i

TUGAS AKHIR

PENGARUH DISTRIBUSI UDARA TERHADAP KINERJA

TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI TIPE DOWNDRAFT

CONTINUE

Skripsi Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik MesinFakultasTeknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

DUWI PRIMA SARI

D200120041

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2016

ii

ii

iii

iv

v

HALAMAN PERSETUJUAN

vi

ABSTRAKSI

Bertambahnya jumlah penduduk menyebabkan kebutuhan manusia

akan energy setiap tahun terus meningkat, haliniakan mengakibatkan

semakin menipisnya sumber energi yang ada yang merupakan energy tak

terbarukan. Maka perlu dicari sumber-sumberenergi alternative lain yang

dapat diperbaharui. Salah satu sumber energi alternative yang mudah

ditemukan dan dalam pemanfaatannya belum banyak dimanfaatkan adalah

biomassa. Salah satu contoh biomassa yaitu sekampadi, dalam pemanfaatan

sekam padi sebagai penghasil energi alternative dengan menggunakan

metode gasifikasi. Gasifikasi adalah proses perubahan bahan bakar padat

secara termokimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah

dari udara yang digunakan untuk proses pembakaran. Penelitian ini

menggunakan tungku gasifikasi tipe downdraft dengan bahan bakar

sekampadi dan menggunakan variasijumlahlubang distributor udara yang

masukkedalamtungkuyaitutipe 1 (4 lubang), tipe 2 (8 lubang), dantipe 3 (12

lubang).Kemudian mengambil data meliputi temperature pembakaran, waktu

penyalaan dan waktunyalaefektif. Hasilpenelitian menunjukkan penggunaan

distributor udara mempengaruhi temperature rata-rata pembakaran, waktu

penyalaan, dan waktu nyalaefektif yang dihasilkan. Padapenggunaan

distributor udaratipe 1 temperatur pembakaran rata-rata sebesar 547,23°C

waktu penyalaan 7 menit dan waktu nyala efektif 50 menit.

Distributor udara tipe 2 temperatur pembakaran rata-rata sebesar 524,75°C

waktupenyalaan 9 menit dan waktu nyala efektif 53 menit. Sedangkan pada

penggunaan distributor udaratipe 3 temperatur pembakaran rata-rata yang

dihasilkan sebesar 524,05°C waktupenyalaan 9,5 menitdan waktu nyala

efektif 54 menit.

Kata kunci: Gasifikasi, Distributor Udara, TemperaturPembakaran,

SekamPadi

vii

ABSTRACT

The increasing of population cause the increasing of human needed

for energy every year, It will lead to the depletion of existing energy source

this energy especially unrenewable energy. So we have to find alternative

sources of energy. That can renewable , one of the alternative source of

energy that can we found around us is biomass. The example is rice husk,

rice husk is used as the producer of alternative energy by using gasification

method. Gasification is the transformation procces of thermochemical solid

fuel into gas, where is the needed of air are less than the air that used for the

process of combustion. This research using a furnace gasification which is

the type is downdraft with rice husk as the fuel and use the variation of

quantity of a hole in air distributor that entering into a furnace that namely:

type 1 (4holes), type 2 (8 holes), and type 3 (12 holes). After that,the

researches take the data about temperature, starting time and the effective

time to flame. The result of this study show the using of air distributor effected

the average of temperature, starting time and the effective time to flame. The

use of distributor air type 1 the average of temperature is 547,23°C which is

the starting time is 7 minutes and the effective time is 50 minutes. The

average time of air distributor type 2 is 524,75°C which is the starting time is

9 minutes and the effective time is 53 minutes. And the average time of air

distributor type 3 is 524,05°C which is the starting time is 9,5 minutes and the

effective time is 54 minutes.

