gabungan bab new (repaired)

Puslitbang tekMIRA LAPORAN KERJA PRAKTIK

1 TEKNIK KONVERSI ENERGI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Batubara merupakan salah satu sumber energi primer yang memiliki riwayat

pemanfaatan yang sangat panjang dan persediaan batubara didunia semakin

lama akan semakin habis. Banyak sekali bahan bakar pengganti salah satunya

adalah briket batubara. Briket batubara merupakan salah satu bahan bakar padat

alternatif yang terbuat dari batubara, bahan bakar padat ini merupakan bahan

bakar alternatif yang mempunyai kelayakan teknis untuk digunakan sebagai

bahan bakar rumah tangga, industri kecil ataupun menengah.

Briket juga mempunyai keuntungan ekonomis karena dapat diproduksi secara

sederhana, memiliki nilai kalor yang tinggi, dan ketersediaan batubara cukup

banyak di Indonesia sehingga dapat bersaing dengan bahan bakar lain.

Untuk itu saya selaku mahasiswa teknik konversi energi melakukan kerja

praktik di Puslitbang tekMira untuk mengetahui proses pembuatan briket dan

manfaatnya bagi industri dan juga bagi masyarakat.

Adapun tujuan dari kerja praktik ini adalah :

• Membuka wawasan dan membangun pengalaman nyata memasuki dunia

industri.

• Membentuk kemampuan berkomunikasi mahasiswa pada materi/subtansi

keilmuan secara lisan dan tulisan.



1.2 Profil Puslitbang tekMIRA

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara,

disingkat Puslitbang tekMIRA, lahir dari penggabungan Balai Penelitian Tambang

dan Pengolahan Bahan Galian dengan Akademi Geologi dan Pertambangan

tahun 1976. Sebelum dikenal dengan sebutan Puslitbang tekMIRA, Institusi ini

bernama Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral (P3TM) sebagai

perubahan dari nama Pusat Pengembangan Teknologi Mineral (PPTM). Saat ini

Puslitbang tekMIRA berada di bawah Badan Penelitian dan Pengembangan

Energi dan Sumber Daya Mineral (Balitbang ESDM), Departemen ESDM. Nama

tekMIRA diharapkan dapat menjadi identitas atau ikon lembaga yang profesional

dalam melakukan litbang dan pelayanan jasa teknologi mineral dan batubara.

Puslitbang tekMIRA mempunyai visi dan misi yaitu :

• Visi : Menjadi Puslitbang yang MANDIRI, PROFESIONAL, dan UNGGULAN

dalam pemanfaatan mineral dan batubara.

• Misi : Melaksanakan litbang mineral dan batubara, melaksanakan fungsi

decision support system dalam perumusan kebijakan pemerintah,

memberikan pelayanan jasa teknologi.

1.3 Struktur Organisasi Puslitbang tekMIRA



Untuk mendukung manajemen dalam aspek kelitbangan dan administrasif.

Puslitbang tekMIRA memiliki empat kelompok fungsional kelitbangan :

• Kelompok Litbang Pengolahan dan Pemanfaatan Mineral;

• Kelompok Litbang Pengolahan dan Pemanfaatan Batubara;

• Kelompok Penerapan Teknologi Penambangan Mineral dan Batubara

• Kelompok Kajian Kebijakan Pertambangan Mineral dan Batubara.

serta Bagian Tata Usaha, Bidang Program, Bidang Sarana Penelitian dan

Pengembangan, dan Bidang Afiliasi.

1.4 Personalia

Dengan jumlah karyawan pusat sebanyak 389 orang dengan berbagai latar

pendidikan. Karyawan dengan lulusan sekolah dasar sebanyak 7 orang, lulusan

sekolah menengah tingkat pertama dengan 16 orang, dan juga lulusan SLTA,

SMK, dan SMKK sebanyak 176 orang. Sedangkan untuk karyawan dengan

lulusan sarjana sebanyak 152 orang yaitu lulusan sarjana muda sebanyak 20

orang, lulusan sarjana muda sosial sebanyak 8 orang, lulusan sarjana eksakta

sebanyak 101 orang. Dan lulusan sarjana sosial sebanyak 23 orang. Sedangkan

karyawan dengan lulusan pascasarjana sebanyak 32 orang. Dan juga karyawan

dengan lulusan doktor sebanyak 6 orang.

1.5 Tata Kerja

Karyawan Puslitbang tekMIRA mempunyai jam kerja Senin-Jum’at dengan

jam masuk pukul 08.00 – 16.30, sedangkan waktu istirahat dari pukul 12.00 -

13.30. Untuk hari Sabtu – Minggu digunakan untuk hari libur. Karyawan Puslitbang

tekMIRA juga diwajibkan untuk mengikuti upacara bendera pada saat hari – hari

besar.



1.6 Kelompok Penerapan Teknologi Penambangan Mineral dan Batubara

Sesuai dengan tugas dan fungsi Kelompok Penerapan Teknologi

Penambangan Mineral dan Batubara untuk melaksanakan dua peran pentingnya

sebagai kelompok penunjang pemanfaatan mineral dan batubara, yaitu peran

kelitbangan dan pelayanan jasa teknologi di bidang penambangan, geoteknologi

tambang, dan lingkungan pertambangan, maka secara berimbang memberikan

kontribusi penerapan teknologi penambangan yang baik dan benar serta

berwawasan lingkungan (good mining practices), melalui upaya :

• Penyusunan standar dan penanganan keselamatan kerja penambangan

(misalnya kajian getaran peledakan, kestabilan lubang bukaan tambang,

penanganan kelongsoran lereng);

• Penerapan konservasi/intensifikasi cadangan batubara dengan menerapkan

desain penam-bangan yang sesuai dengan kondisi cadangan (inovasi teknologi

penambangan pada daerah rawa, peningkatan status cadangan dan kelayakan

tambang, penguasaan teknologi gasifikasi batubara bawah tanah);

• Penyusunan baku mutu dan pengendalian kualitas lingkungan (baku mutu gas

emisi pada udara ambient di lingkungan pertambangan, emisi pembakaran

batubara, pemanfaatan sludge untuk bahan bakar PLTU);

• Monitoring lingkungan pertambangan dengan melakukan penerapan

“Environmental Management System” pada setiap industri pertambangan;

• Pengembangan teknologi tepat guna melalui rancang bangun dan rekayasa

peralatan eksplorasi dan penambangan.



