Bahan bakar dan pembakaran

8,960 views

Published on

3 Comments
6 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total views
8,960
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
963
Actions
Shares
0
Downloads
384
Comments
3
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Bahan bakar dan pembakaran

  1. 1. BAHAN BAKAR DAN PEMBAKARAN  Pengertian Umum  Komposisi dan Spesifikasi  Jenis-jenis Bahan Bakar  Proses Pembakaran  Emisi
  2. 2.  Contoh penggunan kalor dari proses pembakaran secara langsung:  untuk memasak di dapur-dapur rumah tangga,  untuk instalasi pemanas.  Contoh penggunaan kalor secara tidak langsung adalah:  kalor diubah menjadi energi mekanik, misalnya pada motor bakar,  kalor diubah menjadi energi listrik, misalnya pada pembangkit listrik tenaga diesel,tenaga gas dan tenaga uap.
  3. 3. Pengertian  Bahan Bakar: Bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya,disertai dengan pengeluaran kalor.  Bahan bakar dibakar dengan tujuan untuk memperoleh kalor tersebut, untuk digunakan baik secara langsung maupun tak langsung.
  4. 4. Pembakaran  Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang dapat terbakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor.  Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana semua konstituen yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, air (= H2O), dan gas SO2, sehingga tak ada lagi bahan yang dapat terbakar tersisa.
  5. 5. Koposisi dan Spesifikasi Bahan Bakar Umumnya Terdiri dari:  C (karbon)  H (hidrogen) combustible matter / BDT  S (belerang)  O (oksigen)  N (nitrogen)  P (fosfor)
  6. 6. Komposisi bahan bakar padat dinyatakan menurut: Proximate analysis Untuk Mengetahui:  %fixed carbon  % air  %abu. Ultimate analysis yaitu analisis untuk mengetahui komposisi bahan sampai unsurunsurnya, seperti kandungan C, H, O, N, S, abu dan air.
  7. 7. Spesifikasi Dasar Bahan Bakar  Nilai Kalor atau “Heating Value” atau “Calorific Value” atau NILAI Kalor  Kadar Air  Kadar Abu  Kadar Sulfur  Berat Jenis (Spesific Gravity)
  8. 8.  Viskositas atau Kekentalan  Flash Point  Titik Bakar atau “Ignition Point”  Faktor Karakterisasi dan Titik Didih Spesifikasi Dasar Bahan Bakar
  9. 9.  Pembakaran adalah: kalor yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna 1 kilogram atau satu satuan berat bahan bakar padat atau cair atau 1 meter kubik atu 1 satuan volume bahan bakar gas, pada keadaan baku (1 atm,250C)
  10. 10.  Kandungan Air di dalam Bahan Bakar
  11. 11. Jenis-jenis Bahan Bakar  Bahan Bakar Padat  Bahan Bakar Cair  Bahan Bakar Gas
  12. 12. Bahan Bakar Padat  Bahan bakar padat yang biasa dipakai dalam industri dan transportasi adalah batubara.  Batubara termasuk bahan bakar fosil karena terbentuk dari sisa tumbuhtumbuhan yang mengalami proses geologis dalam jangka waktu jutaan tahun.  Berdasarkan perbedaan umur geologis, berturut- turut dari yang paling tua, batubara dibagi sebagai:  antrasit,  semi -bitumen,  bitumen,  sub-bitumen,  lignit.
  13. 13. Klasifikasi Batubara (UNEP, 2006): Kelas Batu bara Nilai Kalor (k Kal/kg) Cangkang Kemiri Nilai Kalor (k Kal/kg) A > 6200 Karbonisasi 7810 B 5600 – 6200 C 4940 – 5600 Non Karbonisasi 5246 D 4200 – 4940 Produksi Cangkang: 207.908 ton/tahun ≈ 36,715 GW E 3360 – 4200 F 2400 – 3360 G 1300 – 2400
