modul praktikum batubara 2011

MODUL PRAKTIKUM BATUBARA

Disusun oleh:

Tim Asisten Batubara

Laboratorium Batubara

Teknik Pertambangan Fakultas Teknik

Universitas Lambung Mangkurat

2011

Preparasi Batubara

Tujuan praktikum:

Praktikan mengerti dan mampu melaksanakan secara sederhana proses preparasi sampel untuk analisa.

Bahan/dasar teori:

Ketika sampel batubara sudah ada maka preparasi yang dipersiapkan adalah proses pengurangan ukuran partikel dan jumlah yang sesuai dengan alat di laboratorium. Preparasi sampel (ASTM D-2013) yaitu pengeringan pada udara (drying); penggerusan (crushing); pencampuran (mixing); dan pembagian sampel (dividing) sehingga sampel siap untuk dianalisis.

Alat yang digunakan:

1. Crusher

2. Sendok

3. Ayakan/Sieve/screen dengan ukuran 0,212 mm.4. Palu5. Timbangan

6. Toples

7. Kuas

8. Penggaris

9. Peralatan SafetyBahan yang digunakan:

1. Batubara

Prosedur kerja:

1. Sampel batubara yang ada dicrusher menjadi ukuran 0,212 mm.

2. Ditimbang berat sampel batubara yang dicrusher.

3. Sampel batubara ditumpahkan ke alas yang rata tanpa diaduk.

4. Dilakukan pengambilan sampel secara random.

5. Ditimbang batubara yang sudah diambil.

6. Sampel siap dianalisis.

Briket Batubara Non-KarbonisasiTujuan praktikum:

Praktikan mengerti, mampu melaksanakan proses pembuatan briket tidak dengan karbonisasi, dan menganalisa campuran bahan dalam pembuatan briket.

Bahan/dasar teori:

Yang dimaksud dengan briket batubara non karbonisasi adalah briket batubara yang tidak mengalami dikarbonisasi sebelum di proses menjadi briket dan harganya pun lebih murah karena zat terbangnya masih terkandung dalam briket batubara maka pada penggunaannya lebih baik menggunakan tungku sehingga menghasilkan pembakaran yang sempurna. Briket ini digunakan dalam industri kecil. Pada briket jenis non karbonisasi seluruh zat terbang yang muncul dari briket habis terbakar oleh lidah api di permukaan tungku.

Adapun campuran yang digunakan dalam pembuatan briket yaitu batubara, kaolin dan kanji. Fungsi dari batubara dalam campuran briket adalah sebagai bahan bakar utama. Kaolin berfungsi sebagai campuran untuk mengurangi asap dan penstabilisasi panas dalam pembakaran briket. Kanji digunakan sebagai perekat campuran batubara dan kanji sehingga briket yang dihasilkan menjadi kompak dan kuat.

Proses pembuatan briket melalui beberapa tahapan yaitu :

1. Penggerusan

2. Pencampuran

3. Pencetakan

4. Pengeringan


Alat-alat yang digunakan, yaitu :

1. Crusher

2. Cetakan Briket

3. Ayakan (screen)

4. Timbangan

5. Palu6. Sekop dan Sendok7. EmberBahan yang digunakan:

Bahan-bahan yang digunakan, yaitu :

1. Batubara

2. Kanji

3. Tanah Liat

4. Bahan lain pemicu terbakarnya briket.Prosedur kerja:

1. Batubara dipecah menjadi ukuran 5 10 cm dengan menggunakan palu.2. Batubara digerus ukuran 5 10 cm dengan crusher menjadi ukuran 3 mm (8 mesh).

3. Dilakukan proses pencampuran dengan total berat campuran 200 gram:

NoNama Sampel% Batubara% Kaolin% Kanji% Bahan lainKeterangan

1.

2.

3.

4.

4. Campuran material dicetak dengan alat Cetakan Briket.

5. Campuran material yang sudah selesai dicetak dikeringkan.

6. Dilihat dan dicatat:

a. Campuran bahan briket.b. Kekuatan fisik briket.

c. Bentuk hasil akhir cetakan.Uji Pembakaran Briket Non-KarbonisasiTujuan praktikum:

Praktikan mampu menganalisa kaitan campuran bahan dalam pembuatan briket non-karbonisasi dengan hasil pembakaran briket non-karbonisasi.Bahan/dasar teori:

Rancangan tungku batuabara pada dasarnya dibuat untuk mencapai efisiensi pembakaranyang tinggi serta tak kalah pentingnya untuk menekan emisi gas yang dihasilkan. Jenis tungku sangat tergantung pada sector penggunaannya. Tungku untuk industri berukuran lebih besar daripada tungkuuntuk rumah tangga. Rata-rata tungku untuk industri berukuran 5-10 kg, sedangkan untuk rumahtangga hanya 1-2 kg. Jenis tungku yang beredar saat ini terbuat dari tanah liat, selain murah, juga mempunyai efisiensi antara 31-33% dan sudah terbukti keandalannya dalam menenkan laju emisi.