1.7 Pabrik Briket Batubara

Pabrik briket batubara diresmikan oleh Menteri Energi dan Sumber Daya

Mineral pada 2 November 2001, sebagai hasil kerja sama antara NEDO – METI

(Jepang) dengan DESDM (Indonesia).

Dengan adanya pabrik percontohan ini, maka tekMIRA akan mempunyai

fasilitas yang memadai untuk mengembangkan litbang briket dan

mensosialisasikannya kepada pihak pengguna. Diharapkan, ada pihak swasta

yang mengembangkannya pada tingkat komersial di kemudian hari.

Pabrik dibangun di atas tanah seluas ± 1 Ha, terdiri dari 8 bangunan fasilitas

utama, yaitu bangunan untuk stockpile batu bara, stockpile bagas, pengeringan/

penggerusan/ bin/ pembriketan, pengayakan dan pengantongan briket, gudang

produk briket, boiler minyak dan laboratorium/gudang sparepart/perkantoran.

Dalam perkembangannya, maka pabrik ini dilengkapi pula dengan bangunan

untuk percontohan berbagai tungku briket.

Operasi produksi dikontrol oleh panel sentral dan juga panel-panel lain untuk

masing-masing peralatan secara elektronik dan otomatik. Jumlah total daya listrik

terpasang adalah 650 KVA. Sedangkan jumlah tenaga kerja adalah 15 orang

operator yang telah dilatih dan 10 orang tenaga harian.

Kapasitas produksi adalah 5 ton/jam atau 10.000 ton/tahun (1 shift). Saat ini

mengingat pasar belum terbentuk, produksi dan pemasarannya baru mencapai

100 ton/bulan. Pada awal proses produksi, digunakan bahan baku batu bara

(76%), bagas (19%) dan kapur (5%).

Dalam perkembangannya untuk meningkatkan sifat fisik produk, ditambahkan

molases sebagai bahan pengikat (8%) dan pengurangan bagas menjadi 10%,

sehingga komposisi briket bio batu bara menjadi : batu bara (85%), bagas (10%)

dan kapur (5%). Molases ditambahkan 8% dari total campuran tersebut.

Pembuatan briket tersebut dilakukan pada mesin briket 2 roller dengan kuat tekan

2 – 3 ton/cm2. Briket yang pecah dialirkan kembali secara otomatis untuk dipres

kembali.

TEKNIK KONVERSI ENERGI


Produk briket yang dihasilkan direncanakan untu

tangga maupun industri kecil dan menengah, menggantikan kebutuhan energi

panas dari BBM dan kayu bakar. Energi panas yang dihasilkan pada pembakaran

briket dapat dipakai di antaranya untuk memasak, pengeringan hasil

pertanian/peter

pembakaran bata/ genteng/ keramik/ gerabah, dan industri lain yang

membutuhkan panas. Briket ini dimungkinkan juga untuk digunakan dalam

pemenuhan energi panas di boiler uap, industri makanan, dan seb

Keterangan :

A. Bangunan utama

B. Penyimpanan bagas

C. Pengepakan/pengantongan






pertanian/peternakan (teh, bawang, tembakau, padi, ikan,dan lain




Keterangan :

A. Bangunan utama







nakan (teh, bawang, tembakau, padi, ikan,dan lain




Gambar 1.1 Denah Pabrik

Bangunan

A. Bangunan utama












Bangunan











1. Pengering batu bara

2. Peremuk batu bara

3. Pengering bagas

LAPORAN

Produk briket yang dihasilkan direncanakan untuk dapat dipakai di rumah









Peralatan/mesin



3. Pengering bagas

Puslitbang tekMIRALAPORAN KERJA PRAKT

k dapat dipakai di rumah







pemenuhan energi panas di boiler uap, industri makanan, dan sebagainya.

Peralatan/mesin



3. Pengering bagas

Puslitbang tekMIRA KERJA PRAKTIK

6

k dapat dipakai di rumah




nakan (teh, bawang, tembakau, padi, ikan,dan lain-lain)



againya.



D. Penyimpanan produk 4. Pemotong bagas

E. Ruang ketel 5. Lime bin

F. Penyimpanan kapur 6. Coal bin

G. Kantor dan laboratorium 7. Bagase bin

H. Gardu listrik 8. Mering pembriketan

I. Coal stockpile 9. Ayakan getar

J. Ruang rekreasi 10. Mesin pengantongan

K. Laboratorium emisi gas

L. Satpam



BAB II

DASAR TEORI

2.1. Batubara

Batubara adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari

endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui

proses pembatu baraan. Proses terjadinya batubara terjadi dalam dua tahap yaitu

tahap biokimia dan tahap geokimia. Tahap biokimia merupakan tahap awal dari

proses pembatubaraan. Pada tahap ini terjadi proses pembusukan sisa – sisa

tanaman yang disebabkan oleh bekerjanya bakteri anaerobik. Sedangkan tahap

geokimia merupakan tahap dimana naiknya kedalaman timbunan sisa tanaman,

maka aktivitas bakteri aerobik digantikan oleh aktivitas bakteri anaerobik. Sampai

kedalaman lebih dari 10 m aktivitas bakteri berkurang dan bahkan hilang sama

sekali.

