PENGARUH PENAMBAHAN PIPA PEMANAS DENGAN ANNULAR FIN PADA REAKTOR PIROLISIS TERHADAP KINERJA REAKTOR PIROLISIS SAMPAH PLASTIK
THE EFFECT OF ADDITIONAL HEATING PIPE WITH ANNULAR FIN IN THE PIROLYSIS REACTOR ON THE PERFORMANCE OF PLASTIC WASTE PYROLYSIS REACTOR
Peningkatan penggunaan bahan plastik tentunya diikuti juga dengan meningkatnya jumlah limbah plastik. Sedangkan plastik yang telah menjadi sampah akan berdampak negatif terhadap lingkungan maupun kesehatan manusia. Plastik terbuat dari naphta, yaitu bahan yang dihasilkan dari penyulingan minyak bumi atau gas alam. Sehingga mengkonversi plastik menjadi bahan bakar dengan proses pirolisis merupakan solusi daur ulang plastik. Pirolisis merupakan proses dekomposisi kimia suatu bahan dengan pemanasan dalam kondisi kadar oksigen yang rendah. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan pipa pemanas dengan annular fin pada reaktor pirolisis terhadap kinerja reaktor pirolisis sampah plastik.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah menggunakan jenis penelitian uji eksperimen (experimental research). Variabel bebas yang digunakan dalam penelitian ini adalah pengembangan reaktor pirolisis dengan penambahan pipa-pipa pemanas dengan annular fin pada reaktor pirolisis. Variabel terikat pada penelitian ini adalah kinerja reaktor pirolisis meliputi persebaran suhu reaktor pirolisisis, kuantitas produk hasil pirolisis (char, minyak, dan uncondensable gas), dan efisiensi reaktor pirolisis (daya kompor terpakai, efisiensi destilasi, dan efisiensi teknis proses pirolisis).
Hasil penelitian ini menunjukkan penggunaan pipa pemanas dengan annular fin memiliki kinerja yang lebih baik. Persebaran suhu reaktor pirolisis dengan penggunaan pipa pemanas dengan annular fin dibandingkan dengan tanpa menggunakan pipa pemanas pada perlakuan suhu 350⁰C, 400⁰C, dan 450⁰C memiliki nilai yang lebih besar masing-masing senilai 279,75⁰C > 251,25⁰C, 328⁰C > 303,25⁰C, dan 369.00⁰C > 339,25⁰C. Selisih rata-rata suhu reaktor dengan menggunakan pipa pemanas dengan annular fin dan tanpa pipa pemanas variasi suhu 350⁰C, 400⁰C, dan 450⁰C masing-masing 28,50⁰C, 24,75⁰C dan 29,75⁰C. Pada jumlah kondensat minyak perlakuan suhu 350⁰C,400⁰C dan 450⁰C penggunaan pipa pemanas dengan annular fin memiliki jumlah lebih banyak yakni sejumlah 75 gram > 35 gram, 128 gram > 56 gram dan 202 gram > 199 gram. Daya kompor pada penelitian ini menunjukkan penggunaan pipa pemanas dengan annular fin lebih efisien dengan nilai pada masing masing perlakuan suhu 350⁰C, 400⁰C dan 450⁰C senilai 5526,95 (J) < 6145,35 (J), 6686,45 (J) < 6841,05 (J) dan 7498,1(J) < 8387,05 (J). Efisiensi destilat dan efisiensi teknis meningkat pada perlakuan suhu 350⁰C, 400⁰C dan 450⁰C peningkatan pada efisiensi destilat senilai 1,59%, 6,92%, 4,42% dan peningkatan pada efisiensi teknis senilai 2,99%, 3,44%, 1,13%.
Kata Kunci: phyrolisis, sampah plastik, reaktor, pipa penukar panas, annular fin, persebaran panas.
The increase in the use of plastic materials is of course followed by an increase in the amount of plastic waste. Meanwhile, plastic that has become waste will have a negative impact on the environment and human health. Plastic is made from naphtha, which is a material produced from refining petroleum or natural gas. So that converting plastic into fuel by the pyrolysis process is a plastic recycling solution. Pyrolysis is a chemical decomposition process of a material by heating in conditions of low oxygen levels. This study aims to determine the effect of adding an annular fin heating pipe to the pyrolysis reactor on the performance of the plastic waste pyrolysis reactor.
The method used in this research is to use the type of experimental research (experimental research). The independent variable used in this research is the development of a pyrolysis reactor with the addition of heating pipes with annular fins in the pyrolysis reactor. The dependent variable in this study is the performance of the pyrolysis reactor including the temperature distribution of the pyrolysis reactor, the quantity of pyrolysis products (char, oil, and uncondensable gas), and the efficiency of the pyrolysis reactor (used stove power, distillation efficiency, and technical efficiency of the pyrolysis process).
The results of this study indicate that the use of heating pipes with annular fins has better performance. The temperature distribution of the pyrolysis reactor with the use of a heating pipe with annular fins compared to without using a heating pipe at temperatures of 350⁰C, 400⁰C, and 450⁰C has a greater value of 279.75⁰C > 251.25⁰C, 328⁰C > 303.25⁰C, and 369.00⁰C > 339.25⁰C. The difference in the average temperature of the reactor using a heating pipe with an annular fin and without a heating pipe with variations in temperature of 350⁰C, 400⁰C, and 450C, respectively, is 28.50⁰C, 24.75⁰C and 29.75⁰C. In the amount of oil condensate treated at temperatures of 350⁰C, 400⁰C and 450⁰C the use of heating pipes with annular fins had more amounts, namely 75 grams > 35 grams, 128 grams > 56 grams and 202 grams > 199 grams. The power of the stove in this study shows the use of heating pipes with annular fins is more efficient with values at each temperature treatment of 350⁰C, 400⁰C and 450⁰C worth 5526.95 (J) < 6145.35 (J), 6686.45 (J) < 6841, 05 (J) and 7498.1(J) < 8387.05 (J). Distillate efficiency and technical efficiency increased at treatment temperatures of 350⁰C, 400⁰C and 450C, an increase in distillate efficiency of 1.59%, 6.92%, 4.42% and an increase in technical efficiency of 2.99%, 3.44%, 1 .13%.
Keywords: phyrolysis, plastic waste, reactor, heat exchanger pipe, annular fin, heat distribution.