View
485
Download
150
Category
Preview:
DESCRIPTION
bahan bakar
Citation preview
PENDAHULUAN
Listrik yang dihasilkan oleh PLTU adalah merupakan hasil yang diperoleh dari proses merebus air (pada suhu tinggi) menjadiuap, yang selanjutnya memutar generator. Energi yang dipakai untuk merebus air berasal dari bahan bakar (minyak, batu bara, atau gas).
Jadi, untuk dapat mengoperasikan PLTU secara optimal, berarti termasuk didalamnya proses pembakaran bahan bakar, proses pembuatan uap (boiler), proses kondensasi dan lain-lain, harus berlangsung dengan baik/ sempurna. Proses-proses diatas merupaka proses kimia dan fisika, oleh karena itu perlu diketahui sifat kimia dan fisika dari bahan-bahan yang dipergunakan di PLTU antara lain, bahan bakar (minyak, gas dan batu bara), minyak (minyak lumas, minyak trafo)
3
• Harapan Bahan Bakar :
1. mudah ditangani
2. tidak korosi terhadap logam
3. proses pembakaran baik
4. stabil pada saat penyimpanan
5. mempunyai nilai kalor yang tinggi
4
5
Sekilas Mengenai Kimia
Unsur adalah zat yang tidak dapat diuraikan menjadi zat yang lebih sederhana dengan cara kimia biasa
O = Oksigen
C = Karbon
N = Nitrogen
Na = Natrium
Ca = Kalsium
Ba = Barium
Satu Huruf Dua Huruf
SIMBOL
6
UNSUR-UNSUR PENTING DALAM BAHAN BAKAR
Nama Simbol Berat Atom Karbon C 12
Hidrogen H 1
Oksigen O 16
Nitrogen N 14
Belerang (Sulfur) S 32
Fosfor P 31
Kutor Cl 35,5
Barium Ba 137
Kalsium Ca 40
Natrium Na 23
Vanadium V 51
Besi (Ferum) Fe 55,5
Nikel Ni 59
Seng Zn 65,4
Timah Hitam (Timbal) Pb 207
Kalium K 39
Silika Si 28
Tembaga Cn 63,5
Bismut Bi 209
Magnesium Mg 24
Mangan Mn 55
7
SENYAWA ADALAH ZAT MURNI YANG DISUSUN OLEH 2 UNSUR ATAU LEBIH
ASAM BASA GARAM
Hcl = Asam Khlorida
HNO3 = Asam Nitrat
H2SO4 = Asam Sulfat
H2CO3 = Asam Karbonat
H3PO4 = Asam Fosfat
H2S = Asam Sulfida
NaOH = Natrium Hidroksida
Ca(OH)2 = Kalsium Hidroksida
K(OH) = Kalium Hidroksida
Ba(OH)2 = Barium Hidroksida
AgOH = Farak Hidroksida
Fe(OH)2 = Besi (II )Hidroksida
NaCl = Natrium Hidroksida
K2SO4 = Kalium Sulfat
BaCO3 = Barium Karbonat
Na2SO4 = Natrium Sulfat
CaCl2 = Kalsium Khlorida
Ca(NO3) = Kalsium Nitrat
9
Berat Molekul = Jumlah berat atau unsur penyusun senyawa
Berat Molekul Air H2O
= 2 x B.A.H + 1 x B.A.O
= 2 x 1 + 1 x 16 = 18
Berat Molekul CaCO3
= 1 x BA.Ca + 1 x BA.C + 3 x BA.O
= 1 x 40 + 1 x 12 + 3 x 16 = 100
Berat Molekul NaOH
= 1 x BANa + 1 x BA.O + 1 x BA.H
= 1 x 23 + 1 x 16 + 1 x 2 = 40
Berat Molekul H2SO4
= 2 x BA H + 1 x BA.S + 4 x BA.O
= 2 x 1 + x 32 + 4 x 16 = 98
MOLEKUL = Bagian terkecil dari senyawa
10
C + O2 CO2 (Reaksi seimbang) C + O2 CO (Tidak seimbang) 2C = O2 2CO (Reaksi seimbang) p.A + qB nC + mD A, B = Zat Pereaksi C, D = Zat Hasil Reaksi p, q, n & m = Koefisien Reaksi
)(
)(
AtomBeratMolekulBerat
gSenyawaBanyaknyaMol =
1 Mol C = 12 g
1 Mol NaOH = 40 g
1 Mol CaCO3 = 100 g
1 Mol H2SO4 = 98 g
1 Mol NaOH = 40 g
Konsentrasi Larutan
Catatan : grek = gram ekivalen
Untuk asam, 1 grek asam = (1/(jumlah H+)) mol asam
1 grek basa = (1/(jumlah OH-)) mol basa
1 grek garam = (1/(jumlah garam)) mol garam
Definisi Bahan Bakar
Bahan bakar adalah zat yang dapat dibakar dengan cepat bersama udara (oksigen) dan akan menghasilkan panas. Oleh karena itu bahan bakar harus mengandung satu atau lebih unsur yang dapat terbakar.