Berdasarkan tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan,

panas dan waktu, batu bara umumnya dibagi dalam lima kelas yaitu :

1. Antrasit adalah kelas batu bara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan

(luster) metalik, mengandung antara 86% - 98% unsur karbon (C) dengan

kadar air kurang dari 8%.

2. Bituminus mengandung 68 - 86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8-10%

dari beratnya.

3. Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air, dan oleh

karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibandingkan dengan

bituminus.



4. Lignit atau batu bara coklat adalah batu bara yang sangat lunak yang

mengandung air 35- 75% dari beratnya.

5. Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai kalori yang

paling rendah.

2.1.1 Komponen- komponen Dalam Batubara

A. Kadar air (Moisture)

Air yang terkandung dalam batubara adalah :

• Air bebas (free moisture) adalah air yang terikat secara mekanik dengan

batubara pada permukaan, dalam retakan dan mempunyai tekanan uap normal

• Air lembab (moisture in air dried sample) adalah air yang terikat secara fisik

dalam batubara pada struktur pori – pori sebelah dalam, dan mempunyai

tekanan uap lebih rendah daripada tekanan normal.

Kadar air dalam batubara berpengaruh pada pembakaran yaitu akan

berkurangnya kalori akibat adanya panas yang terbuang dalam penguapan air.

B. Kadar abu (Ash)

• Inherent mineral matter adalah yang berhubungan dengan tumbuhan asala

pembentukan batubara, mineral matter ini tidak dapat dihilangkan dari batubara.

• Extraneous mineral matter berasal dari tanah penutup atau lapisan – lapisan

yang terdapat diantara lapisan batubara.

Kadar abu dalam batubara berpengaruh terhadap nilai kalorinya, makin tinggi

kadar abu maka nilai kalornya berkurang.



C. Kadar zat terbang (Volatile matter)

Kadar zat terbang terdiri dari gas – gas yang mudah terbakar seperti H2, CO,

uap – uap yang mengembun, dan juga gas CO2 dan H2O. Pengaruhnya dalam

batubara adalah terhadap karakteristik pembakaran. Makin tinggi kadar zat

terbang dalam batubara, maka makin cepat terjadi pembakaran dan makin banyak

kehilangan berat, makin sedikit kadar zat terbang makin sukar terbakar.

D. Karbon padat (Fixed Carbon)

Karbon padat adalah karbon yang terdapat pada batubara yang berupa zat

padat. Jumlahnya ditentukan oleh kadar air, abu dan zat terbang.

E. Unsur – unsur yang ada dalam Batubara

Unsur- unsur yang ada dalam batubara adalah terdiri dari karbon (C),

hidrogen (H), oksigen (O), belerang (S) dan nitrogen (N).

2.1.2 Analisis untuk menentukan kualitas batubara

Analisis untuk menentukan kualitas batubara meliputi :

1. Analisis proksimat, yaitu untuk menentukan kadar air (moisture), kadar abu

(ash), kadar zat terbang (volatile matter) dan kadar karbon padat (fixed carbon).

2. Analisis ultimat, yaitu untuk mennentukan kadar hydrogen, kadar karbon, kadar

belerang, kadar nitrogen dan kadar oksigen.

3. Penentuan nilai kalor (calorific value) yaitu penentuan jumlah panas yang

dihasilkan dari pembakaran combustible mineral.

4. Analisis komposisi abu (ash analysis) yaitu penentuan komposisi dari abu

batubara didalam pembakaran berpengaruh pada sifat –sifat abu.



5. Analisis titik leleh abu (ash fusibility) yaitu penentuan karakteristik pelunakan

dan pelelehan abu yang diukur menurut prosedur standar dengan memanaskan

secara perlahan – lahan.

2.2 Batubara Sebagai Bahan Bakar

Batubara sebagai bahan bakar padat, terbentuk dari unsur – unsur C,H, N,

S,O dan komponen mineral. Ketika molekul batubra teroksidasi (terbakar) maka

akan menghasilkan panas dan produk pembakaran (CO2 dan uap air) dan

polutan.

Tiga reaksi kimia yang umum terjadi pada saat batubara terbakar adalah sebagai

berikut :

Ketika oksidasi terjadi dengan udara bebas (79% N2 dan 21% O2), maka

reaksinya menjadi :

C + O2 CO2 + 2414.9 Kkal (2.1)

2H2 + O2 2H2O + 260 Kkal (2.2)

S + O2 SO2 + 40 Kkal (2.3)

2715 Kkal

C + O2 + 3.76 N2 CO2 + 3.76 N2 (2.4)

2H2 + O2 + 3.76 N2 2H2O + 3.76 N2 (2.5)

S + O2 + 3.76 N2 SO2 + 3.76 N2 (2.6)



Energi yang diperoleh pada proses pembakaran batubara diakibatkan oleh

terjadinya interaksi eksotermis dari senyawa hidrokarbon dengan oksigen. Materi

lain yang akan mengalami proses perubahan kimia pada proses pembakaran

adalah nitrogen, sulfur dan mineral yang terkandung dalam batubara. Namun

reaksi kimia dari komponen – komponen tersebut bersifat endotermis sehingga

akan mengurangi jumlah total energi yang tersedia.

Sedangkan asap yang terjadi pada proses pembakaran diakibatkan oleh

adanya zat yang mudah menguap yang secara esensial merupakan aerosol yang

mengandung tar dan karbon. Zat yang mudah menguap mengandung kurang

lebih dari tiga komponen yaitu :

1. Gas yang dapat terbakar, termasuk hidrogen (H2), metana (CH4), etana

(C2H5), carbon dioksida (CO) dan hidrogen sulfida (H2S).

2. Tar merupakan senyawa dengan campuran kompleks yaitu hidrokarbon dan

senyawa organic lainnya seperti benzene, toluene, fenol naftalen dan karbon

bebas.

3. Amonia yang mengandung nitrogen dan senyawa belerang dalm keadaan

terlarut.

