memasukkan bahan setelah reaktor mencapai suhu ToC Analisa GC-MS untuk produk liquid TKKS direduksi ukurannya dengan digiling Batubara direduksi ukurannya dengan ditumbuk Mengayak batubara dengan alat sieve screen sampai lolos 16 mesh dan tertahan 25 mesh Mengayak TKKS dengan alat sieve screen sampai lolos 16 mesh dan tertahan 25 mesh Produk liquid co- pirolisis ditampung dalam tar trap Produk gas co- pirolisis ditampung dalam gas bag Produk padat co- pirolisis ditampung dalam char trap Analisa GC-MS untuk produk gas Kendala Sering putusnya heater Penentuan komposisi produk liquid Pustaka 3.2 Perhitungan %yield % Yield = 𝐌𝐚𝐬𝐬𝐚 𝐏𝐫𝐨𝐝𝐮𝐤 𝐇𝐚𝐬𝐢𝐥 𝐂𝐨−𝐏𝐢𝐫𝐨𝐥𝐢𝐬𝐢𝐬 (𝐠𝐫𝐚𝐦) 𝐌𝐚𝐬𝐬𝐚 𝐁𝐚𝐡𝐚𝐧 𝐁𝐚𝐤𝐮 𝐲𝐚𝐧𝐠 𝐃𝐢𝐠𝐮𝐧𝐚𝐤𝐚𝐧 (𝐠𝐫𝐚𝐦) X 100% ASTM (1999), Classification of Coals by Rank (ASTM D388). Annual Book of ASTM Standards, Section 05.05. American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA. Nathan, T. Weiland (2012),”Product distribution from isothermal co-pyrolysis of coal and biomass”. National Energy Technology Laboratory, Pittsburgh, PA, United States. Onay O, Kockar OM ( 2012) “Slow, fast and flash pyrolysis of rapeseed”. Renewable Energy Vol.38, hal 2417-33 Wei Li-Gang, Zhang Li, Xu Shao-Ping (2011),” Effects of feedstock on co-pyrolysis of biomass and coal in a free-fall reactor “, Journal of fuel chemistry and technology, Vol. 39, No. 10, hal. 728-734 Zhang Li, Shaoping Xu, Wei Zhao, Shuqin Liu (2007) “Co-pyrolysis of biomass and coal in a free fall reactor”, Fuel, Vol. 86, hal.353–359 Rencana Selanjutnya Melakukan run variabel selanjutnya (rasio perbandingan berat, 25% batubara : 75% tkks dan 0% batubara : 100% tkks ) 2. Analisa komposisi produk gas dan liquid menggunakan GC MS