Biasanya unsur-unsur pokok dalam bahan bakar adalah karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), belerang (S), nitrogen (N). Selain itu bahan bakar juga mengandung logam-logam mineral, yang merupakan ikutan dari tambang seperti, natrium (Na), besi (Fe), aluminium (Al), mangan (Mn), Silika (Si), Vanadium (V), Kalsium (Ca), Timah hitam (Pb), dsb.
13
JENIS BAHAN BAKAR
BAHAN BAKAR
PADAT CAIR GAS
ALAM BUATAN ALAM BUATAN ALAM BUATAN
Kayu Gambut Batubara
Arang Kokas Briket
Minyak Bumi (Bensin) (Solar) (HSD) (IDO) (Residu)
Terbatubara Minyak Distilasi
Gas Alam Gas Batubara
14
• Kilang minyak di Indonesia :
1. Pelembang
2. Balikpapan
3. Cilacap
4. Pangkalan Berandan
5. Dumai
6. Cepu
Bahan bakar cair (minyak residu) yang dipakai sebagai bahan bakar PLTU adalah merupakan hasil pengolahan minyak bumi secara distilasi bertingkat. Adapun fraksi minyak bumi adalah sebagai berikut
NO NAMA FRAKSI TITIK DIDIH (ºF) KOMPOSISI PENGGUNAAN
1. Gas hidro Karbon C1 - C4Gas alam, bahan bakar gas
dalam tabung
2. Petroleum eter sampai 160 C5 - C6 Pelarut, minyak cat, pembersih
3. Gasolin (bensin) 160 - 400 C7 - C8 Bahan bakar motor, pelarut
4. Kerosin (minyak tanah) 400 - 575 C9 - C15
Minyak untuk penerangan,
bahan bakar diesel bahan bakar
jet, bahan perengkahan
5. Minyak ringan (light oil) 575 - 850 C16 - C30 Minyak lumas, minyak trafo
6. Minyak berat (heavy oil) 850 - 1100 C30 - C50 Minyak bakar, minyak lumas
7. Residue > 1200 > C80 Ter, aspal, lilin, pengawet kayu
18
Bahan Bakar Minyak : Bensin Solar (HSD)
adalah Automotive Diesel Oil, yaitu bahan bakar untuk mesin diesel putaran tinggi
Minyak Diesel (IDO) Adalah industrial diesel oil untuk bahan bakar mesin diesel putaran menengah dan rendah
Minyak Bakar (Residu) (MFO) ≈ Marine Fuel Oil
19
SOLAR
Sebenarnya solar merupakan istilah umum untuk menyatakan praksi minyak bumi dengan jarak titik didihnya antara kerosin dan minyak pelumas 250ºC - 300ºC, tetapi batas yang pasti dari minyak jenis ini tak dapat ditentukan. Bensin yang bermutu baik dapat diperoleh dari solar dengan jalan merengkah memakai katalis. Komponen-komponen solar dapat diperoleh dengan jalan : Penyulingan langsung minyak bumi Proses dari perengkahan katalitik Penggunaannya : Bahan bakar untuk mesin diesel mobil.