2.3 Briket Batubara

Briket batubara adalah bahan bakar padat dengan bentuk dan ukuran

tertentu, yang tersusun dari partikel batubara (kokas/semi kokas) halus yang telah

mengalami proses pemampatan dengan daya tekan tertentu, agar bahan bakar

tersebut lebih mudah ditangani dalam pemanfaatannya.

Adapun sifat dari briket batubara adalah :

1. Tidak berasap dan tidak berbau pada saat pembakaran.



2. Mempunyai kekuatan tertentu sehingga tidak mudah pecah waktu diangkat

dan dipindah – dipindahkan.

3. Mempunyai suhu pembakaran yang tetap (± 350oC) dalam jangka waktu

yang cukup panjang (8-10 jam).

4. Setelah pembakaran masih mempunyai kekuatan tertentu sehingga mudah

untuk dikeluarkan dari dalam tungku masak.

5. Gas hasil pembakaran tidak mengandung gas karbon monoksida yang tinggi.

Secara umum, briket batubara berdasarkan prosesnya dapat dibagi atas 3

(tiga) macam :

1. Briket non karbonisasi

Ada 2 proses dalam pembuatan briket non karbonisasi sebagai berikut :

• Briket Tanpa Bahan Pengikat

Briket tanpa bahan pengikat umumnya dilakukan pada batubara muda (lignit

dan brown coal) dengan tekanan yang relatif tinggi dan dengan design alat

pengepresan yang dibuat khusus. Besarnya tekanan pengepresan tergantung dari

ukuran butiran batubaranya. Untuk tekanan pembriketan yang rendah, dibutuhkan

ukuran butiran batubara yang lebih halus. Briket jenis ini umumnya tidak stabil

pada goncangan dan kelembaban karena bisa terjadi perubahan – perubahan

plasterisis dari briket.



Gambar 2.1 Bagan Alir Proses Pembuatan Briket Non Karbonisasi Tanpa

Bahan Pengikat

• Briket dengan Bahan Pengikat

Secara umum pembriketan batubara ditambahkan bahan pengikat, hanya jenis

dan proses tertentu pembriketan bisa dilakukan tanpa bahan pengikat.

Penambahan bahan pengikat dapat mengurangi beban tekanan pembriketan.



Gambar 2.2 Bagan Alir Proses Pembuatan Briket Non Karbonisasi Dengan

Bahan Pengikat

2. Briket Karbonisasi

Briket karbonisasi adalah briket batubara yang bahan bakunya (batubara)

dikarbonisasi sebelum menjadi briket. Dengan karbonisasi zat – zat terbang yang

terkandung dalam batubara tersebut dalam batubara diturunkan serendah

mungkin sehingga produk akhirnya tidak berbau dan berasap.

Proses karbonisasi dilakukan dengan menggunakan tungku. Batubara

diarangkan pada suhu 600 – 7000C selama 6 – 8 jam. Proses pengarangan akan

berjalan baik bila ukuran batubara lebih besar dari 2 cm dengan perolehan

(recovery) sekitar 50 %.Briket batubara jenis ini aman digunakan untuk rumah

tangga sekalipun.



Gambar 2.3 Bagan Alir Proses Pembuatan Briket Karbonisasi

3. Briket Bio-Batubara

Dibandingkan dengan jenis briket terkarbonisasi ataupun nonkarbarbonisasi,

briket bio batubara merupakan jenis dalam pembuatan briket,. Yang membedakan

dengan kedua jenis itu adalah adanya penambahan serbuk biomassa (seperti

serbuk kayu, sekam, dan bagas tebu) sebanyak kurang lebih 20%. Penambahan

biomassa ini dimaksudkan untuk menurunkan titik bakar briket, mempercepat

pembakaran dan mengurangi emisi gas –gas pembakaran.



2.4 Pembuatan Briket Batubara

Secara umum proses pembuatan briket batubara terdiri dari 5 proses yaitu

1. Penggerusan

Proses dimana menggerus bahan baku briket untuk mendapatkan ukuran butir

tertentu. Dengan mendapatkan ukuran butir tertentu maka dalam proses

pencampuran dengan bahan – bahan penunjang lainnya dapat terjadi secara

merata, serta dapat mengurangi kemungkinan terjadinya asap pada saat dibakar.

2. Pencampuran

Proses dimana mencampur bahan baku briket pada komposisi tertentu untuk

mendapatkan adonan yang homogen. Lamanya pencampuran sangat tergantung

dari ukuran dan model mixernya semakin lama proses pencampuran hasilnya

semakin baik karena serbuk briket akan semakin tercampur secara merata. Dalam

tahap ini yang harus diperhatikan adalah kondisi kandungan air yang terdapat

dalam adonan harus dalam keadaan seimbang.

3. Pencetakan

Proses dimana mencetak adonan briket untuk mendapatkan bentuk tertentu

sesuaikan yang diinginkan. Alat yang digunakan adalah Briquetting Machine.

4. Pengeringan

Proses mengeringkan briket dengan menggunakan udara panas pada

temperatur tertentu untuk menurunkan kandungan air briket. Proses pengeringan

dapat dilakukan secara sederhana yaitu dengan menjemur dibawah sinar

matahari. Dan dapat juga dilakukan dengan cara modern yaitu dengan

menggunakan blower.



5. Pengepakan

Pengemasan produk briket sesuai dengan spesifikasi kualitas dan kuantitas

yang telah ditentukan. Untuk mempertahankan kualitas briket batubara khususnya

kelembaban, maka perlu dilakukan pengepakan dengan bahan kedap air/kantong

plastik, sehingga kerusakan atau perubahan kualitas selama proses distribusi,

baik selama perjalanan dari lokasi pabrik ke area industri, maupun selama

penyimpanan di dalam gudang sebelum briket batubara tersebut digunakan tidak

mengalami perubahan kelembaban. Dengan demikian dapat dipertahankan

kondisi kemudahan penyalaan awal serta tidak terjadinya asap selama proses

pembakaran.

