Samsul Maarif OPTIMASI GASIFIKASI SEKAM PADI TIPE FIXED BED DOWNDRAFT DENGAN MEMVARIASIKAN PUTARAN BLOWER SUPAYA MENGHASILKAN KANDUNGAN TAR SESUAI STANDAR

Latar Belakang NoLimbahEnergi (GW) 1Padi19,41 2Jagung3,47 3Singkong2,30 4Kelapa Sawit0,81 5Kelapa Dalam0,82 6Hutan Produksi8,80 Total35,60 6,8% pemanfaatan energi terbarukan di Indonesia (Sindonews, 2016) Sekam = 10% dari total Sumber: (Pranoto et al., 2013) 15 juta ton di Indonesia (BPS, 2016)

Perumusan masalah 1. Belum pernah melakukan pengujian kandungan tar pada sekam padi 2. Memaksilkan filtering sehingga producer gas yang bersih. 3. Menguji komposisi producer gas pada sekam padi

Tujuan Penelitian 2. Membuat filtering supaya syngas keluar dalam kondisi bersih dan mampu bakar 3. Pengukuran komposisi gas pada bahan bakar sekam padi setiap putaran blower 1. Melakukan pengujian kandungan tar sebelum dan setelah filtering

Batasan Masalah Melakukan pengukuran komposisi producer gas dari bahan bakar sekam padi pada setiap putaran blower 685 rpm, 977 rpm, 1184 rpm dan 1463 rpm Menghitungan feeding bahan bakar dan temperatur panasnya api pada burner terhadap putaran blower yang sudah ditentukan Melakukan pengukuran tar yang dihasilkan sebelum dan sesudah filtering Membuat filtering supaya syngas keluar dalam kondisi bersih dan mampu bakar

Gasifikasi

Reaktor Downdraft PengeringanPirolisisOksidasiReduksi Kelembapan biomassa dibatasi hanya 10-15% untuk mengurangi energy pengeringan Dekomposisi biomassa, menghasilkan gas, arang, dan tar Produk dari pirolisis bereaksi dengan suplai udara serta tempat penghasil energi panas Produk oksidasi menjadi lebih sederhana dan menambah energi pada producer gas

Metodologi PersiapanPengujian Hasil dan Analisis

Alat Pelindung Diri

Alat Ukur yang Digunakan Thacometer Moisture Meter DAQ Data Logger Thermocouple

Skema Alat Pengujian

Persiapan Set Sampling Tar Memasukan Solvent ke impinger Memasukan Karbon aktif ke impinger 6 Memasukan Impinger ke Box Kondensasi Memasukan Impinger 5 & 6 ke Box Kondensasi Menghubungkan Selang silikon Set Sampling Tar

Tabung impinger Setelah Pengambilan Sampling Tar Mencampur aseton untuk di uapkan Menimbang Tabung impinger yang berisi Tar Menimbang Tabung Impinger Kosong Menguapkan Aseton menggunakan kompor induksi

Hasil Pengujian Putaran Blower Kandungan Tar mg/m 3 Sebelum Filtering Setelah Filtering Selisih 685 Rpm171,6756,2115, Rpm247,680,95166, Rpm271,4118, Rpm320,86126,41194,45

Analisis -Semakin tinggi putaran Blower maka semakin banyak kandungan tar yang di hasilkan Grafik Sebelum Filtering Grafik Setelah Filtering

Hasil grafik diatas untuk putaran yang optimal dalam kandungan tar yang sesuai dengan aplikasi pada IC Engine diantara 50 – 100 mg/m 3. Pada putaran blower 685 rpm sampai dengan 977 rpm menghasilkan kandungan tar diantara 56 – 81 mg/m 3. Jika producer gas dimanfaat kan untuk media pemanas tidak ada masalah tetapi jika masuk ke engine harus sesuai dengan standarnya. AplikasiPartikel (g/m 3 )Tar (mg/m 3 ) Direct Combustion No limit Syngas Production0,020,1 Gas Turbine0, ,05 – 5 IC Engine3050 – 100 Pipeline Transport-50 – 500 for compressor BATAS MAKSIMAL PARTIKEL DAN TAR UNTUK GAS HASIL GASIFIKASI BIOMASSA

Pada grafik distribusi temperatur vs waktu operasional di atas, kondisi rata-rata temperatur pirolisis pada grafik (a) 410 o C, (b) 598 o C, (c) 507 o C dan (d) 546 o C. Kondisi proses pirolisis yang sesuai dengan karakteristik pirolisis konvensional seperti pada Tabel di samping yaitu ̴ 600. Maka grafik distribusi temperatur vs waktu operasional pada putaran blower 977 rpm, dikarenakan kondisi pirolisis dan temperatur panas api yang stabil di bandingkan dengan kondisi pada putaran blower yang lainnya. Proses Pirolisis Waktu Pelaksanaan Tingkat Pemanasan Temperatur Akhir ( o C) Produk KarbonisasiDaysVery low400Arang Konvensional5 – 30 minLow600 Arang, Tar dan gas Fast<2 detikVery High ̴ 500 Tar Flash<1 detikHigh< 650 Tar, Bahan Kimia dan gas TABEL KARAKTERISTIK BEBERAPA PROSES PIROLISIS

Pada putaran blower 685 rpm hasil kandungan CO 2 yaitu sekitar 9,22 %. Ketika putaran dinaikan maka kandungan CO 2 turun menjadi 8,08 % dan akan naik kembali secara drastis pada putaran 1463 rpm. Kadungan gas CO 2 ini jika tinggi menyebabkan syngas susah untuk di bakar dikarenakan gas CO 2 merupakan gas yang tidak bisa di bakar (Non Combustible Gas)

Pada putaran blower 685 rpm, hasil temperatur pada flame burner sekitar 674 o C. Semakin naik putaran blower, maka semakin tinggi temperatur flame burner, dikarenakan kandungan gas yang terhisap lebih banyak mengakibatkan percampuran gas kaya. Dari hasil rata-rata pirolisis yang paling optimal pada putaran blower 977 rmp yang menghasilkan panas 706 o C. Gas yang terhisap lebih banyak karena putaran blower mengakibatkan bahan bakar pada ruang bakar akan lebih cepat habis. Putaran blower selama 30 menit dari range 685 rpm sampai dengan 1463 rpm mengakibatkan kenaikan bahan bakar dari 3,42 kg sampai dengan 5,58 kg. Supaya lebih jelas lihat pada gambar grafik di bawah ini. Grafik Temperatur Flame Burner Grafik Suplai Bahan Bakar

Kesimpulan Suplai bahan bakar kedalam ruang bakar mempengaruhi pada putaran blower, karena jika putaran blower di naikkan maka bahan bakar yang di dalam reaktor juga cepat habis. Kenaikkan putaran blower mempengaruhi temperatur flame burner dan suplai bahan bakar sekam padi ke dalam ruang bakar. Putaran blower yang optimum pada 977 rpm didapatkan kenaikan kandungan tar sesuai standar IC Engine dan temperatur pirolisis yang stabil ̴ 600 o C.

Thank You