  14. 14. Bahan Bakar Cair  Bahan bakar cair yang biasa dipakai dalam industri, transportasi maupun rumah tangga adalah fraksi minyak bumi.  Minyak bumi adalah campuran berbagai hidrokarbon yang termasuk dalam kelompok senyawa: parafin, naphtena, olefin, dan aromatik.
  15. 15. Bahan Bakar Cair  Minyak mentah, jika disuling akan menghasilkan beberapa macam fraksi, seperti: bensin atau premium, kerosen atau minyak tanah, minyak solar,dan lain-lain.  Setiap minyak petroleum mentah mengandung keempat kelompok senyawa tersebut, tetapi perbandingannya berbeda.
  16. 16. Bensin atau Gasolin atau Premium  Gasolin dibuat menurut kebutuhan mesin, seperti avgas (aviation gasoline), premium dan gasolin biasa, terdiri dari C4 sampai C12. Sifat yang terpenting pada gasolin adalah “angka oktana/oktan”.  Angka oktan adalah angka yang menyatakan besarnya kadar isooktana dalam campurannya dengan normal heptana.
  17. 17. Bensin atau Gasolin atau Premium  Iso Oktana angka oktana = 100, sedang normal heptana mempunyai angka oktana = 0.  Makin tinggi angka oktana gasolin semakin baik unjuk kerjanya.
  18. 18. Kerosen  Termasuk kerosen adalah:  Bahan bakar turbin gas.  Minyak bakar, biasa dipakai untuk dapur rumah tangga, bahan bakar kapal laut.  Mutu kerosen tergantung pada sifatnya dalam uji bakar, seperti timbulnya asap dan kabut putih.  Asap disebabkan oleh hidrokarbon aromatik sedang kabut putih oleh disulfida.
  19. 19. Bahan Bakar Diesel  Bahan bakar diesel atau minyak diesel dipakai untuk mengoperasikan mesin diesel atau “compression ignition engine”.  Mutunya ditentukan oleh angka cetana /cetan (Cetan Number).  Makin tinggi angka cetana/cetan, makin tinggi unjuk kerja yang diberikan oleh bahan bakar diesel.
  20. 20.  Angka cetan adalah besarnya kadar volume cetana dalam campurannya dengan metilnaphtalen.  Cetan murni mempunyai angka cetana = 100, sedang aromatik mempunyai angka cetan = 0.  Unjuk kerja adalah persentase rata-rata daya yang dapat diperoleh dari mesin dengan bahan bakar tertentu dibandingkan dengan daya yang diperoleh dari bahan bakar yang mempunyai angka cetana = 100.
  21. 21. Minyak Reisdu  Minyak residu biasa digunakan pada ketel uap, baik yang stasioner maupun yang bergerak. Dalam hal instalasinya, pemakaian minyak residu dalam ketel uap akan lebih murah dibanding batubara.  Disamping itu, pemakaian minyak residu tidak menimbulkan masalah abu. Akan tetapi pada ketel uap tekanan tinggi dan suhu tinggi dapat menimbulkan korosi dan kerusakan pada “superheater tube”.
  22. 22. Minyak Risdu  Pemakaian minyak residu kecuali dalam ketel uap antara lain:  Tanur dalam industri baja, tanur tinggi dalam industri semen dan industri lain yang mempunyai kaitan dengan semen, serta berbagai dapur dalam industri petroleum dan industri kimia.  Mesin diesel, kecuali pada mesin diesel kecepatan tinggi seperti pada truk dan lokomotif, pada mesin diesel kapal serta mesin diesel berkecepata rendah untuk pembangkit tenaga listrik.  Turbin gas.
  23. 23. Bahan Bakar Gas  Asetilin  Digunakan dalam pengelasan dan pemotongan logam, yang memerlukan suhu nyala yang tinggi, dapat juga dipakai untuk lampu karbida.  Dapat membentuk asetilida yang eksplosif jika dicampur dengan tembaga (Cu),terlebih-lebih dengan udara.