2.5 Jenis – jenis Briket Batubara

Secara umum briket batubara bisa dibedakan menjadi 2 jenis yaitu :

1. Tipe bantal

Briket batubara tipe ini umumnya dibuat dari jenis batubara yang terkarbonisasi

atau tanpa terkarbonisasi dan tanpa penambahan bahan penyulut sehingga agak

sulit dinyalakan

Gambar 2.4 Briket Batubara tipe bantal



2. Tipe sarang tawon

Bentuknya bervariasi mulai dari silinder, segi lima atau segi empat dan

berlubang

pembakarannya, strukturnya terdiri dari satu, dua, atau tiga lapisan yaitu berupa

penyulut, inflaming dan main body. Briket batubara jenis ini ada yang mudah

sekali disulut karena telah dilengka

briketnya, pembakaran dimulai dari atas ke bawah.

2.6 Sistem Pembakaran Briket Batubara

Sifat pembakaran adalah sangat penting disamping tergantung dari sifat

batubaranya. Karakteristik pembakaran

tergantung pula dari besarnya udara yang terbakar (air supply) dan nilai kalori

batubaranya. Makin besar udar

pembakaran

lama waktu pembakaran. Makin besar udara yang diberikan (dengan membuka

udara kompor masak) makin pendek waktu pembakaran

diperoleh suhu maksimum yang lebih tinggi.


Tipe sarang tawon


berlubang – lubang untuk memudahkan sirkulasi udara pada saat





Gambar 2.5 Briket Batubara tipe sarang tawon






pembakaran briket




Tipe sarang tawon


lubang untuk memudahkan sirkulasi udara pada saat











dan makin tinggi nilai kalori batubara yang dibuat








sekali disulut karena telah dilengkapi dengan penyulut yang menyatu dengan







batubaranya. Makin besar udara yang ikut terbakar makin pendek lama









pi dengan penyulut yang menyatu dengan





batubaranya. Karakteristik pembakaran briket ini (lama dan suhu pembakaran)


a yang ikut terbakar makin pendek lama





LAPORAN








ini (lama dan suhu pembakaran)

















dan makin tinggi nilai kalori batubara yang dibuat briket


udara kompor masak) makin pendek waktu pembakaran briket


19










briket makin


walaupun



Secara umum sistem pembakaran briket batubara dibagi menjadi 2 bagian

yaitu:

1. Sistem Bottom – Up (Untuk batubara tanpa karbonisasi)

Pada sistem ini sebagian kecil briket batubara direndam dalam minyak tanah.

Penyulut tersebut direndam di lapisan terbawah, kemudian briket batubara siap

dinyalakan.

2. Sistem Top – Up (Untuk batubara karbonisasi)

Pada sistem ini briket dimasukkan ke dalam tungku dengan posisi penyulut di

bagian atas. Penyulut dinyalakan dan kemudian dikipasi sampai briket menyala

dengan sempurna.



3.1 Proses Karbonisasi

Sebelum dilakukan proses karbonisasi, terlebih dahulu batubara harus

dikeringkan karena kadar air dalam batubara sangat tinggi. Pengeringan

batubara dilakukan untuk mengurangi kadar air dalam batubara. Yang dilakukan

dengan cara dijemur dengan sinar mataha

pengeringan, batubara tersebut diayak. Batubara yang dipakai untuk proses

karbonisasi ini adalah batubara dengan peringkat yang rendah seperti lignit.

Setelah dilakukan pengayakan maka batubara siap untuk dilakukan pros

karbonisasi.


Proses Karbonisasi








karbonisasi.

Proses Karbonisasi








Gambar 3.1 Batubara lignit

BAB III

DESKRIPSI OBYEK









BAB III

DESKRIPSI OBYEK




dengan cara dijemur dengan sinar matahari selama 6





LAPORAN

DESKRIPSI OBYEK




ri selama 6-7 jam. Setelah dilakukan









7 jam. Setelah dilakukan





21




7 jam. Setelah dilakukan



Setelah dilakukan pengayakan maka batubara siap untuk dilakukan proses



Proses karbonisasi dilakukan dengan menggunakan drum yang diberi

lubang udara pada bagian samping dan dasarnya. Batubara diarangkan pada

suhu 600 – 700ºC selama 6 – 8 jam. Proses pengarangan akan berjalan baik bila

ukuran batubara lebih besar dari 2 cm dengan perolehan sekitar 50%.

Ruang yang dipakai untuk proses karbonisasi ini haruslah tertutup, karena

untuk mencegah agar asap dari proses karbonisasi tidak terbuang sehingga dapat

dicapai hasil yang diinginkan. Berat drum yang diisi sebesar 150 kg. Drum

dimasukkan ke dalam ruang untuk proses karbonisasi.

Gambar 3.2 Drum

Proses karbonisasi bertujuan menaikkan kadar karbon padat dan

menghilangkan sebagian zat terbang sehingga dihasilkan semi kokas dengan

kandungan zat terbang yang ideal yaitu 8% - 15% dan nilai kalor yang cukup.

Maka batubara yang telah dikarbonisasi akan berubah menjadi arang.

Keuntungan dari proses karbonisasi ini adalah nilai kandungan oksigen tidak

hilang dan asap dari gas pada saat proses karbonisasi dapat dimanfaatkan

kembali.



Gambar 3.3 Proses Karbonisasi

3.2 Penggerusan

Setelah dilakukan proses karbonisasi maka dilakukan penggerusan

terhadap batubara yang telah berubah menjadi arang(semi kokas) tersebut.

