PENGARUH VARIASI AIR FUEL RATIO (AFR) PADA GASIFIER TIPE DOWNDRAFT TERHADAP KADAR SYNGAS DAN NYALA API PADA GASIFIKASI BIOMASSA TEMPURUNG KELAPA
THE EFFECT OF AIR FUEL RATIO (AFR) VARIATION ON DOWNDRAFT TYPE GASIFIER ON SYNGAS AND FLAME LEVELS IN COCONUT SHELL BIOMASS GASIFICATION
Gasifikasi merupakan proses konversi energi dari bahan padat (biomassa) menjadi syn-gas (gas hasil sintesa) yang nantinya dapat digunakan sebagai bahan bakar. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh Air Fuel Ratio yang masuk ke dalam gasifier terhadap kadar syngas yang diproduksi dan nyala api yang dihasilkan.
Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimen. Alat dan bahan pada penelitian ini adalah reaktor gasifikasi tipe downdraft dengan bahan bakar biomassa tempurung kelapa. Variabel bebas pada penelitian ini adalah variasi Air Fuel Ratio yaitu AFR 0,72; 0,88; 1,04; dan 1,20. Variabel terikat penelitian ini yaitu temperatur nyala api, visualisasi warna nyala api, durasi waktu nyala api, dan tinggi nyala api. Variabel kontrol penelitian ini adalah 5,5 kg tempurung kelapa, diameter spray nozzle sebesar 0,3 mm, dan diameter masukan udara (throat) yaitu 20 mm. Instrumen penelitian yang digunakan yaitu anemometer, thermometer, kamera, stopwatch, timbangan, dan box acrylyc. Teknik analisis data yang digunakan yaitu analisis deskriptif kuantitatif.
Hasil penelitian didapatkan rata-rata temperatur nyala api pada AFR 0,72; 0,88; 1,04; dan 1,20 masing-masing adalah 521°C, 498°C, 462°C dan 424°C. Sedangkan durasi waktu nyala api pada AFR 0,72; 0,88; 1,04; dan 1,20 masing-masing adalah 57 menit, 46 menit, 31 menit, dan 20 menit. Hasil tinggi nyala api pada AFR 0,72; 0,88; 1,04; dan 1,20 masing-masing adalah 23 cm, 25 cm, 30cm, dan 34 cm. Hasil pengujian kandungan syngas didapatkan pada masing-masing AFR yaitu AFR 0,72 menghasilkan 7,52%vol H2; 12,71%vol CO; 2,64%vol CH4 dengan total 22,87%vol. AFR 0,88 menghasilkan 6,97%vol H2; 11,94%vol CO; 2,10%vol CH4 dengan total 21,01%vol. AFR 1,04 menghasilkan 6,09%vol H2; 10,44%vol CO; 1,48%vol CH4 dengan total 18,01%vol. Dan AFR 1,20 menghasilkan 5,11%vol H2; 8,95%vol CO; 0,72%vol CH4 dengan total 14,78%vol,
Kata kunci: gasifikasi, biomassa, air fuel ratio, gasifier, downdraft.
Gasification is the process of converting energy from solid materials (biomass) to syn-gas (syn-gas) that can later be used as fuel. The purpose of this study is to find out the influence of Air Fuel Ratio that enters into the gasifier on the levels of syngas produced and the flame produced.
This type of research is experimental research. Tools and materials in this study are downdraft type gasification reactors with coconut shell biomass fuel. The free variable in this study is the Air Fuel Ratio variation of AFR 0,72; 0,88; 1,04; and 1,20. The variables tied to this study are the temperature of the flame, the visualization of the color of the flame, the duration of the time of the flame, and the height of the flame. The control variables of this study were 5,5 kg coconut shell, spray nozzle diameter of 0,3 mm, and 20 mm air input diameter (throat). The research instruments used are anemometer, thermometer, camera, stopwatch, scales, and box acrylyc. Data analysis techniques used are descriptive quantitative analysis.
The results found the average temperature of the flames at the AFR was 0,72; 0,88; 1,04; and 1,20 are 521°C, 498°C, 462°C and 424°C, respectively. While the duration of the fire time at the AFR is 0,72; 0,88; 1,04; and 1,20 is 57 minutes, 46 minutes, 31 minutes, and 20 minutes, respectively. High yield on AFR 0,72; 0,88; 1,04; and 1,20 are 23 cm, 25 cm, 30cm, and 34 cm, respectively. Syngas content test results obtained in each AFR namely AFR 0,72 produced 7,52%vol H2; 12,71%vol CO; 2,64%vol CH4 with a total of 22,87%vol. AFR 0,88 produces 6,97%vol H2; 11,94%vol CO; 2,10%vol CH4 with a total of 21,01%vol. AFR 1,04 yields 6,09%vol H2; 10,44%vol CO; 1,48%vol CH4 with a total of 18,01%vol. And AFR 1,20 produces 5,11%vol H2; 8,95%vol CO; 0,72%vol CH4 with a total of 14,78%vol.
Keywords: gasification, biomass, air fuel ratio, gasifier, downdraft