Kinerja adalah karakteristik pembakaran yang ditentukan oleh faktor waktu, suhu dan kualitas pembakaran. Karakteristik pembakaran briket batubara dipengaruhi oleh jumlah briket batubara yang dibakar dan jenis tungku yang digunakan. Satu kilogram briket batubara dengan efisiensi tungku 31-33% mempunyai efektifitas panas 1,5-2 jam dengan kisaran suhu 300-5000oC. Untuk 2 kg briket batubara



1. Kompor briket2. Korek api3. EmberBahan yang digunakan:


1. Briket non-karbonisasi2. Minyak tanahProsedur kerja:

1. Siapkan kompor briket di daerah atau tempat terbuka.2. Masukkan briket dalam ember berisikan minyak tanah.3. Masukkan briket yang sudah direndam dalam minyak tanah ke dalam kompor briket.4. Kemudian bakar briket tersebut.5. Analisa hasil pembakaran.6. Analisa dimasukkan ke dalam tabel :NoNama SampelAnalisa Kemudahan TerbakarAnalisa AsapAnalisa

AbuAnalisa Durasi PembakaranKeterangan

1.

2.

3.

4.

5.

Briket Batubara KarbonisasiTujuan praktikum:

Praktikan mengerti mampu melaksanakan proses pembuatan briket karbonisasi dan menganalisa campuran bahan dalam pembuatan briket.

Bahan/dasar teori:

Batubara yang ada di Indonesia umumnya bituminus dan sub-bituminus dengan kandungan zat terbang dan kandungan air cukup tinggi, maka untuk menghasilkan briket batubara yang tidak berasap dan tidak berbau terlebih dahulu dilakukan proses karbonisasi (pengarangan Briket batubara berkarbonisasi adalah briket batubara yang bahan bakunya (batubara) dikarbonisasi sebelum menjadi briket. Prosesnya sendiri mulai dari suhu 2000C sampai dengan di atas 10000C. Memerlukan suhu yang tinggi menjadi alasan mengapa dalam aplikasi pembuatan briket banyak ditinggalkan, terutama skala kecil menengah. Fungsi utama karbonisasi adalah meningkatkan nilai kalor karena pelepasan kandungan air. Dengan karbonisasi zat yang terkandung dalam batubara tersebut akan diturunkan yaitu zat terbang sehingga produk akhirnya tidak berbau dan berasap. Namun akibatnya biaya produksi meningkat karena pada batubara tersebut terjadi rendemen 50 %. Proses pembuatan briket melalui beberapa tahapan yaitu :1. Penggerusan2. Pencampuran3. Pencetakan4. Pengeringan



1. Crusher

2. Cetakan Briket

3. Tungku Karbonisasi4. Ayakan (screen)

5. Timbangan

6. Palu7. Sekop dan Sendok8. EmberBahan yang digunakan:


1. Batubara

2. Kanji

3. Tanah Liat

4. Bahan lain pemicu terbekarnya briket.Prosedur kerja:

1. Batubara dipecah menjadi ukuran 5 10 cm dengan menggunakan palu.2. Batubara ukuran 5 10 cm yang telah digerus kemudian dibakar di dalam tungku karbonisasi.3. Batubara ukuran 5 10 cm yang telah dikarbonisasi dengan crusher menjadi ukuran 3 mm (8 mesh).4. Dilakukan proses pencampuran dengan total berat campuran 200 gram:

NoNama Sampel% Batubara% Kaolin% Kanji% Bahan lainKeterangan

1.

2.

3.

4.

5.

5. Campuran material dicetak dengan alat Cetakan Briket.

6. Campuran material yang sudah selesai dicetak dikeringkan.

7. Dilihat dan dicatat:

d. Campuran bahan briket.e. Kekuatan fisik briket.

f. Bentuk hasil akhir cetakan.Uji Pembakaran Briket Batubara KarbonisasiTujuan praktikum:

Praktikan mampu menganalisa kaitan campuran bahan dalam pembuatan briket karbonisasi dengan hasil pembakaran briket karbonisasi.Bahan/dasar teori:

Batubara yang ada di Indonesia umumnya bituminus dan sub-bituminus dengan kandungan zat terbang dan kandungan air cukup tinggi, hal itu berpengaruh dalam proses pembakaran dari briket batubara. Selain itu persen campuran bahan dalam pembuatan briket juga berpengaruh. Tingkat keberhasilan pembuatan briket dapat dianalisa salah satunya dengan analisa dari uji pembakaran briket.1. Pengeringan

Dalam proses ini bahan bakar pengalami proses kenaikan temperatur yang akan mengakibatkan menguapnya kadar air yang berada pada permukaan bahan bakar tersebut, sedangkan untuk kadar air yang berada di dalam akan menguap melalui pori-pori bahan bakar padat tersebut.