Penggerusan dilakukan kepada batubara yang telah masih memilliki ukuran

butiran yang cukup besar, padahal ukuran yang dikehendaki adalah lebih kecil 3

mm. Penggerusan dilakukan dengan mesin crusher. Mesin crusher adalah mesin

untuk menghaluskan batubara yang berbentuk kerikil menjadi serbuk halus, yang

berukuran > 5mm , dengan kapasitas sebanyak 3.0 kg/menit.



Gambar 3.4 Mesin Crusher

Spesifikasi Mesin Crusher

Frekuensi 50 Hz

Daya maksimun 60 kW

Tegangan 220/380 V (∆-Y)

Cos θ 0.8

Arus 15.6/8.6 A

Putaran 1500 rpm

Gambar 3.5 Spesifikasi Mesin Crusher

3.3 Pencampuran

Sebelum dilakukan pencetakan briket batubara. Terlebih dahulu dilakukan

pencampuran bahan baku seperti molasses, tepung dan air. Molasses adalah

larutan kental yang dapat digunakan sebagai bahan perekat untuk batubara dan

bahan campurannya. Molases dipakai sebanyak 50 kg, sedangkan tepung

sebanyak 5 kg. Dan untuk air yang dialirkan sebanyak 200 ml.

Pemilihan perekat berdasarkan pada:

1. Perekat harus memiliki daya adhesi yang baik bila dicampur dengan arang.

2. Perekat harus mudah didapat dalam jumlah banyak dan harganya murah.

3. Perekat tidak boleh beracun dan berbahaya.

Adapun cara- cara untuk mencampurkan bahan-bahan pembuatan briket:

1. Siapkan sebuah drum kecil yang digunakan untuk mencampurkan bahan –

bahan pembuat briket.

2. Masukkan tepung sebanyak 5 kg kedalam air, lalu campurkan air sebanyak

200 ml dan kemudian aduk secara merapat.



3. Setelah dimasukkan tepung, lalu masukkan molasses sebanyak 50 kg

(dengan gelas ukur) dan campurkan dengan air.

4. Lalu kemudian aduk secara merata hingga berwarna coklat tua.

5. Dan setelah bahan – bahan pembuat briket tercampur semua. Maka

masukkan kedalam mixer. Mixer adalah mesin untuk mencampur agar lebih

merata. Lama nya proses pencampuran ini selama 30 menit. Sebelum

dicampurkan dengan arang yang telah digerus maka diamkan adonan selama

10 – 15 menit.

Gambar 3.5 Skematik Pencampuran Bahan – Bahan Briket



Tujuan dari pencampuran ini adalah agar bahan baku utama serta

penunjang seperti tepung dan molasses dapat tercampur dengan baik dan

merata. Dalam tahap ini yang perlu mendapat perhatian adalah kondisi

kandungan air yang terdapat dalam adonan harus dalam keadaan seimbang.

3.4 Pencetakan

Setelah dilakukan pencampuran dengan arang yang telah digerus maka

akan dicetak menjadi briket. Cetakan yang digunakan untuk mencetak briket

batubara ini adalah cetakan telur. Adapun cara pencetakan briket batubara

adalah :

1. Campurkan bahan – bahan pembuat briket denagn arang (batubara) yang

telah digerus.

2. Setelah beberapa lama, kemudian masukkan kedalam cetakan briket untuk

dicetak.

3. Setelah dicetak masukkan briket kedalam keranjang. Agar selesai dicetak

briket tidak berjatuhan.

Gambar 3.6 Mesin Pencetak Briket



Proses mengeringkan briket yang telah dicetak dengan sebaiknya dijemur

dengan menggunakan blower dan dengan cara yang sederhana yaitu dengan

menjemur dibawah sinar matahari pada suhu atau temperatur tertentu.

3.5 Pengepakan

Pengemasan produk briket sesuai dengan spesifikasi kualitas dan kuantitas

yang telah ditentukan. Untuk mempertahankan kualitas briket batubara khususnya

kelembaban, maka perlu dilakukan pengepakan dengan bahan kedap air/kantong

plastik, sehingga kerusakan atau perubahan kualitas selama proses distribusi,

baik selama perjalanan dari lokasi pabrik ke area industri, maupun selama

penyimpanan di dalam gudang sebelum briket batubara tersebut digunakan tidak

mengalami perubahan kelembaban. Dengan demikian dapat dipertahankan

kondisi kemudahan penyalaan awal serta tidak terjadinya asap selama proses

pembakaran.

Gambar 3.7 (Proses Pengepakan Briket)



3.6 Water Boiling Test

Water boiling test (WBT) adalah simulasi yang digunakan dalam pengujian

briket oleh tungku pembakaran dan juga termokopel untuk mencatat suhu. Water

boiling test ini menggunakan parameter – parameter seperti :

1. Suhu

2. Waktu

3.6.1 Tungku

Pengujian briket batubara harus dibarengi serta disiapkan kompor atau

tungku, jenis dan ukuran harus disesuaikan dengan kebutuhan. Pada prinsipnya

tungku terdiri atas 2 jenis :

A. Tungku Portabel, umumnya memuat briket antara 1 s/d 8 kg serta dapat

dipindah pindahkan. Jenis ini digunakan untuk keperluan rumah tangga atau

rumah makan.

B. Tungku Permanen, memuat lebih dari 8 kg briket dibuat secara permanen.

Jenis ini dipergunakan untuk industri kecil/menengah.

Persyaratan tungku harus memiliki:

1. Ada ruang bakar untuk briket.

2. Adanya aliran udara (oksigen) dari lubang bawah menuju lubang atas dengan

melewati ruang bakar briket yang terdiri dari aliran udara primer dan sekunder.

3. Ada ruang untuk menampung abu briket yang terletak di bawah ruang bakar

briket.



3.6.2 Termokopel

Termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan untuk mengubah

perbedaan suhu. Termokopel yang sederhana dapat dipasang, dan memiliki jenis

konektor standar yang sama, serta dapat mengukur temperatur dalam jangkauan

suhu yang cukup besar dengan batas kesalahan pengukuran kurang dari 1 °C.