  24. 24. Bahan Bakar Gas  Blast Furnace Gas  Gas ini merupakan hasil samping peleburan bijih besi dengan kokas dan udara panas di dalam “blast furnace”.  Gas Air Biru (Blue Water Gas)  Dibuat dari reaksi antara kukus (steam) dengan karbon padat yang dipanasi pada suhu tinggi, merupakan campuran antara gas H2 dan gas CO.
  25. 25.  Gas Batubara  Gas batubara disebut juga gas kota, dibuat dari dis tilasi destruktif batubara dalam retort tertutup dengan pemanasan tinggi.  Gas Alam  Gas alam tersusun dari parafin hidrokarbon, khususnya gas metana bercampur dengan nitrogen, N2, dan karbon dioksida, CO2, diperoleh dari tambang dengan pengeboran tanah melalui batuan kapur atau batuan pasir. Kandungan metananya di atas 90%.
  26. 26.  Gas Petroleum  Gas petroleum diperoleh dari fraksionasi minyak bumi mentah, dan dapat juga dari gas alam, mengandung propana dan butana sebagai komponen terbesar.
  27. 27.  Nilai Kalor atau “Heating Value” atau “Calorific Value” atau Kalor Pembakaran adalah: kalor yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna 1 kilogram atau satu satuan berat bahan bakar padat atau cair atau 1 meter kubik atu 1 satuan volume bahan bakar gas, pada keadaan baku.
  28. 28. Nilai kalor atas atau “gross heating value” atau “higher heating value/HHV” adalah: kalor yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna satu satuan berat bahan bakar padat atau cair, atau satu satuan volume bahan bakar gas, pada tekanan tetap, suhu 250C, apabila semua air yang mula -mula berwujud cair setelah pembakaran mengembun menjadi cair kembali.
  29. 29.  Nilai kalor bawah atau “net heating value” atau “lower heating value (LHV)” adalah: kalor yang besarnya sama dengan nilai kalor atas dikurangi kalor yang diperlukan oleh air yang terkandung dalam bahan bakar dan air yang terbentuk dari pembakaranbahan bakar untuk menguap pada 25o C dan tekanan tetap.
  30. 30. Air yang terkandung dalam bahan bakar menyebabkan penurunan mutu bahan bakar karena:  menurunkan nilai kalor dan memerlukan sejumlah kalor untuk penguapan,  menaikkan titik nyala,  memperlambat proses pembakaran, dan menambah volume gas buang.
  31. 31. Berat Jenis: perbandingan berat bahan bakar terhadap berat air, diukur pada 600F,yang pada suhu tersebut berat air = 62.4 lb/cuft Berat jenis dinyatakan dalam gram per ml, dalam derajat API, dalam lb (baca:“pound”) per galon, atau lb per cuft, dan derajat Baume. Berat jenis disingkat sp.gr. atau sg.
  32. 32.  Viskositas adalah kebalikan fluiditas atau daya alir. Makin tinggi viskositas makin sukar mengalir. Mengingat kecepatan mengalir juga tergantung pada berat jenis, maka pengukuran viskositas demikian dinyatakan sebagai “viskositas kinematik”.  Viskositas absolut = viskositas kinematik x berat jenis cairan. Satuan viskositas antara lain: poise, gram/cm detik, atau dengan skala Saybolt Universal diukur dalam detik.
  33. 33. LHV = Lower Heating Value HHV= Higer Heating Value m = mol air/bahan bakar Hfg = Panas laten air pada 25oC = 2440 kJ/kg = 1050 Btu/lbm fg fuel oh h m m HHVLHV 2 
  34. 34. Contoh Doketahui HHV dari metan (CH4) adalah 23.880 Btu/lbm. Hitunglah LHV dari metan CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O 1 mol CH4 = 16 lbm, 2 mol H2O = 36 lbm Jadi = LHV = 21.518 Btu/lb mm lbBtu lb lb lbBtuLHV /1050 16 36 /880.23

×