1 / 71

Pendahuluan

Pendahuluan. Pendahuluan Umum Tentang Pembakaran Pembakaran adalah proses/produksi aktivitas untuk menghasilkan panas. misalnya: - pemanas air - oven pada industri - motor pembakaran dalam - turbin gas dll. Pembakaran adalah suatu reaksi kimia yang

petra-nichols
Télécharger la présentation

Pendahuluan

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pendahuluan Pendahuluan Umum Tentang Pembakaran Pembakaran adalah proses/produksi aktivitas untuk menghasilkan panas. misalnya: - pemanas air - oven pada industri - motor pembakaran dalam - turbin gas dll

  2. Pembakaran adalah suatu reaksi kimia yang terjadi antara 2 komponen yang menghasilkan panas dan sinar/cahaya Maka ada bahan yang dapat terbakar Misal: - metal dalam bentuk filamen dalam udara • tepung misal gas chlore (Cl)

  3. Suatu bahan dapat terbakar hanya Jika sebelumnya diletakkan di atas suhu minimal,disebut sebagai suhu pembakaran

  4. Contoh Suhu-Suhu Pembakaran

  5. Bahan bakar cair harus diubah bentuknya menjadi bentuk kecil-kecil (halus) memperluas kontak dengan oksigen, sebelum ditempatkan dalam ruang yang mempunyai suhu pembakaran/cukup tinggi

  6. Bahan bakar padat juga harus dibentuk dalam ukuran kecil sebelum dilakukan pembakaran. Kalau tidak, akan terjadi proses gasifikasi pembakaran segera.

  7. Bahan bakar industri selalu mengandung C, H, S Reaksi kimia ditetapkan pada reaksi berikut: C + O2 CO2 + 97.80 kcal H2 + ½ O2 H2O + 69.0 kcal S + O2 SO2 + 69.2 kcal panas hasil pembakaran

  8. Biasanya pembakaran karbon terjadi dalam 2 tahap C + ½ O2 CO + 29.04 kcal (a) CO + ½ O2 CO2 + 68.20 kcal (b)

  9. Reaksi ke-a disebut sebagai reaksi tidak lengkap, sedang reaksi C + O2 CO2 + 97.80 (reaksi lengkap)

  10. Suhu hasil pembakaran bergantung pada: • Komposisi bahan kimia yang dibakar • Jumlah udara yang disertakan • Suhu udara • Suhu bahan pada saat pembakaran Catatan: jumlah udara harus mendekati jumlah teori

  11. Kesimpulan 1. Pembakaran terjadi jika ada bahan yang dapat dibakar. 2. Memerlukan oksigen 3. Menempatkan bahan yang dibakar di atas suhu pembakaran

  12. 4. Oksigen yang diperlukan > kebutuhan minimal 5. Udara pembakaran harus dicampur secara baik dengan bahan yang dibakar Untuk mendapatkan pembakaran sempurna. Jika tidak sempurna maka dalam hal solide ada bahan yang tak terbakar

  13. 2. Bahan- Bahan Industri yang Dapat Dibakar 2.1 Bahan Bakar Padat: • Karbon • Kayu • Batu bara/arang • Spon hasil decomposisi bahan tumbuhan

  14. 2.2 Bahan Bakar Cair: • destilasi dari residu minyak • destilasi dari bahan vegetal (kayu) 2.3 Bahan Bakar Gas • Gas dari batu bara • Gas natural CH4 • Gas butane/propane

  15. 3. Komposisi dan Kemampuan Panas Data fundamental dari suatu pembakaran adalah: • Komposisi kimia, yang menyusun bahan • Kemampuan panas, nilai energi

  16. 4. Komposisi merupakan: perbandingan berbagai komponen yang menyusunnya (bahan kimiawinya) dinyatakan dengan masa per satuan berat bahan. Untuk solide dan liquid dan persatuan volume untuk bahan bakar gas.