MINYAK BAKAR (FUEL OIL)
Pada umumnya minyak bakar ini terdiri dari sisa penyulingan asmoferik dan penyulingan hampa, juga dapat diperoleh dari sisa-sisa proses perengkahan, biasanya dicampur dengan minyak pengencer untuk memenuhi syarat spesifikasi titik tuang dan kekentalannya. Penggunaannya : Bahan bakar industri Bahan bakar pembangkit tenaga
20
22
MIN MAX ASTM LAIN
Specific Gravity at 60/60ºF 0.820 0.870 D - 1298
Colour ASTM 3.0 D - 1500
Cetana Number or 45 D - 613
Alternatively Calculated
Cetana Index 48 D - 976
Viscosity Kinematic at 100ºF cS 1.6 5.8 D - 445
or Viscosity SSU at 100ºF secs 35 45.0 D - 88
Pourpoint ºF 65 D - 976
Sulphur Content % wt 0.5 D - 1551/1552
Copperstrip Corrosion, No.1 D - 130
(3 hrs/100º)
Conradson Carbon Residue
(on 10% vol. bottom) 0.1 D - 189
Water Content % vol 0.05 D - 95
Sediment % wt 0.01 D - 473
Ash Content % wt 0.01 D - 82
Neutralization Value
Strong Acid Number mg KOH/gr Nil D - 974
Total Acid Number mg KOH/gr 0.6
Flashpoint P.M. C.C. ºF 150 D - 93
Distillation
Recovery at 300ºC % vol 40
SIFATBATASAN METODE TEST
Minyak Solar (HSD)
23
Minyak Bakar (MFO/ Marine Fuel Oil)
MIN MAX ASTM LAIN
Specific Gravity at 60/60ºF 0.990 D - 1298
Viscosity Redwood 1/100ºF secs 400 1250 D - 4451) IP - 70
Pourpoint ºF 80 D - 97
Calorific Value Gross BTU/lb 18000 D - 240
Sulphur Content % wt 3.5 D - 1551/1552
Water Content % vol 0.75 D - 95
Sedimen 0.15 D - 473
Neutralization Value
Strong Acid Number mg KOH/gr Nil
Flashpoint P.M. ºF 150 D - 93
Conradson Carbon Residue % wt 10 D - 189
SIFATBATASAN METODE TEST
24
SIFAT BEBERAPA MINYAK BAKAR DI NEGARA ASEAN
Density @ 15ºC Kg/I Max. 0.975 0.990 0.990 0.975 0.990 0.990 0.975 0.975 0.978 0.990
V.K. @ 50ºC cSt Min. 35 67 135 30
Max. 58 180 380 80 180 380 80 160 75 80 180
Sulphur %M Max. 2.0 4.0 4.0 3.5 3.9 3.5 3.0 3.2 2.5 1.5 3.5
Pour Point ºC Max. 21 21 21 21 24 27 21 24 21 24
Cal. Value Gross MJ/Kg Min. 43.0 - - 42.7 42.4 41.9 - 39.8 41.9
Flash Point PM.CCºC Min. 68 62 62 68 68 66 68 68 62 62 65
Water %V Max. 0.75 1.0 1.0 0.75 0.75 0.5 0.5 0.5 0.75 0.75 0.75
Sediment %M Max. 0.15 0.25 0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15
Vanadium (V2O5) mg/Kg Max. 75 - - 75 - 150
Strong Acid Number mg/KOH/g Nil Nil Nil Nil
Carbon R. Ramsbottom %M Max. - 14 14
Carbon R. Conradson %M Max. 12
Sodium mg/Kg Max. 100
Ash %M Max. - 0.1 0.1
INDONESIASINGAPORE MALAYSIA THAILAND PHILIPPINA
Bilangan Oktan (Octane Number)
• Bilangan oktan (octane number) merupakan ukuran dari kemampuan bahan bakar untuk mengatasi ketukan sewaktu terbakar dalam mesin. Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar, dan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar. Suatu campuran 30% nheptana dan 70% isooktana akan mempunyai bilangan oktan:
= (30/100 x 0) + (70/100 x 100) = 70
• Bilangan oktan suatu bensin dapat ditentukan melalui uji
pembakaran sampel bensin untuk memperoleh karakteristik pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan dengan karakteristik pembakaran dari berbagai campuran n-heptana dan isooktana. Jika ada karakteristik yang sesuai, maka kadar isooktana dalam campuran n-heptana dan isooktana tersebut digunakan untuk menyatakan nilai bilangan oktan dari bensin yang diuji.