Keywords: Gasification, Air Distributor, Temperature Burning, Rice

Husk

viii

MOTTO

Allah akan meninggikan orang – orang yang beriman diantara kamu dan

orang – orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha

Mengetahui apa yang kamu kerjakan

(Al – Mujadillah:11)

Barang siapa keluar mencari ilmu maka dia berada di jalan Allah

( HR. Turmudzi)

Percayalah Allah memberikan ujian kepada hamba-Nya tidak melebihi dari

kemampuan hamba-Nya, maka selalu berusahalah jangan mudah menyerah

pasti ada jalan

(Penulis)

Usaha yang terbaik adalah usaha yang disertai dengan ikhtiar dan doa yang

takhenti-henti

(Penulis)

ix

PERSEMBAHAN

Puji syukur Alhamdulillah hamba panjatkan kepada Allah SWT yang telah

melimpahkan karunia serta kemudahan sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir dengan lancar.Tidak lupa sholawat serta salam

selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Saya persembahkan

Tugas Akhir ini untuk orang-orang tersayang:

Bapak (Bakuh) danIbu (Suratmi) Tercinta

Yang selalu mencurahkan kasih sayang, memberikan doa, nasehat dalam

mendidik dan merawatku. Dan menyemangatikusertamemberikanmotivasi

yang tiada henti dalam langkah kumenyelesaikan tugas akhir ini, semoga

kelak apa yang telahku perjuangkan akan bias membalas budi kepada kalian.

Kakak Dan Adik (Dodik, Dian, DekShelow, danWidoyo)

Yang selalu mendoakan dan memberi semangat pantang menyerah dalam

menyelesaikan tugas akhir.

Orang Terdekat (Erlin Fradita)

Yang selalu mendoakan, member semangat dan menemani saat-saat

berjuang mengerjakan tugas akhir.

Sahabat Seperjuangan (Aldo, Ma’arif, Udin, Ma’il)

Yang saling mendukung, mendoakan, dan member semangat untuk sama-

sama berjuang menyelesaikan tugas akhir.

x

KATA PENGANTAR

AssalamualaikumWr. Wb.

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas

berkat dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat

terselesaikan.

Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Distribusi Udara Terhadap Kinerja

Tungku Gasifikasi Sekam Padi Tipe Downdraft Continue”, dapat

terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada

kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin

menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D., Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

2. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., MSc., Ph.D., Ketua Jurusan Teknik

Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Ir. Subroto, MT., Dosen pembimbingak ademik serta Dosen

pembimbing utama tugas akhir yang telah banyak memberikan

arahan, motivasi, danilmudalam proses penelitian serta penyusunan

Laporan Tugas Akhir ini.

xi

4. Wijianto, ST., M.Eng, Sc., Dosen pembimbing pendamping yang telah

memberikan bimbingan serta arahan dalam penyusunan Laporan

TugasAkhirini.

5. Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan kepada

penulis selama masa perkuliahan.

6. Kedua Orang Tua Dan Segenap Keluarga yang telah memberikan

doa dan dukungan setiap saat.

7. Teman – TemanTeknik Mesin Angkatan 2012 yang telah banyak

membantu dan memberikan motivasi dalam penyelesaian

LaporanTugas Akhir ini.

8. Semua Pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu telah

membantu dalam penyusunan LaporanTugas Akhir ini.

Penyusun menyadari bahwa laporan ini masih jauhdari kata

sempurna.Makadengansegalakerendahanhati, kritikdan saran yang

bersifatmembangunsangatpenulisharapkan.Semoga laporan ini dapat

berguna bermanfaat bagi penyusun pada khususnya, dan pada pembaca

pada umumnya.

WassalamualaikumWr. Wb. Surakarta,Oktober 2016

Duwi Prima Sari

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................................ ii

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ................................................................. v

ABSTRAKSI ............................................................................................... vi

LEMBAR MOTTO .................................................................................... viii

HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... ix

KATA PENGANTAR ................................................................................... x

DAFTAR ISI .............................................................................................. xii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xiv

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv

DAFTAR GRAFIK .................................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 latarBelakang ....................................................................... 1

1.2 Perumusanmasalah .............................................................. 3

1.3 BatasanMasalah ................................................................... 3

1.4 TujuanPenelitian ................................................................... 3

1.5 ManfaatPenelitian ................................................................. 4

1.6 SistematikaPenulisan ........................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 TinjauanPustaka ................................................................... 7