  17. Contoh: komposisi dari satuan carbon akan ditunjukkan c + h + o + n + s + w + d kg/kg 0.78 0.038 0.034 0.026 0.014 0.058 0.050 = 1 Nilai perbandingan yang dapat dibakar maka

  18. Dapat dibuktikan bahwa: C0 + h0 + O0 + n0 + s0 = 1 B. Nilai Kalor Besaran ini menunjukkan banyaknya panas yang dilepaskan oleh suatu bahan pada pembakaran lengkap untuk satu satuan massa (untuk bahan bakar padat) atau untuk satu satuan volume (untuk bahan bakar gas/cair)

  19. Nilai kalor dapat ditentukan dengan 2 cara: • dari analisa kandungan kimianya • dengan percobaan

  20. Karena ada kandungan humiditas dan air di dalam bahan maka ada 2 macam nilai kalor dalam arti sebenarnya: • Nilai kalor superiur: yang mana meliputi kalor dari hasil kondensasi pada 00C dari kandungan uap air yang tercampur dengan asap, dengan simbol P.

  21. Nilai kalor inferiur: nilai kalor bahan dimana panas kondensasi dari air tidak diperhitungkan (I).

  22. Tabel berikut memberikan nilai kalor superiur dan interiur dari komponen yang ada

  23. Hubungan antara P dan I akan dipengaruhi oleh kandungan air dari bahan. Semakin bahan tersebut hygroskopis maka bahan tersebut akan mempunyai perbedaan P dan I yang besar.

  24. Bahan Bakar Cair/Solid Bila suatu bahan bakar yang mempunyai setiap kg nya; w kg H2O dan h kg hydrogene. 1 kg H2 memberikan air sebanyak 9 kg H2O pada pembakaran, dalam asap yang berasal dari 1 kg bahan bakar (9 h + w) kg H2O

  25. Tetapi setiap kg H2O membebaskan 597 kcal pada waktu kondensasi, sehingga kondensasi Uap air dalam asap yang berasal dari 1 kg bahan bakar akan membebaskan

  26. Dengan demikian

  27. Bahan Bakar Gas Komposisi bahan bakar gas diberikan oleh analisa, umumnya diekspresikan dalam volume dari penyusun-penyusun gas yang dapat terbakar/tidak.

  28. Dalam hal ini kita hanya mengamati hidrogen bebas dan bahan-bahan yang mengandung hidrogen (air dan hidrokarburan). Hidrokarburan disusun dari satu bagian oleh methan dan bagian lain oleh hidrokarburan yang lebih berat yang dituliskan dengan formula

  29. Dalam gas/asap hasil pembakaran sebanyak 1 Nm3 kita akan mendapatkan suatu volume total air yang terdiri dari: • air yang berada dalam gas, w Nm3

  30. b. air hasil dari pembakaran hidrogen bebas; dari persamaan yang ada, volume dari uap air ini adalah sama pada volume hidrogen yang membakar atau h Nm3. c. air hasil pembakaran dari hidrogen yang berasal dari hidrokarburan atau pembakaran sempurna metane.

  31. Pembakaran sempurna dari metane mengikuti persamaan: CH4 + 2O2CO2 + 2H2O

  32. Biasanya untuk hidrokarburan berat dapat didekati dengan persamaan rata-rata empirik sbb:

  33. Dengan demikian pembakaran dari volume (CH4 +ΣCmhP) Nm3 dari hidrokarburan akan menghasilkan: (2CH4 + 2.45 ΣCmhP) Nm3 uap air

  34. Total untuk 1 Nm3 kita akan memperoleh suatu Volume (w + h + 2 CH4 + 2.45 ΣCmhP) Nm3 uap air Tetapi 1 Nm3 uap air setara dengan k mole atau kg

  35. Setiap 1 kg uap air membebaskan 597 kcal dengan cara kondensasi. Uap air total yang ada dalam asap dari 1Nm3 gas yang dapat terbakar akan membebaskan energi dengan kondensasi sebesar:

  36. dan kita menuliskan: P = I + Q (dari persamaan awal) 4. Hubungan antara Nilai Kalor Pada Tekanan dan Volume Tetap Hubungan antara panas reaksi pada tekanan tetap Qp dan pada volume tetap Qv adalah:

