Upload
vuphuc
View
234
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
SKRIPSI
PERBANDINGAN PERFORMANSI BRIKET
SABUT KELAPA MUDA, SERBUK GERGAJI DAN
CAMPURANNYA
Oleh :
YUDHI SETIAWAN
NIM : 1219351007
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK PROGRAM NON REGULER
UNIVERSITAS UDAYANA
2015
PERBANDINGAN PERFORMANSI BRIKET SABUT KELAPA MUDA,
SERBUK GERGAJI DAN CAMPURANNYA
Oleh : Yudhi Setiawan
Dosen Pembimbing : I Gusti Ketut Sukadana, ST, MT
: Dr. Wayan Nata Septiadi, ST, MT
ABSTRAK
Pengolahan sampah menjadi bahan bakar dalam bentuk briket dapat
membantu mengurangi jumlah sampah buah kelapa muda dan limbah serbuk
gergaji didaerah wisata Tanah Lot Bali. Untuk dapat memasarkan produk
briket yang diproduksi dibutuhkan spesifikasi terkait performansi dari briket.
Pengujian performansi dilakukan untuk mengetahui performa dari briket dan
dapat memberikan rekomendasi varian briket yang memiliki performa
terbaik.
Pengujian yang dilakukan diantaranya mencari laju pengeringan, nilai
kalor, emisi gas pembakaran, waktu penyalaan, waktu pembakaran, kalor
pemanasan dan abu sisa pembakaran. Briket yang diuji antaralain; briket
sabut kelapa muda kering, briket sabut kelapa muda basah, briket serbuk
gergaji, briket campuran sabut kelapa muda kering dengan serbuk gergaji
(3:1) dan briket sabut kelapa muda basah dengan serbuk gergaji (3:1).
Semua jenis briket mendapatkan perlakuan yang sama disetiap
pengujian yang dilakukan. Performansi rata-rata terbaik dihasilkan oleh jenis
briket campuran sabut kelapa muda kering dan serbuk gergaji dengan
perbandingan (3:1).
Kata Kunci : Performansi, Briket, Sabut Kelapa Muda
THE COMPARISON PERFORMANCE OF YOUNG COCONUT HUSK
BRIQUETTES, SAWDUST AND MIXTURES
Author : Yudhi Setiawan
Supervisor : I Gusti Ketut Sukadana, ST, MT
: Dr. Wayan Nata Septiadi, ST, MT
ABSTRACT
Waste processing into fuel in the form of briquettes can help reduces
the amount of young coconut fruit waste and waste sawdust in Tanah Lot
Bali area. To be able market the products of briquettes needed performance
specifications of briquettes. Performance research conducted to determine
the performance of briquettes and can provide recommendations briquettes
which variant has the best performance.
Tests were conducted including looking drying rate, caloric value,
combustion gas emissions, ignition timing, combustion time, heating value
and ash. Briquettes are tested, among others; dry young coconut husk
briquettes, wet young coconut husk briquettes, sawdust briquettes, dry young
coconut husk briquettes mix with sawdust (3:1) ratio and wet young coconut
husk briquettes with sawdust (3: 1) ratio.
All variant of briquettes get the same treatment in each test performed.
Best average performance generated by the type of dry young coconut husk
briquettes mixture and sawdust with a ratio (3: 1).
Keyword: Performance, Briquettes, Young Coconut Husk
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat
rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Perbandingan
Performansi Briket Sabut Kelapa Muda, Serbuk Gergaji dan Campurannya”
Dalam penyusunan skripsi ini peulis tidak sedikit mendapat bantuan dari
berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya
kepada:
1. Prof. I Nyoman Suprapta Winaya, ST, MAsc, Ph.D selaku Ketua Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Unversitas Udayana.
2. I Gusti Ketut Sukadana, ST, MT selaku dosen pembimbing I dalam penulisan
proposal skripsi ini.
3. Dr. Wayan Nata Septiadi, ST, MT selaku dosen pembimbing II dalam
penulisan proposal skripsi ini.
