Percobaan yang telah dilakukan adalah pengeringan. Pengeringan merupakan proses pengeluaran air atau pemisahan air dalam jumlah yang relatif kecil dari bahan dengan menggunakan energi panas. (Geankoplis, ). Pada proses, pengeringan, air dari bahan basah diuapkan dengan media seperti gas atau udara panas. Panas yang dibawa udara ini akan memanasi permukaan bahan basah sehingga suhunya naik, dan air teruapkan. Semakin tinggi suhu udara pengering maka relative humidity udara akan semakin rendah, sehingga menyebabkan transfer panas dan massa antara udara dan batubara akan semakin besar dan pada akhirnya proses pengeringan akan semakin cepat. (Widjanarko, 2012) Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah batubara. Pengeringan batubara (coal drying) bertujuan untuk menghilangkan atau menurunkan kadar air yang terkandung pada batubara,sehingga dengan berkurangnya moisture content ini mampu meningkatkan nilai kalor dari batubara. Penggunaan batubara yang telah dikeringkan juga dapat meningkatkan efisiensi proses operasi, menurunkan biaya perawatan utilitas peralatan, serta mengurangi resiko terjadinya bahaya kebakaran spontan (Al Baaqy, 2013)Percobaan pengeringan terdiri dari 2 tahap, yaitu kalibrasi laju alir dan percobaan pengeringan. Untuk percobaan pengeringan dilakukan dengan menggunakan variasi bukaan dan temperatur pemanas. Variasi bukaan yang digunakan adalah bukaan 5 dan bukaan 7. Adapun variasi temperature yang digunakan adalah 110 oC, 120 oC, 130 oC.

4.1 Kalibrasi laju alirPercobaan diawali dengan melakukan kalibrasi laju alir. Hal ini bertujuan untuk standarisasi alat sebelum melakukan percobaan. Kalibrasi dilakukan dengan cara menghitung delta mmH2O yang ada di manometer pipa U pada bukaan blower yang berbeda. Dalam hal ini, bukaan blower yang digunakan mulai dari bukaan 1 hingga 10.

Berdasarkan hasil percobaan kalibrasi diperoleh Gambar . Gambar menunjukkan grafik hubungan antara delta mmH2O dengan bukaan blower yang berbanding lurus. Semakin banyak bukaan blower, maka delta mmH2O semakin besar. Adapun nilai r squared dalam grafik menunjukkan 0.9108. Nilai r squared ini menunjukkan kelinieran dalam suatu grafik. Semakin besar nilai r squared maka semakin linier grafik tersebut. Untuk variasi laju alir, bukaan blower yang digunakan adalah bukaan 5 dan bukaan 7.

4.2 Percobaan Pengeringan4.2.1 Hubungan antara massa sampel dengan waktu pada bukaan 5 dengan variasi temperaturBerdasarkan percobaan diperoleh hubungan antara massa sampel dengan waktu sebagai berikut.

Gambar merupakan grafik hubungan antara massa sampel dengan waktu pada bukaan 5 dengan variasi temperature adalah berbanding terbalik. Dari Gambar terlihat bahwa semakin lama waktu pengeringan maka massa sampel yang dikeringkan, semakin berkurang. Selain itu, temperatur juga mempengaruhi waktu pengeringan. Semakin tinggi temperatur, maka waktu pengeringan sampel akan semakin singkat dan massa sampel yang hilang semakin banyak.Temperatur operasi memberikan pengaruh yang signifikan terhadap jumlah massa yang hilang pada saat proses pengeringan berlangsung, semakin tinggi temperatur operasi maka akan semakin banyak massa yang hilang. Massa yang hilang ini mengandung sejumlah besar air (moisture) dan volatile matter yang mengalami dekomposisi thermal. (Al Baaqy, 2013)

4.2.2 Hubungan antara massa sampel dengan waktu pada bukaan 7 dengan variasi temperaturBerdasarkan percobaan diperoleh hubungan antara massa sampel dengan waktu sebagai berikut.

