BATOK KELAPA DAN BATU BARA SEBAGAI BAHAN BAKAR CO-FIRING PADA BUBBLING FLUIDIZED BED COMBUSTOR

CECEP UMAR FAROUQ, Dr.Eng.Tri Agung Rohmat, B.Eng., M.Eng

2014 | Skripsi | TEKNIK MESIN

Fluidized bed combustion merupakan salah satu teknologi pembakaran yang paling popler untuk co-firing batubara dan biomasa, dikarenkan kemampuannya dalam mengurangi emisi gas buang yang membahayakan lingkungan seperti CO, SOx and NOx, efisiensi pembakaran tinggi dan dapat digunakan untuk berbagai bahan bakar padat dengan nilai kalori yang bervariasi. Pada penelitian ini sebuah conical bubbling fluidized bed combustor yang terdiri dari dua bagian, yaitu bagian yang berbentuk slindris dan berbentuk konis. Bagian silindris memiliki diameter dalam 60 cm dan tinggi 180 cm sedangkan bagian konis memiliki diameter terkecil 12,5 cm dan diameter terbesar 60 cm digunakan untuk mengetahui karakterisitik pembakaran co-firing antara batubara dan batok kelapa. Batubara yang digunakan adalah batubara Subbituminous dari Kalimantan dengan ukuran 2~6 mm dan batok kelapa dari pasar tradisional di daerah DIY dengan ukukuran 2~12 mm dan material bed yang digunakan adalah pasir kuarsa dengan ukuran 300 ~.600 µm karakteristik pembakaran dilihat dari distribusi temperature radial, profil temperature aksial dan analisis pada gasbuang. Variasi kondisi co-firing dilakukan dengan cara mengubah beberapa parameter (laju masa bahan bakar dan laju masa udara) Terdapat dua kondisi co-firing, batubara konstan dan batok kelapa konstan. Untuk kondisi pertama, variasi batok kelapa berkisar dari 20 % hingga 50 % dari laju masa batubara. Sedangkan pada kondisi kedua, variasi batubara berkisar dari 60 % hingga 90 % dari laju masa batok kelapa. Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa semakin banyak konsentrasi batok kelapa didalam ruang bakar, pembakaran terjadi pada daerah atas (30 cm) dan emisi CO naik seiring dengan naiknya prosentase batok kelapa pada ruang bakar.

Fluidized bed combustion is one of the most popular combustion technology for co-firing coal and biomass. Due to its ability to reduce harmful environmental emission such as CO, SOx and NOx, high combustion efficiency and can be used to burn any solid fuel with different heating value. In this study a conical bubbling fluidized bed combustor (BFBC) having an inside diameter of 60 cm and a height of 180 cm at cylindrical part and a height of 60 cm with smaller diameter of 12,5 cm at conical part was used to investigate the combustion characteristic of the co-firing between coal and coconut shell. A subbituminous coal from Kalimantan within range of 2~6 mm and coconut shell as biomass waste from traditional market in DIY within range 2~12 mm were used for co-firing. Silica within range of 300 ~ 600 µm was used as the bed materials with height of 25 cm. The combustion characteristic were evaluated from radial temperature distribution, axial temperature profiles and flue gas analysis. Variations of co-firing condition were studied by changing the operating parameters (fuel feed rate and air flow rate). There are two co-firing condition, coal constant and coconut shell constant. For the first condition, various ratio of coconut shell to coal ranging from 20 % to 50 % and the second condition, various ratio of coal to coconut shell ranging from 60 % to 90 %. The result of this study have shown that as the coconut shell ratio in the fuel mixture increase, the combustion take place at the upper regions (30 cm). and the CO emission increase as the coconut shell percentage in the fuel mixture increased.

Kata Kunci : batok kelapa, batubara, co-firing, bubbling fluidized bed combustor (BFBC)