4. Si Putu Gede Gunawan Tista ST, MT selaku koordinator Skripsi Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Unversitas Udayana.
5. I Gusti Ketut Sukadana, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.
6. Bapak/Ibu dosen serta staf pegawai Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Udayana.
7. Teman-teman Jurusan Teknik Mesin Universitas Udayana, dan semua pihak
yang telah membantu dalam penyelesaian proposal skripsi.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan mengingat
keterbatasan pengetahuan dan refrensi yang penulis miliki.oleh karena itu kritik dan
saran yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali
lagi penulis mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila ada
kekurangan ataupun kesalahan dalam penulisan skripsi ini.
Denpasar, Mei 2015
Penulis
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................ ii
ABSTRAK ............................................................................................................ iii
ABSTRACT .......................................................................................................... iv
KATA PENGANTAR .......................................................................................... v
DAFTAR ISI ........................................................................................................ vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ ix
DAFTAR NOTASI .............................................................................................. x
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xi
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................ 3
1.3 Tujuan Penilitian .............................................................................................. 3
1.4 Batasan Masalah .............................................................................................. 3
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................. 5
2.1 Penelitian Terdahulu ........................................................................................ 5
2.2 Dasar Teori ...................................................................................................... 6
2.2.1 Kelapa ................................................................................................... 6
2.2.2 Serbuk gergaji ....................................................................................... 6
2.2.3 Tepung tapioka ..................................................................................... 7
2.2.4 Bahan bakar .......................................................................................... 7
2.2.5 Klasifikasi bahan bakar ......................................................................... 7
2.2.6 Bahan bakar padat ................................................................................. 8
2.2.7 Laju pengeringan .................................................................................. 9
2.2.8 Nilai kalor ............................................................................................. 10
2.2.9 Emisi ..................................................................................................... 10
2.2.10 Waktu penyalaan ................................................................................... 11
2.2.11 Waktu pembakaran ............................................................................... 11
2.2.12 Kalor pemanasan ................................................................................... 12
2.2.13 Abu ........................................................................................................ 12
BAB III METODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 13
3.1 Tempat/ Lokasi Penelitian ............................................................................... 13
3.2 Jumlah Populasi ............................................................................................... 13
3.2.1 Variabel bebas ....................................................................................... 13
3.2.2 Variabel terikat ..................................................................................... 14
3.3 Alat dan Bahan ................................................................................................. 14
3.2.1 Alat ........................................................................................................ 14
3.2.2 Bahan .................................................................................................... 18
3.4 Instalasi Penelitian ........................................................................................... 20
3.4.1 Bomb Calorimeter (Pengujian Mencari Nilai Kalor) ............................ 20
3.4.2 Alat Uji Emisi Gas Pembakaran (Pengujian Mencari Kadar Gas
Pembakaran) .......................................................................................... 23
3.4.3 Kompor Briket (Pengujian Mencari Waktu Penyalaan, Waktu
Pembakaran, Kalor Pemanasan dan Abu Sisa Pembakaran) ................ 23
3.5 Diagram Alir Penelitian ................................................................................... 24
3.6 Metoda Pengambilan Data ............................................................................... 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................. 26
4.1 Hasil Pencetakan Briket ................................................................................... 26
4.2 Hasil Penelitian ................................................................................................ 26
4.3 Pengolahan Data Hasil Penelitian .................................................................... 32
4.3 Pembahasan ..................................................................................................... 43
BAB V SIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 55
5.1 Simpulan .......................................................................................................... 55
5.2 Saran ................................................................................................................ 56
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 57