Gambar merupakan grafik hubungan antara massa sampel dengan waktu pada bukaan 5 dengan variasi temperature adalah berbanding terbalik. Dari Gambar terlihat bahwa semakin lama waktu pengeringan maka massa sampel yang dikeringkan, semakin berkurang. Selain itu, temperatur juga mempengaruhi waktu pengeringan. Semakin tinggi temperatur, maka waktu pengeringan sampel akan semakin singkat dan massa sampel yang hilang semakin banyak.Berdasarkan percobaan, temperatur pemanas 120 oC memiliki waktu pengeringan yang lebih singkat dibandingkan dengan temperatur pemanas 110 oC dan 130 oC, baik untuk bukaan 5 maupun bukaan 7. Hal ini bisa dikarenakan kelembaban udara yang dihasilkan blower berbeda-beda untuk masing-masing sampel. Selain itu juga karena kondisi udara sekitar yang lembab ketika percobaan berlangsung, sehingga akan mempengaruhi kelembaban udara yang masuk ke dalam blower. Adapun pengaruh laju alir udara terhadap pengurangan massa sampel tidak terlalu signifikan. Hal ini dikarenakan laju alir udara pada bukaan 5 tidak jauh berbeda dengan bukaan 7.

4.2.3 Hubungan antara laju pengeringan dengan waktu pada bukaan 5 dengan variasi temperaturBerdasarkan percobaan diperoleh hubungan antara laju pengeringan dengan waktu sebagai berikut.

Gambar merupakan grafik hubungan antara laju pengeringan dengan waktu pada bukaan 5 dengan variasi temperatur adalah berbanding terbalik. Dari Gambar terlihat bahwa semakin lama waktu pengeringan sampel maka laju pengeringan akan semakin berkurang. Selain itu, temperatur juga mempengaruhi waktu pengeringan. Semakin tinggi temperatur, maka waktu pengeringan sampel akan semakin singkat dan laju pengeringannya semakin berkurang.Berdasarkan percobaan, temperatur pemanas 120 oC memiliki waktu pengeringan yang lebih singkat dibandingkan dengan temperatur pemanas 110 oC dan 130 oC. Hal ini bisa dikarenakan kandungan air yang teruapkan pada masing-masing sampel berbeda sehingga laju pengeringan sampel ikut berpengaruh.

4.2.4 Hubungan antara laju pengeringan dengan waktu pada bukaan 7 dengan variasi temperaturBerdasarkan percobaan diperoleh hubungan antara laju pengeringan dengan waktu sebagai berikut.

Gambar merupakan grafik hubungan antara laju pengeringan dengan waktu pada bukaan 7 dengan variasi temperatur adalah berbanding terbalik. Dari Gambar terlihat bahwa semakin lama waktu pengeringan sampel maka laju pengeringan akan semakin berkurang. Selain itu, temperatur juga mempengaruhi waktu pengeringan. Semakin tinggi temperatur, maka waktu pengeringan sampel akan semakin singkat dan laju pengeringannya semakin berkurang.Berdasarkan percobaan, temperatur pemanas 120 oC memiliki waktu pengeringan yang lebih singkat dibandingkan dengan temperatur pemanas 110 oC dan 130 oC. Selain itu juga terlihat bahwa laju pengeringan sampel tidak stabil. Kenaikan laju pengeringan pada pengeringan dimulai bisa disebabkan karena kondisi operasi yang belum stabil (steady). Semakin lama waktu pengeringan, maka laju pengeringan sampel akan semakin berkurang hingga akhirnya laju pengeringan menunjukkan nilai 0 yang menunjukkan bahwa kandungan air yang dapat teruapkan dalam bahan sudah habis.

4.2.5 Hubungan antara laju pengeringan dengan moisture content pada bukaan 5 dengan variasi temperaturBerdasarkan percobaan diperoleh hubungan antara laju pengeringan dengan waktu sebagai berikut.