2.2 LandasanTeori...................................................................... 8

3.3.1 Biomassa ..................................................................... 8

3.3.2 Pembakaran ............................................................... 11

xiii

3.3.1 GasifikasiBiomassa ................................................... 11

A. Proses GasifikasiBiomassa .................................... 12

B. Jenis -JenisReaktorGasifikasiBiomassa ................ 13

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Diagram AlirPenelitian ........................................................ 17

3.2 InstalasiPengujian .............................................................. 18

3.3 Alat Dan BahanPenelitian ................................................... 19

3.3.1 AlatPenelitian ............................................................. 19

3.3.2 BahanPenelitian ......................................................... 26

3.4 TahapanPenelitian .............................................................. 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 HasilPenelitian .................................................................... 29

4.1.1 TemperaturDengan Distributor Tipe 1 ..................... 29

4.1.2 TemperaturDengan Distributor Tipe 2 ..................... 30

4.1.3 TemperaturDengan Distributor Tipe 3 ..................... 31

4.2 Pembahasan ...................................................................... 32

4.2.1 PerbandinganTemperatur Rata – Rata Pembakaran

Dengan Distributor Tipe 1, Tipe 2, Dan Tipe 3 ......... 32

4.2.2 Perbandingan Lama WaktuPenyalaanAwalPada

Distributor Tipe 1, Tipe 2, Dan Tipe 3 ...................... 33

4.2.3 PerbandinganNyalaEfektifPada Distributor Tipe 1,

Tipe 2, Dan Tipe 3 .................................................. 34

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ......................................................................... 36

5.2 Saran .................................................................................. 37

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Updraft Gasifier .................................................................... 14

Gambar 2.2 CrossdraftGasifier ................................................................ 14

Gambar 2.3 Downdraft Gasifier ............................................................... 15

Gambar 2.4 Fluidized Bed Gasifier .......................................................... 16

Gambar 3.1 Diagram AlirPenelitian ......................................................... 17

Gambar 3.2 InstalasiPengujian ................................................................ 18

Gambar 3.3 TungkuGasifikasiTipeDowndraft Continue ........................... 19

Gambar 3.4 Blower ................................................................................. 20

Gambar 3.5 KatupPengatur ..................................................................... 21

Gambar 3.6 Anemometer ........................................................................ 22

Gambar 3.7 Thermocouple ...................................................................... 22

Gambar 3.8 Stopwatch ........................................................................... 23

Gambar 3.9 TimbanganGantung ............................................................. 23

Gambar 3.10 Distributor Tipe 1 ................................................................ 24

Gambar 3.11Distributor Tipe 2 ................................................................. 25

Gambar 3.12 Distributor Tipe 3 ................................................................ 26

Gambar 3.13 SekamPadi ......................................................................... 27

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 PotensiBiomassa Di Negara Indonesia ..................................... 9

Tabel 2.2 Komposisi Kimia SekamPadi ................................................... 10

xvi

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1 HubunganAntaraTemperatur Rata – Rata DenganWaktu

PadaPenggunaan Distributor Tipe 1 .................................... 29

Grafik 4.2 HubunganAntaraTemperatur Rata – Rata DenganWaktu

PadaPenggunaan Distributor Tipe 2 ..................................... 30

Grafik 4.3 HubunganAntaraTemperatur Rata – Rata DenganWaktu

PadaPenggunaan Distributor Tipe 3 .................................... 31

Grafik 4.4 PerbandinganTemperatur Rata – Rata Pembakaran

DenganDistributor Tipe 1, Tipe 2, Dan Tipe 3 ....................... 32

Grafik 4.5 Perbandingan Lama WaktuPenyalaanAwalPada

DistributorTipe 1, Tipe 2, Dan Tipe 3 .................................... 33

Grafik 4.6 PerbandinganNyalaEfektifPada Distributor Tipe 1,

Tipe 2,Dan Tipe 3 ................................................................. 34