a6 - tugas 5

7/21/2019 A6 - Tugas 5

1/6

TUGAS 5

BAHAN BAKAR & PEMBAKARAN

Oleh:

Kelompok A6

NO NAMA NIM TTD

1. Ginanjar Saputra 3334130779

2. Hany Kusumawati 3334131303

3. Dea Anggraheni P. 3334132493

4. Aditha Yolanda 3334130321

5. Yudhi Primayuda 3334131977

JURUSAN TEKNIK METALURGI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

CILEGONBANTEN

2014

7/21/2019 A6 - Tugas 5

2/6

Tugas 5BBPA6 | 2

SOAL 1Producer gasdengan komposisi CO 29%, H212%, CO25%, N254% dibakar dengan

menggunakan udara kering. Diketahui:CmN2, O2, CO = 0.302 + 0.000022T(kcal/m

3)

CmH2O = 0.373 + 0.000050T

CmCO2 = 0.406 + 0.000090TCmH2 = 0.301 + 0.000020T

CV CO = 67623 kcal/kmol (net)

CV H2 = 57800 kcal/kmol (net)Ditanyakan:

a)Temperatur api teoritis yang dicapai

b)Temperatur api teoritis yang dicapai jika digunakan udara berlebih 10%

c)Temperatur api teoritis yang dicapai jika udara berlebih mengalami pemanasan awal 300Cd)Apakah kesimpulan Anda dari hasil-hasil perhitungan di atas?

JAWAB:

m

3

Reaksi O2 (m

3

) CO2(m

3

) H2O (m

3

) N2(m

3

)CO 0.29 2CO + O2 2CO2

(1/2)(0.29)= 0.145

(2/2)(0.29)= 0.29

H2 0.12 2H2+ O2 2H2O(1/2)(0.12)= 0.06

(2/2)(0.12)= 0.12

CO2 0.05 CO2darip.gas = 0.05

N2 0.54 N2darip.gas = 0.54

Total = 0.205 = 0.34 = 0.12 = 0.54

O2diperlukan dari udara = 0.205 m3 0.21%

Volume udara teoritis = 0.205/0.21 = 0.9762

Perhitungan volume dan komposisi gas buang:

Volume (m3) Komposisi (%)

H2O dari reaksi = 0.12

(100%)(0.12)/1.7712

= 6.775%

CO2dari reaksi &p.gas = 0.34

(100%)(0.34)/1.7712

= 19.196%

N2darip.gas

N2dari udara = (0.79)(0.9762)

N2total

= 0.54

= 0.7712

= 1.3112(100%)(1.3112)/ 1.7712= 74.029%

Total volume gas buang = 1.7712 = 100%

a)

Temperatur api teoritis yang dicapaiCVi(kcal/kmol) CVproducer gas (kcal)CO 67623 (0.29)(67623)/22.4 = 875.4763

H2 57800 (0.12)(57800)/22.4 = 309.6429

= 1185.1192

Panas sensibel bahan bakar dan udara tidak diketahui, sehingga Hfdan Hadiabaikan.

7/21/2019 A6 - Tugas 5

3/6

Tugas 5BBPA6 | 3

CO2 = (0.34)(0.406 + 0.000090T)T = 0.1384T+ 0.0000306T

H2O = (0.12)(0.373 + 0.000050T)T = 0.0448T+ 0.000006T

N2 = (1.3112)(0.302 + 0.000022T)T = 0.396T+ 0.0000269T Total = 0.5792T+ 0.0000635T

b)

Temperatur api teoritis yang dicapai jika digunakan udara berlebih 10%Volume udara teoritis = 0.9762 m

3

10% lebihan udara udara = (0.1)(0.9762) = 0.09762 m3

Volume udara berlebih = 0.9762 + 0.09762 = 1.07382 m3

Volume gas buang (m3)

H2O dari reaksi = 0.12

CO2dari reaksi &p.gas = 0.34

O2dari lebihan udara = (0.21)(0.09762) = 0.0205

N2darip.gasN2dari udara berlebih = (0.79)(1.07382)

N2total

= 0.54= 0.8483

= 1.3883Total volume gas buang = 1.8688

Panas sensibel bahan bakar dan udara tidak diketahui, sehingga Hfdan Hadiabaikan.

CO2 = (0.34)(0.406 + 0.000090T)T = 0.1384T+ 0.0000306T

H2O = (0.12)(0.373 + 0.000050T)T = 0.0448T+ 0.000006T

N2+ O2 = (1.3883+0.0205)(0.302 + 0.000022T)T = 0.4255T+ 0.000031T

Total = 0.6087T+ 0.0000676T

7/21/2019 A6 - Tugas 5

4/6

7/21/2019 A6 - Tugas 5

5/6

Tugas 5BBPA6 | 5

S + O2 SO2(32/32)(0.0055)

= 0.0055

(64/32)(0.0055)

= 0.011

Total = 3.0602 = 2.9891 = 0.9909 = 0.011

O2diperlukan reaksi = 3.0602 kg

O2dalam minyak bakar = 0.0612 kgO2diperlukan dari udara = 3.06020.0612 = 2.999 kg 23.2% O2

Berat udara diperlukan = (2.999)/(0.232) = 12.9267 kg

Densitas udara (STP) = 1.293 kg/m

3

Volume udara teoritis /kg minyak = (12.9267)/(1.293) = 9.9974 m3

Kelebihan udara 8% = (0.08)(9.9974) = 0.7998 m3

Vol. udara berlebih /kg minyak = 9.9974 + 0.7998 = 10.7972 m

3

H2O dalam udara berlebih = (22.4)(0.021)/(18) = 0.0261 m

3

Persen H2O dalam udara berlebih = (100%)(0.0261)/(10.7972) = 0.0024%

Volume udara berlebih kering = (1000.0024)% = 99.9976 % 10.7972 m3

Volume udara berlebih lembab = (10.7972)/(0.999976) = 10.7975 m3

Volume gas buang (m3)

H2O dari reaksi = (22.4)(0.9909)/(18)

H2O dari udara lembab = 10.797510.7972

H2O total

= 1.2331= 0.0003

= 1.2334

CO2dari reaksi = (22.4)(2.9891)/(44) = 1.5217

O2dari lebihan udara = (0.21)(0.7998) = 0.2108

N2dari minyak bakar = (22.4)(0.008)/(28)N2dari udara berlebih = (0.79)(10.7972)N2total

= 0.0064= 8.5298

= 8.5362

SO2dari reaksi = (22.4)(0.011)/(64) = 0.0039Total volume gas buang = 11.506

a)FormulaDulong

( ) ( )

7/21/2019 A6 - Tugas 5

6/6

Tugas 5BBPA6 | 6

CO2+ SO2 = (1.5217 + 0.0039)(0.406 + 0.000090T)T = 0.6194T+ 0.000137T

H2O = (1.2334)(0.373 + 0.000050T)T = 0.4601T+ 0.000062T

N2+ O2 = (8.5362 + 0.2108)(0.302 + 0.000022T)T = 2.6416T+ 0.000192T

Total = 3.7211T+ 0.000391T

b)FormulaUS Bureau of M ines, diketahui d= 0.966

CO2+ SO2 = (1.5217 + 0.0039)(0.406 + 0.000090T)T = 0.6194T+ 0.000137T

H2O = (1.2334)(0.373 + 0.000050T)T = 0.4601T+ 0.000062T

N2+ O2 = (8.5362 + 0.2108)(0.302 + 0.000022T)T = 2.6416T+ 0.000192T

Total = 3.7211T+ 0.000391T