Jurnal Keteknikan Pertanian
Vol. 6 No. 1 (2018): JURNAL KETEKNIKAN PERTANIAN

Simulasi Tungku Gasifikasi Tipe Natural Draft Berbasis Model Efek Cerobong dan Keseimbangan Termokimia

Leopold Oscar Nelwan (Institut Pertanian Bogor)
Dyah Wulandani (Institut Pertanian Bogor)
Edy Hartulistiyoso (Institut Pertanian Bogor)
Sri Endah Agustina (Institut Pertanian Bogor)
Dziyad Dzulfansyah (Institut Pertanian Bogor)
Erlanda Augupta Pane (Institut Pertanian Bogor)



Article Info

Publish Date
06 Jun 2018

Abstract

AbstractThis study was aimed to simulate a novel configuration of gasification stove with the natural draft principles (natural draft gasification or called as NDG stove) based on chimney effect and thermochemical equilibrium modeling. The thermochemical equilbrium model used general stoichiometric gasification,methanation and water-gas shift equations and their equilibrium constant equations as well as the general energy balance equation. Those equations were coupled with the chimney effect equation and then solved to obtain the reaction coefficients, equilibrium constants, reaction temperature as well as the mass flow rate of air. Simulation was performed by using VBA programming codes in Excel. Subsequently, a stove was built in order to obtain the charcoal consumption rate data which is required to validate the model. The test results showed that the combustion rate was constant i.e. 8.8 g/min and the quality of the flame of the stove was visually good. The calculation result showed that the model could succesfully predict the product gases including CO, CH4, CO2, O2, N2 and other gases. The simulation showed that by using lower stoveheight (0.5 and 0.4 m) the combustible gases (CO, H2 and CH4) compositions were increased in such a way that with same combustion rate the potential heat of gas increased from 2.33 kW at stove height of 0.6 m to 2.63 kW at 0.4 m.AbstrakPenelitian ini bertujuan untuk mensimulasi tungku gasifikasi dengan konfigurasi baru yang menggunakan prinsip natural draft (tungku natural draft gasification atau disebut sebagai tungku NDG) didasarkan padapemodelan efek cerobong dan keseimbangan termokimia. Model keseimbangan termokimia menerapkan persamaan stoikiometri untuk gasifikasi, methanation dan water-gas shift, persamaan-persamaan konstanta keseimbangannya serta persamaan neraca energi umum. Persamaan-persamaan tersebut digabungkan dengan persamaan efek cerbong dan dipecahkan untuk memperoleh koefisien reaksi, konstanta keseimbangan, suhu reaksi dan laju aliran massa udara. Selanjutnya tungku tersebut dikonstruksi dan diuji untuk memperoleh data laju konsumsi arang yang dibutuhkan untuk validasi model. Hasil pengujiankinerja menunjukkan bahwa penggunaan tungku untuk arang kayu memiliki laju pembakaran yang konstan 8.8 g/menit dan kualitas nyala api tungku ini cukup baik secara visual. Hasil perhitungan menunjukkanbahwa model yang diterapkan telah dapat memprediksi konsentrasi gas-gas produk yang mencakup CO, CH4, CO2, O2 serta gas N2 dan gas-gas lainnya. Hasil simulasi menunjukkan bahwa tinggi tungku yang lebih rendah (0.5 dan 0.4 m) memberikan konsentrasi gas-gas mampu bakar yang lebih tinggi sedemikian hingga dengan laju konsumsi arang yang sama daya gas potensialnya meningkat dari 2.33 kW pada tinggi0.6 m menjadi 2.63 kW pada tinggi 0.4 m.

Copyrights © 2018






Journal Info

Abbrev

jtep

Publisher

Subject

Agriculture, Biological Sciences & Forestry

Description

Jurnal Keteknikan Pertanian dengan No. ISSN 2338-8439, pada awalnya bernama Buletin Keteknikan Pertanian, merupakan publikasi resmi Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia (PERTETA) bekerjasama dengan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem (TMB) IPB yang terbit pertama kali pada tahun 1984, berkiprah ...