Fraksi bensin dari menara distilasi umumnya mempunyai bilangan oktan ~70. Untuk menaikkan nilai bilangan oktan tersebut, ada beberapa hal yang dapat dilakukan: • Mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi bensin menjadi
hidrokarbon rantai bercabang melalui proses reforming Contohnya mengubah n-oktana menjadi isooktana.
• Menambahkan hidrokarbon alisiklik/aromatik ke dalam campuran
akhir fraksi bensin. • Menambahkan aditif anti ketukan ke dalam bensin untuk
memperlambat pembakaran bensin. Dulu digunakan senyawa timbal (Pb). Oleh karena Pb bersifat racun, maka penggunaannya sudah dilarang dan diganti dengan senyawa organik, seperti etanol dan MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether).
CETANE NUMBER
Yaitu suatu uji untuk mesin diesel.
Diesel High Speed --> C.N --> 52 – 54
Sp.Sd --> 0.84
S --> 0.5%
Klasifikasi Batu Bara Batu bara terbentuk dari tumbuh-tumbuhan karena adanya panas matahari saat awal geologi. Tumpukan tumbuh-tumbuhan karena pengaruh alam, tertimbun tanah dan kotoran-kotoran, sehingga kontak dengan udara luar menjadi tertutup.
Dalam kurun waktu yang panjang tumpukan tumbuhan itu terpengaruh oleh air, panas dan tekanan, sehingga zat-zat organik dan selulosa berubah menjadi Carbon dan Hydrogen. Secara bertahap pada kondisi ini kayu berubah menjadi peat, brown coal, lignit, sub bituminus, bituminus dan antracite.
30
Batu bara dapat diklasifikasi dalam beberapa tingkat menurut rankingnya, yaitu :
₋ Antracit
₋ Bituminus
₋ Sub Bituminus
₋ Lignit
Dengan mengacu pada hasil analisis, fixed carbon, nilai kalor, volatile matter, kita dapat membedakan setiap jenis batu bara sesuai tingkatannya.
31
Analisis Batu Bara TOTAL MOISTURE Kadar air dalam batu bara terdapat dalam 2 bentuk, yaitu: Free Moisture atau Surface Moisture
Kadar air ini terdapat pada permukaan/ bagian luar batu bara, dapat dihilangkan dengan mengangin-anginkan di udara terbuka dalam ruangan tertutup pada suhu kamar.
Inherent Moisture Kadar air ini tertambat pada struktur bagian dalam batu bara, dapat dihilangkan dengan memanaskan di dalam alat pengering pada temperatur 105-110 °C dalam suasana non oksidan.
KADAR ABU Abu merupakan zat yang tidak dapat terbakar yang berasal dari tumbuh-tumbuhan aslinya dan lapisan tanah, lumpur, batuan yang masuk ke dalam tumpukan batu bara tersebut. VOLATILE MATTER Yaitu zat gas yang mudah menguap, berupa methane, acetyline, hydrogen dan senyawa hidrokarbon lainnya. Volatile matter sangat berperan dalam proses penyalaan batu bara. Batu bara yang mempunyai volatile matter tinggi akan semakin mudah terbakar.
