TUGAS REKAYASA SISTEM KONVERSI DAN KONSERVASI ENERGIa. ANALISIS PROKSIMASIAnalisis proksimasi untuk menentukan:

Kadar air (Moisture) M Bahan dapat menguap/terbakar (VolatileMatter) VM Kadar abu (Ash) A Kadar karbon-tetap (Fixed Carbon) FC Kadar Sulfur - (S) HHV Analisis ini dilakukan melalui beberapa tahapan, antara lain : menimbang, memanaskan dan membakar semua sampel kecil batubara. Fraksi massa dari kebasahan sampel dihitung dengan membagi massa yang hilang dengan massa awal setelah sampel batubara yang dihaluskan ditimbang kemudian dipanaskan hingga suhu 110C selama 20 menit. Fraksi massa bahan yang dapat menguap dihitung dengan membagi massa yang hilang dengan massa awal setelah sampel dipanaskan hingga suhu 954C dalam tabung tertutup selama 7 menit. Fraksi abu dihitung dengan membagi berat terakhir dengan berat awal setelah sampel dipanaskan hingga suhu 732C dalam cawan peleburan hingga semua sampel terbakar sempurna.b. ANALISIS ULTIMASIAnalisis ultimasi untuk menentukan :

Kadar karbon (C) Kadar hydrogen (H) Kadar belerang (S) Kadar nitrogen (N) Kadar oksigen (O) Kadar Air (M) Kadar Abu (A) HHV Analisis ini dilakukan dengan uji laboratorium. Analisis ini diperlukan untuk menentukan udara pembakaran untuk sistem tertentu.

Fraksi massa setelah terbakar = ( Fraksi massa bebas abu, Kering) (1 M A) HHV setelah terbakar = ( HHV bebas Abu, Kering) (1 M A)Contoh Soal:Hitunglah analisis ultimasi dan proksimasi dengan basis begitu diterima, taksiran nilai pembakaran rendah dari nilai pembakaran tinggi yang tercantum di daftar, nilai pembakaran tinggi yang dihitung dengan rumus Dulong, dan ditentukan klasifikasi ASTM dari batubara Cascade, Montana dengan A = 19 dan M= 7.

Jawaban:

Analisis batubara bebas abu keringDari lampiran C diperoleh :

VM = 35%

FC = 65%

S = 3,8%

HHV = 31.445 kJ/kg = 13.520 Btu/lbmAnalisis ultimasi bebas abu kering

Dari lampiran C diperoleh :

C = 77,8%

H2 = 4,8%

O2 = 12,6%

N2 = 1%

S = 3,8%

Untuk mengkonversi ke suatu basis batubara begitu diterima, faktor koreksi/ pelipatan adalah (1 M A) = (1 0,07 0,19) = 0,74

Analisis proksimasi begitu diterima menjadi:

VM= 0,74 x 35 = 25,9%

FC= 0,74 x 65 = 48,1%M= = 7%

A= = 19% ( 25,9% + 48,1% + 7% + 19% = 100%S= 0,74 x 3,8 = 2,81%

HHV = 0,74 x 31.445 = 23.269 kJ/kg

= 0,74 x 13.520 = 10.004 Btu/lbmAnalisis ultimasi begitu diterima menjadi:C= 0,74 x 77,8% = 57,57%H2= 0,74 x 4,8% = 3,55%O2= 0,74 x 12,6% = 9,33%N2= 0,74 x 1% = 0,74%S= 0,74 x 3,8% = 2,81%M= = 7%

A= = 19%

( 57,57% + 3,55% + 9,33% + 0,74% + 2,81% + 7% + 19% = 100% HHV= 23.269 kJ/kg

= 10.004 Btu/lbm Nilai pembakaran rendah :

LHV= HHV 2400(M + 9H2) = 23.269 2400(0,07 + 9 x 0,0355)

= 22334 kJ/kg = 9.602 Btu/lbmHarga taksiran nilai pembakaran tinggi yang dicari berdasarkan rumus Dulong :

HHV= 33.950C + 144.200(H2 O2/8) + 9400S

= 33.950(0,5757) + 144.200(0,0355 0,0933/8) + 9400(0,0281)

= 23246 kJ/kg = 9.995 Btu/lbmKlasifikasi batubara berdasarkan metode ASTM:

FC, bebas-Mm,kering =

=

= 67,20 %Oleh karena harga ini lebih kecil dari 69 %, batubara tersebut tidak dapat dimasukkan ke dalam kelas karbon tetap yang bebas bahan mineral, kering.Btu, bebas-Mm,basah=

= 12.656 Btu/lbmKarena harga nilai pembakaran tinggi bebas bahan mineral adalah antara 11.500 dan 13.000 Btu/lbm, maka batubara ini digolongkan ke dalam kelas II, kelompok 5 batubara-Bitumin penguapan tinggi C.Vinda Dwi Dini Putri

2412100048