MODEL MATEMATIS PARTIKEL TUNGGAL TEKNOLOGI GASIFIKASI UNTUK KONVERSI BIOMASSA SEBAGAI ENERGI TERMAL PADA PROSES PENGERINGAN TEH

Abstract

Energi mempunyai peran penting dalam kelangsungan hidup industri pengolahan teh. Biaya untuk generasi dan aplikasi energi mempunyai kontribusi besar pada total biaya proses pengolahan teh. Penggunaan bahan bakar minyak (BBM) dan listrik, terutama pada proses pengeringan merupakan tahap pemakai energi terbesar. Sejalan dengan perkembangan industri pengolahan teh Indonesia, maka dirasa perlu untuk segera memanfaatkan sumber biomassa di perkebunan teh melalui penerapan teknologi gasifikasi. Pengembangan proses pengolahan teh di masa mendatang hams lebih memperhatikan aspek-aspek energi dan lingkungan sebagai bahasan utama. Oleh karenanya, perlu kajian pengembangan teknologi gasifikasi dengan menelaah model matematis partikel tunggal dalam mengkonversi biomassa sebagai energi termal agar memenuhi kualitas gas pada proses pengeringan teh. Kegiatan pemodelan diawali dengan menyusun proses perpindahan panas dan massa yang mungkin berdasarkan kajian teoritis dan berdasarkan pada banyak penelitian sebelumnya. Model yang dipostulasi, kemudian diturunkan untuk memperoleh persamaan yang nantinya akan diuji dengan menggunakan data yang diperoleh dari eksperimental. Eksperimen dilakukan guna mendapatkan data-data dalam penentuan parameter koefisien perpindahan panas dan massa yang dimodelkan dalam persamaan empiris. Data-data yang telah diukur digunakan sebagai alat untuk memvalidasi postulasi yang telah ditetapkan. Dengan demikian akan diperoleh model dan persamaan empiris partikel tunggal yang tervalidasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses gasifikasi yang dilangsungkan pada laju alir yang rendah, akan menghasilkan gas bakar dengan nilai kalor relatif rendah. Disisi lain kondisi im juga men • basilkan gas dengan kadar tar tinggi. Kualitas gas hasil dengan kadar tar tinggi sebagai energi termal pada proses pengeringan tidal( diinginkan, karena diduga mempengaruhi kualitas teh jadinya. Bertambah besarnya laju alir udara akan menghasilkan gas dengan kualitas yang lebih balk, ditinjau dari nilai kalor maupun kadar tar. Kondisi ini dipertahankan pada suatu selang laju alir tertentu. Pada kondisi ini nisbah udara-kayu mempunyai nilai tertentu. Energy has taken an important role for tea manufacture. Costing energy generating and applying contributes to total tea manufacturing cost. Using oil and electric especially at drying is high consumed energy step. As developing tea manufacturing in Indonesia, it needs to explore biomass source by gasification technology. The future tea manufacture has to consider energy and environment aspects as the main discuss. In order that, gasification technology needs to be studied by observing mathematics model of single particle analysis in biomass conversion as a thermal energy so that it fulfills gas quality at drying. The modelling was begun by possible heat and mass transfer process according to theories and previous study. Postulated model was broken down to obtain an equation which was tested with experiment data. Experiment was performed to collect data for determining of heat and mass transfer coeficients in emperical equation. The measured data were used to validate determined postulation. Then validated single particle emperical equation and model was obtained. The results shows that gasification under low velocity yields a low caloric gas and high tar concentration. The gas producer with high tar concentration is not allowed because it will influence to tea quality. The higher flow rate which flow through gasifier the higher gas quality obtained based on caloric value and tar contain. This condition was kept within a range of flow rate. At this condition the air-wood ratio has a certain value.