PRODUKSI ENERGI TERMAL ACH MUHIB ZAINURI Politeknik Negeri

PRODUKSI ENERGI TERMAL ACH. MUHIB ZAINURI Politeknik Negeri Malang

Produksi Energi Termal q Energi termal adalah bentuk dasar energi, artinya semua bentuk energi dapat secara sempurna dikonversi menjadi energi termal. q Konversi energi termal menjadi bentuk energi yang lain adalah terbatas hingga ke suatu harga yang lebih kecil dari pada 100%.

KONVERSI ENERGI KIMIA q Pada awal sejarah kehidupan manusia, sumber utama energi bahan bakar adalah produksi energi termal dari energi kimia. q Reaksi kimia eksotermis yang paling penting dalam produksi energi dari bahan bakar adalah reaksi pembakaran

Perbandingan Udara-bahan Bakar Teoritis Perbandingan udara-bahan bakar teoritis atau stoichiometri menunjukkan kebutuhan udara minimum untuk pembakaran sempurna suatu bahan bakar, dalam bentuk mol udara per mol bahan bakar, atau dalam bentuk volume udara per volume bahan bakar. q Perbandingan udara-bahan gravimetrik (massa): bakar teoritis, kering, Fraksi massa oksigen dalam udara Persamaan sederhana menentukan perbandingan massa udara-bahan bakar teoritis adalah:

Contoh Soal Tentukan perbandingan udara-bahan bakar teoritis pada sistem pembangkit yang menggunakan batubara sebagai bahan bakar, jika Analisis ultimasi begitu terbakar adalah: Jawab: Perbandingan udara-bahan bakar teoritis, kering, gravimetrik adalah: =10, 17 kg udara/kg bahan bakar

Proses Pembakaran Aktual Lima (5) hal yang diperlukan untuk pembakaran yang baik adalah: q Percampuran murni reaktan yang cukup (proper mixing); q Udara yang cukup (proper mixing); q Temperatur pembakaran yang cukup; q Waktu yang cukup untuk berlangsungnya reaksi; dan Karena percampuran yang baik tidak pernah diperoleh dalam proses pembakaran aktual, pembakaran yang baik hanya dapat dijamin dengan menyediakan kelebihan udara (excess air) bagi proses tersebut.

Tergantung pada jumlah kelebihan udara (excess air) yang disediakan derajat pencampuran, gas buang mengandung: q Hasil pembakaran sempurna q Karbon dioksida q Air q Sulfur dioksida q Beberapa hasil pembakaran tak sempurna adalah: Ada dua cara untuk menyatakan jumlah udara yang disediakan bagi suatu proses pembakaran tertentu: § Koefisien pengenceran (dillution coefficient) § Persentase kelebihan udara (excess air)

Alat untuk menganalisis konsentrasi senyawa-senyawa gas dalam campuran gas. Peralatan orsat merupakan penganalisis gas yang kompak dan dapat dibawa-bawa (compact portable gas analyzer), dirancang untuk mengukur konsentrasi beberapa senyawa gas yang ditemukan dalam produk pembakaran. Peralatan orsat dipakai untuk menentukan fraksi volumetrik atau molar. Penganalisis orsat gas-asap

ü Analisis ultimasi dan orsat diperlukan untuk menentukan perbandingan udarabahan bakar aktual pada waktu membakar bahan bakar fossil. ü Suatu analisis tambahan diperlukan untuk menghitung perbandingan udarabahan bakar padat (cq. batubara), yaitu analisis sisa. ü Apabila analisis sisa diberikan dalam bentuk HHV, persentase bahan bakar terbakar ditentukan dengan membagi nilai pembakaran sisa dengan nilai pembakaran karbon murni.

Apabila abu batubara muncul dalam bentuk bongkah sisa, fraksi massa sisa dapat ditentukan dengan persamaan: Setelah diketahuinya analisis sisa, analisis orsat gas asap, dan analisis ultimasi batubara, perbandingan udara-bahan bakar aktual dapat dihitung.

Contoh Soal Analisis ultimasi batubara begitu diterima: Analisis ultimasi batubara begitu terbakar: Tentukan koefisien pengenceran dan persentase kelebihan udara.

Titik pengambilan analisis gas sisa

Penyelesain: Dari analisis sisa:

Perbandingan udara-bahan bakar teoritis: Perbandingan udara-bahan bakar aktual: Koefisien pengenceran: Persentase excess air:

Homework : 1. udara per kilogram bahan bakar, untuk bahan bakar batubara berikut jika diperoleh data analisis ultimasi begitu terbakar adalah :