PENGARUH KETINGGIAN MATERIAL BED DAN UDARA LEBIH TERHADAP KARAKTERISTIK PEMBAKARAN DALAM BUBBLING FLUIDIZED BED COMBUSTOR

KEVIN KRISTIANTANA, Dr. Eng. Tri Agung Rohmat, B.Eng., M.Eng.

2013 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Teknologi Fluidized Bed Combustor (FBC) merupakan teknologi yang digunakan untuk memanfaatkan sumber energi biomassa. Biomassa merupakan sumber energi yang mempunyai kandungan air yang tinggi. Kandungan air pada biomassa bisa mencapai 40% dari total beratnya. Pemanfaatan teknik pembakaran co-firing antara biomassa dengan batubara pada FBC mampu mengatasi tingginya kandungan air pada biomassa. Penelitian mengenai FBC pada Jurusan Teknik Mesin dan Industri UGM, dilakukan dengan adanya dukungan dari hibah penelitian Strategi Nasional (Stranas) pada tahun 2012. Judul yang diangkat pada penelitian Stranas tahun 2012 ini adalah “Co-firing Batubara dan Sampah Tebu dalam FBC Combustor sebagai Penanggulangan Krisis Energi”. Penelitian mengenai FBC ini menggunakan combustor yang berbentuk silinder dengan diameter 63 cm dan tinggi 60 cm. Silinder combustor ini terdiri dari 3 tingkat yang tersusun ke atas. Pada tingkat paling bawah dari combustor, berbentuk cone dengan diameter atas 63 cm, diameter bawah 12,5 cm dan ketinggiannya 60 cm. Pasir yang digunakan pada penelitian FBC ini merupakan pasir silika yang mempunyai orde 300µm. Batubara yang digunakan merupakan batubara yang berasal dari Kalimantan Selatan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui : a). Melakukan desain dan membuat siklon yang tepat untuk penelitian ini; b). Nilai kecepatan minimum fluidisasi; c). Standar Operating Procedure (SOP) pemanasan awal FBC; d). Pengaruh ketinggian material bed dan jumlah udara lebih terhadap karakteristik pembakaran FBC. Pada penelitian ini, telah didapatkan hasil : a). Desain dan produk siklon yang mempunyai efisiensi sebesar 79,39 % dan penurunan tekanan yang terjadi sebesar 1732,99 Pa; b). Nilai kecepatan minimum fluidisasi akan meningkat apabila ketinggian material bed dinaikkan. Nilai kecepatan fluidisasi untuk ketinggian material bed antara 25 cm – 35 cm berkisar antara 1,6 m/s hingga 2,5 m/s; c). Standar Operating Procedure (SOP) pemanasan awal FBC pada penelitian ini telah disusun; d). Karakteristik temperatur pembakaran FBC pada penelitian ini cukup kompleks. Temperatur aksial combustor akan mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya ketinggian dari distributor udara. Temperatur radial combustor akan mengalami penurunan apabila jaraknya semakin dekat dengan dinding combustor. Temperatur optimum pada setiap ketinggian material bed terjadi pada persentase udara lebih sebesar 29,6%. Temperatur pada material bed akan mengalami penurunan apabila ketinggian material bed bertambah.

-

Kata Kunci : Bubbling Fluidized Bed Combustor (FBC), co-firing, kecepatan minimum fluidisasi, udara lebih