33
34
FIXED CARBON Fixed carbon merupakan carbon yang tertambat dalam batubara yang tidak ikut menguap saat pemanasan dan tersisa setelah kadar air. Volatile matter dan kadar abu. GRINDABILITY INDEX (HGI) HGI ditentukan untuk mengukur tingkat kesulitan didalam menggiling batubara. Tingkat kesulitan dinyatakan dalam suatu angka. Makin tinggi angka tersebut berarti makin lunak, sebaliknya bila makin rendah angka tersebut berarti batubara itu makin keras atau makin sulit untuk digiling. NILAI KALOR Nilai kalor merupakan hasil pembakaran (oksidasi) bahan bakar. Dengan mengetahui hasil analisis nilai kalor kita dapat menghitung neraca kalor dari suatu ketel, sehingga kita dapat menghitung efficiency ketel. BERAT PER KUBIC (BERAT JENIS) Berat jenis batubara ditentukan untuk menghitung total berat batubara yang digunakan selama proses operasi, karena alat ukur yang tersedia berupa satuan volume. TOTAL CARBON Carbon dalam ultimate analisis merupakan totalnya, yang berasal dari volatil matter, aciltelyne (C2H2), methan (CH4), CO dan Hydrocarbon lainnya, maupun fixed carbon (carbon tertambat) yang tidak ikut menguap saat dipanaskan pada suhu tinggi (950ºC).
35
ASH FUSION Abu dari setiap batubara mempunyai sifat dan karakteristik yang berbeda, baik titik lelehnya (ash fusion) maupun susunan kimianya. Dengan mengacu pada hasil analisis titik leleh abu kita dapat menyimpulkan apakah abu tersebut akan meleleh dalam ruang bakar atau tidak. Dari data-data analisis diatas dapat disimpulkan bahwa abu tidak akan meleleh dalam ruang bakar, karena ash fusionnya 1350 - 1620ºC diatas suhu gas keluar furnance (1230ºC) pada beban puncak. HYDROGEN Hydrogen dalam batubara merupakan zat yang tidak berguna. Hydrogen akan bereaksi dengan oksigen dari dalam batubara itu sendiri membentuk air (H2O), dengan menghasilkan panas 34000 Kcal/Kg H2 sebelum batubara tersebut digunakan dalam proses pembakaran dalam ketel. Kejadian ini sering kita lihat dimana batubara terbakar dengan sendirinya ketika masih berada dalam penimbunan di stock area. NITROGEN Nitrogen dalam batubara tidak berguna sama sekali. Pada saat pembakaran nitrogen akan terosidasi membentuk gas NO2/NOx. Gas ini merupakan sumber pencemar udara. N + O2 == NO2
Gas ini akan teremisi ke udara dan membentuk asaam saat hujan
36
ELEMENT-ELEMENT DALAM ABU BATUBARA Element-element batubara dapat berupa oksidasi dari besi (Fe2O3), aluminium (Al2O3), calsium (CaO), magnesium (MgO), sodium (Na2O), potasium (K2), titanium (TiO2), silica (SiO2), dan phosphor (P2O5). Berdasarkan pada data-data hasil analisis dapat kita evaluasi kemungkinan terbentuknya slagging dalam ruang bakar. Apabila ratio basa dan asam dari oksida elemen-elemen tersebut berkisar antara 0,4 – 0,7 maka akan sangat potensial membentuk slogging didalam ruang bakar. KLASIFIKASI BATUBARA
JENIS
%C %H %O %MN SHINE % V.M % ASH Cal/ g kj/kg
Peat 60 6 34 20 70/60 1/10 3500 14.650
Lignite 70 8 22 15 50/40 8/12 5000 20.900
Sub bituminius coal 75/82 6/5 20/12 10 40/30 5/10 5500 23.000
Bituminius coal 82/90 6/4.5 12/3 2 35/20 5 7750 32.440
Semi anthracite 91/93 4 4 1 10 5 8000 33.490
Anthracite 94 3 2 1 8 3 8000 33.490
Coke 95 1 2 2 8 7 7300 36.560
ULTIMATE-DRYASHPROXIMATE ARDRY BASIS
FREE BASIS
AIR - DRY
CV (Net)
Typical Analytical Data for the Range of Coals, and Coke
A rough preliminary grouping is given in table above, peat ang lignite are no metallurgical importance, but where available in.