2. Devolatilisasi

Merupakan proses bahan bakar mulai mengalami dekomposisi setelah terjadi pengeringan.

3. Pembakaran Arang

Sisa dari pirolisis adalah arang (fix carbon) dan sedikit abu, kemudian partikel bahan bakar mengalami tahapan oksidasi arang yang memerlukan 70%-80% dari total waktu pembakaran.



1. Kompor briket2. Korek api3. EmberBahan yang digunakan:


1. Briket karbonisasi2. Minyak tanahProsedur kerja:

1. Siapkan kompor briket di daerah atau tempat terbuka.2. Masukkan briket dalam ember berisikan minyak tanah.3. Masukkan briket yang sudah direndam dalam minyak tanah ke dalam kompor briket.4. Kemudian bakar briket tersebut.5. Analisa hasil pembakaran.6. Analisa dimasukkan ke dalam tabel :NoNama SampelAnalisa Kemudahan TerbakarAnalisa AsapAnalisa

AbuAnalisa Durasi PembakaranKeterangan

1.

2.

3.

4.

5.

Analisa Total Moisture

Tujuan praktikum:

Praktikan

mengerti;

mampu melaksanakan;

dan menganalisa; membandingkan

cara kerja analisa surface moisture batubara dengan metode ASTM dan ISO

Bahan/dasar teori:Moisture batubara merupakan air yang menguap dari batubara apabila dipanaskan pada suhu 105C - 110C. Berdasarkan bentuk bentuk air yang dianggap sebagai air batubara, dengan beberapa istilah, yaitu sebagai berikut :

a) Inherent moisture, ialah air yang secara fisik terikat didalam rongga rongga kapiler serta pori pori batubara yang relatif kecil.

b) Free moisture, yaitu jumlah air yang menguap apabila sample batubara dikeringkan dalam ruang terbuka pada kondisi tertentu sampai didapat berat konstannya.

Pada dasarnya air yang terdapat di dalam batubara maupun yang terurai dari batubara apabila dipanaskan sampai kondisi tertentu, terbagi dalam bentuk bentuk yang menggambarkan ikatan serta asal mula air tersebut di dalam batubara. Ada dua bentuk atau wujud moisture pada batubara yaitu air yang terdapat langsung didalam batubara serta air hasil penguraian zat organik karena adanya oksidasi terhadap batubara tesebut.Banyaknya jumlah inherent moisture dalam suatu batubara dapat dipergunakan sebagai tolak ukur tinggi rendahnya rank batubara tersebut. Semakin tinggi nilai inherent moisture suatu batubara, semakin rendah tingkat rank batubara tersebut. Istilah lain yang digunakan dari inherent moisture adalah bed moisture. Air yang terdapat di permukaan batubara didalam pori pori batubara yang relatif besar disebut dengan adherent moisture, air dalam bentuk ini mudah menguap pada suhu ruang.Alat yang digunakan:


1. Oven2. Cawan kaca3. Timbangan

4. SendokBahan yang digunakan:

Bahan yang digunakan adalah batubara yang telah dipreparasi.Prosedur kerja:ASTM D-33021. Menimbang dan mencatat berat cawan kosong

2. Menimbang berat batubara yang sudah dipreparasi seberat 1 gram (duplo) lalu mencatat

3. Meletakkan cawan dan sampel batubara di dalam oven dengan temperature 106o C selama 1,5 jam.

4. Mengambil cawan yang berisi sampel kemudian meletakkan di dalam desikator selama 5-10 menit.

5. Menimbang berat cawan dan sampel setelah dikeringkan.

ISO 117221. Menimbang dan mencatat berat cawan kosong

2. Menimbang berat batubara yang sudah dipreparasi seberat 1 gram (duplo) lalu mencatat

3. Meletakkan cawan dan sampel batubara di dalam oven dengan temperature 106o C selama 3 jam.

4. Mengambil cawan yang berisi sampel kemudian mendinginkannya dan meletakkan di dalam desikator selama 5-10 menit.

5. Menimbang berat cawan dan sampel setelah dikeringkan.

Tabel Pengamatan Surface Moisture ASTM dan ISO

NoSampelBerat Cawan

(gram)Berat Sampel

(gram)Berat Cawan + Berat Sampel

(gram)Berat Setelah dikeringkan

(gram)Berat Surface Moisture

(gram)% Surface Moisture

(%)Keterangan

12=(3-1)34(3-4)100*[(3-4)/(3-1)]

1.

2.

3.

4.

DAFTAR PUSTAKA

Seksi Laboratorium. Pembuatan Briket Batubara. 2007. Unit Pelayanan Jasa Sumberdaya Mineral dan Energi:Dinas Pertambangan dan Energi Propinsi Kalimantan Selatan

Speight , James G.. Handbook Of Coal Analysis. 2005. John Wiley & Sons, Inc: New Jersey USA

modul praktikum batubara 2011

Documents