  37. Qp = Qv + p (V1 - V2) = Qv + (N1 - N2) RT Maka dapat dituliskan dalam nilai kalor minimum (P) Pp = Pv + (N1 - N2) RT

  38. Bahan yang dibakar adalah diacukan pada suhu 0 0C (273) 0K maka terme RT dapat dituliskan sebagai berikut: (N1 - N2) x 1.98 x 273 = 540 (N1 - N2) dan Pp = Pv + 540 (N1 - N2)

  39. Air ada dalam gas pembakaran tetap pada keadaan cair. Jadi volumenya tidak berubah, hanya unsur-unsur C, H,S dan O yang terbakar sedangkan N tidak terbakar. Sehingga

  40. 1 kg O2 yang mana dapat membakar 1/8 kg H2, 0 kg O2 yang terkandung dalam 1 kg bahan bakar akan dapat membakar 0/8 kg H2 dan memberikan/menghasilkan air. Jadi tinggal hanya terbakar oleh udara (h-0/8) kg hidrogen oleh 1 kg bahan bakar, massa Hidrogen yang memerlukan massa oksigen 8 x lebih besar; berarti 8 (h-o/8) kg oksigen atau

  41. 8 (h - 0) atau 0.25 (h - 0) kilomol oksigen. 32 8 8 Pembakaran hidrogen yang mana adalah sama pada volume oksigen pembakar, berarti bersesuaian pada (N1-N2) kilomole.

  42. Kita mempunyai: N1 - N2 = 0.25 (h - 0/8) Pp = Pv + 0.25 (h - 0/8) 540 Pp = Pv + 135 (h - 0/8) dan Ip = Iv – 135 (h + 0/8 + w/4.5)

  43. 5. Penentuan Nilai Kalor Nilai kalor dari suatu yang dapat terbakar ditentukan dengan: • dengan perhitungan (jika komposisinya diketahui) • dengan percobaan dengan peralatan kalorimeter.

  44. 5.1 Penentuan Dengan Perhitungan Ada beberapa formula 5.1.1 Bahan Bakar Padat/Cair Dengan Kandungan H dan O Rendah Formula yang digunakan I = 8100 C + 29000 (h - 0/8) + 2500 s – 600 w

  45. Penetapan formula di atas sangat sederhana. Nilai kalor dari unsur-unsur bahan bakar yang mana diambil: 8100kcal/kg untuk karbon (C) 29000 kcal/kg untuk hidrogen (H) 2500 kcal/kg untuk sulfur (S)

  46. Berat C kg karbon yang terkandung dalam 1 kg bahan bakar akan menghasilkan 8100 C kal, berat S kg sulfur memberikan 2500 S kcal. Untuk hidrogen adalah sesuai dengan menerangkan kebenaran elemen 29000 (h-0/8) dalam persamaan di atas.

  47. Jika bahan bakar mengandung oksigen bebas (bukan oksigen yang diikat dalam air). Oksigen tersebut tidak cukup untuk membakar semua hidrogen, tetapi oksigen berperan sedikit dalam pembakaran di dalam bagian bahan bakar oksigen tersebut bergabung.

  48. Seperti menurut persamaan dalam pembakaran, 1 kg oksigen dapat membakar 1/8 kg hidrogen, berat 0 kg oksigen yang mana membakar 0/8 kg hidrogen sehingga hidrogen yang terbakar dengan oksigen dari udara hanya tinggal (h-0/8) kg hidrogen per kilogram bahan bakar yang akan menghasilkan energi sebanyak 29000 (h-0/8) kcal

  49. Ekspresi (h-0/8) sering dikenal dengan hidrogen yang dapat digunakan. -600 w: menunjukan jumlah panas diperlukan untuk menguapkan w kg H2O yang terkandung pada 1 kg bahan bakar, dimana panas ini diambil dari panas yang dihasilkan dalam pembakaran

More Related