42
KARAKTERISTIK GAS BUMI
Gas bumi merupakan hidrokarbon gas dengan berbagai senyawa pengotor atau kontamian, diantaranya uap air, senyawaan sulfida, hidrokarbon yang lebih berat, dan lain-lain. Campuran hidrokarbon tersebut umumnya terdiri dari metana, etana, propane, butana, pentana dan sejumlah kecil heksana, heptana, oktana dan fraksi yang lebih berat. Gas bumi tidak berwarna dan tidak berasa. Komposisi gas bumi dari tiap-tiap sumber berbeda-beda meskipun berasal dari reservoar yang sama. Perbedaan ini akan mengakibatkan adanya sifat gas bumi yang bervariasi. Demi keamanan, penambahan senyawa odoran sangatlah penting, yaitu suatu senyawa kimia yang dapat memberikan bau pada gas bumi apabila terjadi kebocoran gas. Odoran yang biasa digunakan diantaranya adalah senyawa mekaptan (RSH). Odoran ini sangat penting peranannya, terutama apabila terjadi kebocoran dapat segera dideteksi sebelum sampai pada tingkat yang membahayakan.
44
CONTOH KOMPOSISI GAS BUMI
KOMPONEN SIMBOL RUMUS KIMIA KONSENTRASI (%)
Metana C1 CH4 88,47
Etana C2 C2 H6 2,33
Propana C3 C3 H8 1,10
i-Butana i-C4 C4 H10 0,24
n-Butana n-C4 C4 H10 0,25
i-Pentana i-C5 C5 H12 0,13
n-Pentana n-C5 C5 H12 0,09
Kesana C6 C6 H14 0,07
Nitrogen - N2 0,49
Karbon dioksida - CO2 6,83
KOMPONEN PEMBAKARAN
• Komponen pembakaran gas bumi terdiri dari 3 komponen yang penting untuk terjadinya pembakaran, yaitu : bahan bakar, oksigen dan sumber api, biasa disebut sebagai segitiga api, seperti terlihat pada gambar di bawah. Gas bumi akan terbakar pada suhu antara 1100 atau 1200 °F. Bila salah satu dari tiga komponen tersebut ditiadakan, maka pembakaran dapat dicegah atau pembakaran akan terhenti.
• Tetapi baru-baru ini diketahui bahwa ternyata komponen pembakaran bukan segitiga tetapi tetrahedron, dengan adanya tambahan satu komponen penting lain, yaitu reaksi kimia, reaksi kimia yang terjadi antara bahan bakar dan oksigen untuk menghasilkan panas.
• Gambaran dari tetrahedron api dapat dilihat pada gambar berikut :
• Jadi terlihat disini ada nilai maksimum dan minimum perbandingan bahan bakar terhadap oksigen yang memungkinkan terjadinya pembakaran.
• Jika terlalu banyak oksigen, kurang bahan bakar untuk menyala. Jika terlalu banyak bahan bakar, maka oksigen akan berkurang untuk mendukung penyalaan.
• Persentase minimum dari bahan bakar yang diperlukan untuk pembakaran disebut ‘Lower Explosive Limit” (LEL) disebut juga “Lower Flammable Limit” (LFL). Persentase maksimum dari bahan bakar yang menunjukkan pembakaran disebut “Upper Explosive Limit” (UEL) disebut juga “Upper Flammable Limit”.
51
Reaksi-reaksi dalam proses pembakaran sebagai berikut : C + O2 CO2 + 14000 BTU/lb 2C + O2 2CO + 4000 BTU/lb 2H2 + O2 2H2O + 62000 BTU/lb S + O2 SO2 + 4000 BTU/lb CH4 + 202 CO2 + 2H2O + 23800 BTU/lb 2CO + O2 2CO2 + 4345 BTU/lb Secara teori, pembakaran sempurna dicapai apabila hasil-hasil pembakaran sudah tidak dapat dibakar lagi untuk mendapatkan energi atau semua karbon (C), dalam bahan bakar telah dirubah menjadi karbon dioksida (CO2)
PEMBAKARAN SEMPURNA
Untuk mencapai pembakaran yang mendekati sempurna (pembakaran yang optimal) adalah perlu
diperhatikan yaitu :
a. Bahan bakar
b. Kebutuhan oksigen untuk pembakaran
c. Tiga faktor yaitu waktu, turbulensi dan suhu (WTS)
Dalam operasi rutin yang memungkinkan dikontrol adalah mengenai kwalitas bahan (analisa) dan
kebutuhan oksigen untuk pembakaran. Kebutuhan oksigen ini dapat dilihat dari kelebihan oksigen untuk
pembakaran (excess air). Ini didapat dari perhitungan teoritis oksigen dibutuhkan untuk pembakaran
sempurna dan ditambah sedikit kelebihan ± 2,5%.