LAMPIRAN ......................................................................................................... 58
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 3.1 Mesin Pemecah Batok Kelapa Muda ................................................. 14
Gambar 3.2 Mesin Penghalus Sabut Kelapa Muda ............................................... 15
Gambar 3.3 Mesin Pencetak Briket ....................................................................... 15
Gambar 3.4 Kompor Gas ....................................................................................... 16
Gambar 3.5 Vassel / Benjana ................................................................................. 16
Gambar 3.6 Stopwatch ........................................................................................... 17
Gambar 3.7 Timbangan Digital ............................................................................. 17
Gambar 3.8 Thermometer dan Hygrometer ........................................................... 18
Gambar 3.9 Sampah Buah Kelapa Muda ............................................................... 18
Gambar 3.10 Serbuk Gergaji ................................................................................. 19
Gambar 3.11 Tepung Tapioka ............................................................................... 19
Gambar 3.12 Air .................................................................................................... 20
Gambar 3.13 Bomb Calorimeter ............................................................................ 22
Gambar 3.14 Kompor Briket ................................................................................. 24
Gambar 4.1 Ukuran Briket ..................................................................................... 26
Gambar 4.2 Grafik Laju Pengeringan .................................................................... 44
Gambar 4.3 Grafik Nilai Kalor .............................................................................. 45
Gambar 4.4 Grafik Kandungan Uap Air ................................................................ 46
Gambar 4.5 Grafik Kandungan Karbon Monoksida .............................................. 47
Gambar 4.6 Grafik Kandungan Oksigen ............................................................... 48
Gambar 4.7 Grafik Kandungan Karbon Dioksida ................................................. 48
Gambar 4.8 Grafik Kandungan Nitrogen Oksida .................................................. 49
Gambar 4.9 Grafik Waktu Penyalaan Rata-Rata ................................................... 50
Gambar 4.10 Grafik Waktu Pembakaran Rata-Rata .............................................. 51
Gambar 4.11 Grafik Kalor Pemanasan Rata-rata .................................................. 52
Gambar 4.12 Grafik Persentase Rata-rata Abu Sisa Pembakaran ......................... 53
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Persentase Oksigen, Air dan Abu dalam Bahan Bakar Padat ................ 8
Tabel 2.2 Waktu Penyalaan Briket ........................................................................ 11
Tabel 2.3 Waktu Pembakaran Briket ...................................................................... 11
Tabel 4.1 Data Hasil Pengujian Laju Pengeringan Briket Sabut Kelapa Muda
Kering. .................................................................................................... 27
Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Bomb Calorimeter .............................................. 28
Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Kandungan Gas Pembakaran .............................. 29
Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Waktu Penyalaan ................................................ 30
Tabel 4.5 Data Hasil Pengujian Waktu Pembakaran ............................................. 31
Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian Nilai Kalor Pemanasan ....................................... 31
Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian Abu Sisa Pembakaran ......................................... 32
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Laju Pengeringan Briket .......................................... 33
Tabel 4.9 Hasil Perhitungan NKA dan NKB Pengujian Bomb Calorimeter ......... 35
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Kandungan Gas Pembakaran ................................. 37
Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Kandungan Gas Pembakaran (Persentase) ............. 39
Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Waktu Penyalaan Rata-rata .................................... 40
Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Waktu Pembakaran Rata-rata ................................ 40
Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Kalor Pemanasan Rata-rata .................................... 42
Tabel 4.15 Hasil Perhitungan Persentase Abu Sisa Pembakaran .......................... 43
DAFTAR NOTASI
Halaman
Notasi 2.1 Perhitungan Laju Pengeringan ............................................................. 9
Notasi 2.2 Perhitungan Nilai Kalor Standarisasi Natrium Benzoid Acid .............. 10
Notasi 2.3 Perhitungan Nilai Kalor Atas ............................................................... 10
Notasi 2.4 Perhitungan Nilai Kalor Bawah ........................................................... 10
Notasi 2.5 Perhitungan Jumlah Panas .................................................................... 12
Notasi 2.6 Persentase Abu ..................................................................................... 12
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Lembar Pernyataan ............................................................................. 59
Lampiran 2 SK Pembimbing Skripsi ..................................................................... 60
Lampiran 3 Data Hasil Laju Pengeringan .............................................................. 61
Lampiran 3 Data Hasil Pengujian Kandungan Emisi Gas Pembakaran ................ 63
Lampiran 4 Foto Dokumentasi Kegiatan Penelitian .............................................. 75