PENGARUH VARIASI TEMPERATUR AKHIR PIROLISIS TERHADAP BRIKET CHAR BERBAHAN BAKU MSW MELALUI ANALISA THERMOGRAVIMETRY

Yudi Setiawan, Prof. Dr-Ing. Ir. Harwin Saptoadi, M.S.E., IPM. ASEAN Eng

2010 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Proses pirolisis menggunakan sampel bambu, daun pisang, kemasan plastik dan styrofoam dengan massa 20 gram. Sampel dipirolisis dengan variasi temperatur akhir 300 oC, 400 oC dan 500 oC dengan heating rate 10oC/menit. Temperatur dipertahankan selama 30 menit setelah temperatur sampel mencapai temperatur akhir yang diinginkan. Setelah char hasil pirolisis diperoleh kemudian dilakukan pembriketan sebelum pembakaran. Bahan briket memiliki massa 3 gram, yang terdiri dari 2,4 gram arang (80%) dan 0,6 gram binder (2,86% kanji dan 17,14 % air). Bahan tersebut dicetak dengan cetakan berbentuk silinder dan berdiameter 15 mm. Pembriketan dilakukan pada tekanan 250 kg/cm2 selama 5 menit, setelah itu briket dipanaskan dalam oven pemanas pada temperatur 100 0C selama 20 menit untuk mengurangi kadar air. Pembakaran briket dilakukan dengan cara menaikkan temperatur ruang bakar secara bertahap dengan besar kenaikan konstan tiap waktu (kenaikan temperatur 20 0C / menit) dengan pengaturan pada thermocontroller sampai tersisa abu. Dalam penelitian ini diperoleh laju pengurangan massa dan data temperatur . Semakin tinggi temperatur akhir pirolisis berpengaruh terhadap penurunan massa char yang dihasilkan. Temperatur akhir pirolisis 300 oC menghasilkan massa akhir pirolisis tertinggi pada bahan KP 300 yaitu 50,8% dengan nilai kalor 10.459,751 kal/gram dan energi aktivasi 15,556 kJ/mol. Temperatur akhir pirolisis 400 oC menghasilkan massa akhir pirolisis tertinggi pada bahan bahan DP 400 yaitu 32,8% dengan nilai kalor 3.982,392 kal/ gram dan energi aktivasi 22,623 kJ/mol. Temperatur akhir pirolisis 500 oC menghasilkan massa akhir pirolisis tertinggi pada bahan DP 500 yaitu 31,5% dengan nilai kalor 4.211,489 kal/ gram dan energi aktivasi 22,299 kJ/mol. Massa abu terendah diperoleh pada pembakaran bahan B 500 yaitu 11,8 % dengan energi aktivasi pembakaran 22,366 kJ/mol dan waktu pembakaran sekitar 25 menit serta nilai kalor 7.066,839 kal/gram. Karakteristik pembakaran B 500 adalah ITVM terjadi pada temperatur sekitar 202 oC, ITFC terjadi pada suhu 230 oC, (PT) terjadi pada suhu 371 oC dan BT terjadi pada suhu 767 oC pirolisis berpengaruh terhadap penurunan massa char yang dihasilkan. Energi aktivasi dipengaruhi nilai fraksi massa dan temperatur dimana semakin besar perbandingan nilai rata-rata kedua besaran tersebut maka energi aktivasinya semakin kecil. Keywords : pirolisis, char, thermogravimet

This study aims to determine the effect of the final temperature of pyrolysis against char product, activation energy and combustion characteristics (ITVM, ITFC, PT and BT). The pyrolysis processing is used bamboos (B), banana leaves (DP), plastic packaging (KP) and Styrofoam (S) as a test material with a mass of 20 grams. Final temperature varied of 300 (simbol) C, 400 (simbol) C and 500 (simbol) C with heating rate 10 (simbol) C/min. The final temperature maintained for 30 minutes after the sample temperature reaches the desired final temperature. After the char of pyrolysis results obtained, then briquetting performed before combustion. Briquette material has a mass of 3 grams, consisting of 2.4 grams of char (80%) and 0.6 grams of binder (2.86% starch and 17.14% water). Briquetting conducted at a pressure 250 kg/cm2 for 5 minutes, after which the briquette is heated in an oven heated at a temperature of 100 (simbol) C for 20 minutes to reduce the water content. Briquettes burned done by increasing the temperature of the combustion chamber with a large increase gradually each time constant (rise in temperature 20 (simbol) C/min) with the settings on thermo controller until remaining ashes. In this study, rate of mass loss and temperature data obtained. The higher of final temperature of pyrolysis effect on decreasing the mass of char produced. The mass of the lowest ash obtained on combustion of B 500 is 11.8% with activation energy of combustion needed about 22.366 kJ/mol and burning time about 25 minutes with heating value approximately 7066.839 cal/gram. Combustion characteristics of B 500 of ITVM occurs at temperatures around 202 (simbol) C, ITFC occurs at a temperature of 230 (simbol) C, PT occurs at a temperature of 371 (simbol) C and BT occurs at a temperature of 767 o C effect on decreasing the mass of pyrolysis char produced. The activation energy value Influenced of mass fraction and temperature in which the greater ratio of the average value of the two quantities are then the activation energy will smaller.

Kata Kunci : pirolisis, char, thermogravimetry