Proses Pembakaran
PROSES PEMBAKARAN
oksigen
bahan bakar Hasil pembakaran
Gas (asap) - CO2 - H2O - N2
Energi (panas)
turbulensi waktu suhu
padat cair gas
-batubara -kayu -gambut
-minyak -gas alam (LPG)
REAKSI PEMBAKARAN
(1) H2 + ½O2 H2O (uap) +57810 Kcal/mol
(2) H2 + ½O2 H2O (cair) +68360 Kcal/mol
(3) C + ½O2 CO +29430 Kcal/mol
(4) CO + ½O2 CO2 +68220 Kcal/mol
(5) C + O2 CO2 +97650 Kcal/mol
(6) CO2 + C 2CO -38790 Kcal/mol
(7) C + H2O CO + H2 -28380 Kcal/mol
(8) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + 192400 Kcal/mol
(9) C2H2 + 2½O2 2CO2 + H2O +312400 Kcal/mol
(10) C2H2 + 3O2 2CO2 + 2H2O +345800 Kcal/mol
(11) H2S + 1½O2 H2O + SO2 +124850 Kcal/mol
(12) S + O2 SO2 +69800 Kcal/mol
MENGHITUNG KEBUTUHAN UDARA
Tahapan-tahapan untuk menghitung udara pembakaran,
1. Tulis reaksi tiap unsur bahan bakar dengan ooksigen
2. Ubah (%) analisa bahan bakar menjadi berat, dengan menganggap bahan bakar yang dianalisa 100 kg
3. Ubah berat menjadi mol
4. Hitung O2 dalam tiap reaksi unsur bahan bakar dalam proses pembakaran
5. Ubah mol O2 menjadi volume 1 mol gas = 22,4 liter
6. Hitung volume udara berdasarkan O2 yang dibutuhkan udara = 79% N2 + 21% O2
58
CONTOH MENGHITUNG KEBUTUHAN UDARA
Cara menghitung kebutuhan oksigen untuk pembakaran sempurna sebagai berikut : Bahan bakar dengan analisa : C = 50% (berat) H2 = 6% O2 = 43% N2 = 0,3% S = 3% Abu = 0,6% Komposisi bahan bakar dalam mol (dalam 100 kg bahan bakar).
C = 50 = 4.166
12
H2 = 6 = 3,00
2
O2 = 43 = 1,25
32
N2 = 0,3 = 0,01
3
S = 28 = 0,09
32
Reaksi yang terjadi
C + O2 CO2 . . . . . . . (1)
2H2 + O2 2H2O . . . . . . . (2)
N2 + 2O2 2NO2 . . . . . . . (3)
S + O2 SO2 . . . . . . . (4)
C = 50 = 4.166
12
H2 = 6 = 3,00
2
O2 = 43 = 1,25
32
N2 = 0,3 = 0,01
3
S = 28 = 0,09
32
Reaksi yang terjadi
C + O2 CO2 . . . . . . . (1)
2H2 + O2 2H2O . . . . . . . (2)
N2 + 2O2 2NO2 . . . . . . . (3)
S + O2 SO2 . . . . . . . (4)
59
Sesuai dengan Dulong, oksigen yang ada dalam bahan bakar akan bereaksi terlebih dulu dengan hidrogen yang ada dalam bahan bakar dengan perbandingan 2 : 1. Sisa hidrogen ini baru bereaksi dengan oksigen dari udara. Jadi dalam pembakaran oksigen dibutuhkan sesuai reaksi adalah : Maka sesuai reaksi diatas, maka O2 dibutuhkan adalah :
Recommended