Cara kerja dari termokopel adalah Termokopel dapat dihubungkan secara seri satu

sama lain untuk membuat termopile, dimana tiap sambungan yang panas diarahkan

ke suhu yang lebih tinggi dan semua sambungan dingin ke suhu yang lebih rendah.

Dengan begitu, tegangan pada setiap termokopel menjadi naik, yang

memungkinkan untuk digunakan pada tegangan yang lebih tinggi. Dengan adanya

suhu tetapan pada sambungan dingin, yang berguna untuk pengukuran di

laboratorium, secara sederhana termokopel tidak mudah dipakai untuk kebanyakan

indikasi sambungan lansung dan instrumen kontrol.

Dengan menambahkan sambungan dingin tiruan ke sirkuit mereka yaitu

peralatan lain yang sensitif terhadap suhu (seperti termistor atau dioda) untuk

mengukur suhu sambungan input pada peralatan, dengan tujuan khusus untuk

mengurangi gradiasi suhu di antara ujung-ujungnya. Di sini, tegangan yang berasal

dari hubungan dingin yang diketahui dapat disimulasikan, dan koreksi yang baik

dapat diaplikasikan. Hal ini dikenal dengan kompensasi hubungan dingin. Biasanya

termokopel dihubungkan dengan alat indikasi oleh kawat yang disebut kabel

ekstensi atau kompensasi. Kabel ekstensi menggunakan kawat-kawat dengan

jumlah yang sama dengan kondoktur yang dipakai pada termokopel itu sendiri.

Kabel-kabel ini lebih murah daripada kabel termokopel, walaupun tidak terlalu

murah, dan biasanya diproduksi pada bentuk yang tepat untuk pengangkutan jarak

jauh - umumnya sebagai kawat tertutup fleksibel atau kabel multi inti. Kabel-kabel

ini biasanya memiliki spesifikasi untuk rentang suhu yang lebih besar dari kabel

termokopel.



Kabel ini direkomendasikan untuk keakuratan tinggi. Kabel kompensasi

pada sisi lain, kurang presisi, tetapi murah. Kombinasi ini menghasilkan output yang

mirip dengan termokopel, tetapi operasi rentang suhu pada kabel kompensasi

dibatasi untuk menjaga agar kesalahan yang diperoleh kecil. Kabel ekstensi atau

kompensasi harus dipilih sesuai kebutuhan termokopel. Pemilihan ini menghasilkan

tegangan yang proporsional terhadap beda suhu antara sambungan panas dan

dingin, dan kutub harus dihubungkan dengan benar sehingga tegangan tambahan

ditambahkan pada tegangan termokopel, menggantikan perbedaan suhu antara

sambungan panas dan dingin.

3.6.3 Cara Pengujian

1. Siapkan sebuah tungku pembakaran untuk menguji kualitas briket batubara.

2. Briket disusun secara bertumpukan di dalam tungku pembakaran (diharapkan

ditumpuk secara rapat agar tidak ada ruang udara yang terbuka).

3. Setelah disusun secara rapat, salah satu briket dicampurkan dengan minyak

tanah dan spritus sebagai pemicu agar briket terbakar.

4. Setelah briket terbakar, tunggulah beberapa saat agar nyala api briket berwarna

biru. Karena apabila masih berwarna merah maka nyala api masih mengandung

zat –zat yang seperti nitrogen.

5. Setelah api dalam tungku berwarna biru. Maka pasanglah pemanas yang diisi

oleh air

6. Catat suhu yang terbaca pada termokopel dan waktu.



4.1 Briket

Briket yang dicetak adalah

- Ukuran

- Kuat tekan

- Nilai kalori

- Kandungan Molasses

- Kadar Air

- Kadar Abu


4.1 Briket

Briket yang dicetak adalah

Ukuran

Kuat tekan

Nilai kalori

Kandungan Molasses

Kadar Air

Kadar Abu

Gambar 4.1 Briket Tipe Bantal/Telur

Briket yang dicetak adalah jenis briket tipe telur/bantal, dengan spesifikasi:

Kandungan Molasses


BAB IV

PENGOLAHAN DATA

jenis briket tipe telur/bantal, dengan spesifikasi:

: 51 X 49 X 29 mm

: 60 kg/cm

: 5500 kkal/kg

: 8%

: 7.5%

: 14 – 18 %


BAB IV

PENGOLAHAN DATA


: 51 X 49 X 29 mm

: 60 kg/cm2

: 5500 kkal/kg

18 %


LAPORAN

PENGOLAHAN DATA


: 51 X 49 X 29 mm





31




4.2 Pengujian Briket Batubara dengan Metode Water Boiling Test

Waktu (menit) Suhu (oC) Waktu (menit) Suhu (oC) 20 606 84 438 25 615 85 449 30 590 90 480 33 597 95 534 35 580 100 557 40 593 102 559 45 599 105 541 50 596 110 534 54 614 115 561 55 619 120 563

60 623 122 583

65 593 125 570 67 598 130 597 70 640 75 565 80 500 82 517

Tabel 1 Data Pengujian Briket Batubara Pertama

Waktu (menit) Suhu (oC) Waktu (menit) Suhu (oC) 20 588 90 642 25 590 92 638 27 649 94 634 30 602 95 631 35 684 100 599 37 635 105 698 39 657 110 610 40 668 115 625 45 610 120 677 50 647 125 684 52 642 130 659 85 645

Tabel 2 Data Pengujian Briket Batubara Kedua



Grafik 1 Pengujian Briket Pertama

Grafik 2 Pengujian Briket Kedua

580

600

620

640

660

680

700

720

0 20 40 60 80 100 120 140

Su

hu

(ºC

)

Waktu (Menit)

Waktu terhadap Suhu

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100 120 140

Su

hu

(ºC

)

Waktu (Menit)

Waktu terhadap Suhu



Pengujian pada briket batubara tipe bantal/telur ini dilakukan sebanyak 2 kali,

tujuannya untuk mengetahui berapa lama briket ini dapat terbakar habis. Dengan

berat briket batubara sebesar 5 kg dan volume air untuk pemanasan sebesar 8 liter.