Gambar merupakan grafik hubungan antara laju pengeringan dengan moisture content pada bukaan 5 dengan variasi temperatur adalah berbanding lurus. Semakin rendah moisture content maka laju pengeringan akan semakin rendah pula. Dari gambar diketahui bahwa semakin kecil moisture content maka laju pengeringan akan semakin berkurang. Moisture content merupakan kandungan air yang ada dalam sampel. Laju pengeringan semakin berkurang karena kandungan yang ada dalam sampel semakin sedikit. Semakin kecil ukuran partikel maka moisture yang terkandung pada batubara akan semakin besar. Hal ini dikarenakan batubara dengan ukuran partikel kecil memiliki volume rongga antar partikel yang lebih kecil dibandingkan batubara dengan ukuran partikel besar. Luas permukaan partikel tidak lagi menjadi efektif dibandingkan kecilnya volume rongga antar partikel yang mampu menghambat perpindahan massa air atau mengakibatkan air terperangkap dalam tumpukan batubara. (Al Baaqy, 2013)

4.2.6 Hubungan antara laju pengeringan dengan moisture content pada bukaan 7 dengan variasi temperaturBerdasarkan percobaan diperoleh hubungan antara laju pengeringan dengan waktu sebagai berikut.

Gambar merupakan grafik hubungan antara laju pengeringan dengan moisture content pada bukaan 7 dengan variasi temperatur adalah berbanding lurus. Semakin rendah moisture content maka laju pengeringan akan semakin rendah pula. Dari gambar terlihat bahwa grafik yang tidak stabil. Kenaikan laju pengeringan dikarenakan kondisi operasi yang belum stabil ketika percobaan pengeringan mulai berlangsung.

Pengaruh Terhadap Moisture ContentGrafik 4 menunjukkan hasil analisa moisture content produk batubara setelah melalui proses pengeringan. Pada grafik tersebut dapat diketahui bahwa moisture content batubara mengalami penurunan dengan meningkatnya temperatur operasi pengeringan. Moisture content paling akan mengurangi humidity gas dan panas penguapan gas tersebut, sehingga dapat menaikkan laju pengeringan[8]. Sedangkan temperatur optimal untuk menghilangkan moisture terjadi pada 150C [2], dimana diatas temperatur tersebut moisture content batubara untuk setiap ukuran partikel cenderung konstan sehingga tidak mengalami perubahan secara signifikan. Pada sampel dengan temperatur operasi 200C, 250C dan 300C, secara berturut-turut memiliki %moisture content yang bernilai negatif. Nilai prosentase negatif ini menunjukkan bahwa terdapat penambahan berat akhir pada saat tahap analisa moisture content yang menyebabkan nilai akhir menjadi negatif. Sehingga pada kondisi temperatur mulai 200C, nilai %moisture contentbatubara dapat dikatakan mendekati 0% dan mengalami kemungkinan terjadinya reabsorpsi moisture pada saat analisa dilakukan. Reabsorpsi yang mungkin terjadi pada batubara disebabkan oleh afinitas oksigen pada permukaan batubara, dimana afinitas tersebut cukup tinggi pada udara untuk terjadinya oksidasi. Nilai afinitas tersebut lebih tinggi pada Low Rank Coal dibandingkan dengan bituminous coal dan anthracite. Hal ini terjadi karena proses size reduction padasaat penggilingan menyebabkan permukaan batubara bersifat lebih hydrophobic dengan sudut kontak antara 20 sampai 70. Setelah beberapa lama, oksigen atau senyawa hidroksil (-OH, -COH, =C=O, -O-) dalam dalam air terbentuk pada permukaan dan menyebabkan partikel menjadi lebih hydrophilic [2]. Selain itu, peningkatan konsentrasi senyawa gugus oksigen yang dihasilkan pada saat proses oksidasi dapat menyebabkan peningkatan daya ikat moisture [9].

Pengaruh suhu udara pengering terhadap proses pengeringanPercobaan ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh berbagai kondisi operasi terhadap proses pengeringan. Variabel operasi yang digunakan dalam percobaan ini laju alir udara (m/s ; m/s) dan suhu udara pengering (..oC,oC). Pengaruh suhu udara pengering dapat diamati pada Gambar .Gambar menunjukkan bahwa suhu sangat berpengaruh terhadap proses pengeringan. Pada percobaan ini variabel suhu, waktu pengeringan yang dicapai Dari percobaan ini diketahui bahwa semakin besar suhu maka proses pengeringan akan semakin cepat.