Dan berapa suhu pada pembakaran briket batubara ini melalui proses pemanasan

air. Dan dapat mengetahui nilai efisiensi dari briket batubara ini. Pengujian

dilakukan selama selang waktu 130 menit.

Berdasarkan hasil pengujian diatas didapatkan bahwa pada pada tabel 1

menit ke 25 api mulai mengecil. Sedangkan pada menit ke 60 api mulai merata dan

biru. Untuk suhu terbesar sebesar 640ºC terjadi pada menit ke 70. Hal ini

dikarenakan api mulai rata untuk melakukan proses pemanasan air. Sedangkan

untuk suhu rata – rata sebesar 570ºC. Tabel 1 menggunakan penyulut spritus untuk

menyalakan tungku pembakaran. Hal ini dikarenakan blower yang digunakan

sebagai alat bantu untuk proses pembakaran dimatikan sehingga suhunya menjadi

Untuk tabel 2, menggunakan penyulut spritus untuk menyalakan briket

batubara. Pada menit ke 57, api mulai mengecil dan berwarna kemerah – merahan.

Sedangkan pada menit ke 120 ditambahkan 3 buah briket batubara jenis

telur/bantal. Untuk suhu terbesar sebesar 713ºC pada menit ke 10. Sedangkan

untuk suhu rata – rata sebesar 647ºC. . Hal ini dikarenakan blower yang digunakan

mulai dinyalakan. Untuk efisiensi pada pengujian briket pertama sebesar 80.02%

dan untuk pengujian briket kedua sebesar 55.2 %

4.3 Dampak Pembakaran Briket Batubara

Nilai startegis dan ekonomis pemanfaatan batubara sebagai bahan bakar

sering terkendala oleh dampak lingkungan yang berasal dari emisi dan sisa

pembakaran, yang langsung maupun tidak langsung berpengaruh kepada

kesehatan manusia. Selain itu, pembakaran batu bara dengan jumlah yang sangat

banyak akan mempengaruhi kondisi lingkungan, antara lain berupa gas rumah kaca

seperti CO2 dan lain-lain.



Secara umum polutan yang timbul akibat pembakaran batubara antara lain

patikel halus, belerang dan NOx, trace elements (seperti flourine, selenium, dan

arsen), serta bahan-bahan organik yang tidak terbakar secara sempurna . Unsur-

unsur ini terbentuk pada saat pembentukan endapan batu bara sebagai proses

alam. Dengan demikian sederhana, untuk mendapatkan kondisi pembakaran yang

“bersih”, semua zat pengotor tersebut harus ditiadakan, paling tidak, dicegah agar

tidak merebak menjadi polutan yang teremisikan.

Ada tiga faktor utama yang mempengaruhi lingkungan akibat dari pembakaran

briket batubara, yaitu:

1. Jenis bahan baku (batubara) dan bahan imbuhan yang digunakan harus

menggunakan bahan yang bersih dari polutan. Semakin baik bahan yang

digunakan, semakin sedikit emisi yang ditimbulkan. Emisi berbahaya, seperti

gas SOx dan Nox, pada dasarnya ditimbulkan dari batubara dengan kadar

pengotor yang tinggi. Bahan perekat yang berasal dari lempung harus dipilih

dari jenis lempung yang tidak mengandung zat-zat berbahaya.. Beruntung, batu

bara Indonesia pada umumnya memiliki kadar belerang yang sangat rendah (<

1%). Dengan proses karbonisasi awal, akan membantu pembuatan briket yang

“ramah lingkungan”.

2. Tungku atau kompor yang digunakan hendaknya “mampu” memfasiltasi

pembakaran yang sempurna; artinya, dapat menyeimbangkan aliran udara

(oksigen) dengan baik. Tungku dengan Penutup Pengurang Emisi (PPE) yang

dikembangkan oleh tekMIRA ternyata sangat membantu mengurangi emisi

secara signifikan.

3. Ruangan (dapur) yang digunakan untuk tempat hendaknya mempunyai

ventilasi yang baik; artinya, udara segar dapat bersirkulasi dengan cepat.



BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan kerja praktek yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

• Proses karbonisasi bertujuan menaikkan kadar karbon padat dan

menghilangkan sebagian zat terbang sehingga dihasilkan semi kokas dengan

kandungan zat terbang yang ideal yaitu 8% - 15% dan nilai kalor yang cukup.

Maka batubara yang telah dikarbonisasi akan berubah menjadi arang.

• Keuntungan dari proses karbonisasi ini adalah nilai kandungan oksigen tidak

hilang dan asap dari gas pada saat proses karbonisasi.

• Briket batubara yang diproduksi adalah biket tipe bantal atau telur.

• Briket batubara sangat besar manfaatnya yang dapat digunakan sebagai energi

alternatif pengganti bahan bakar minyak (BBM).

5.2 Saran

• Perbanyak penggunaan energi alternatif seperti briket batubara ini.



DAFTAR PUSTAKA

___________. 2001. Buku Panduan Pemasyarakatan Briket Batubara. Jakarta:

Direktorat Pembinaan Pengusahaan Mineral dan Batubara.

K.D Maison, 2006. Briket Batubara Sebagai Alternatif Pengganti Minyak Tanah,

Bandung. http://www.Indeni.org/ (10 September 2009).

Nuroniah, Nunung. 1995. Pengkajian Karakteristik Batubara Indonesia. Bandung :

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral.

Sipayung, Maydin. 2005. Industri Briket Batubara Nasional. Bandung.

gabungan bab new (repaired)

Documents