STUDI PERBANDINGAN SIMULASI PROSES PEMBAKARAN BATUBARA DAN VINASSE METODE NON-PREMIX COMBUSTION MODEL

Abstract

Abstrak-Vinasse merupakan limbah dari industri gula dengan debit yang sangat besar sehingga harus diolah dengan berbagai metode. Salah satu alternatif metode yang dapat digunakan adalah pembakaran. Pembakaran merupakan reaksi kimia yang memproduksi panas dan dapat digunakan sebagai suplai energi untuk proses selanjutnya. Berdasarkan analisis proksimat dan ultimat, vinasse memiliki karakteristik yang hampir sama dengan batubara setelah mengalami proses evaporasi. Penelitian ini mempelajari perbandingan dari karakteristik pembakaran antara batubara dan vinasse sebagai bahan bakar yang dilihat dari aspek distribusi temperatur, distribusi spesies, dan vektor kecepatan. Proses pembakaran dijalankan dengan metode computational fluid dynamics (CFD) khususnya model pembakaran non-premix. Geometri dari ruang bakar yang digunakan adalah 84 x 5,2 m dengan kualitas ortogonal mesh yang digunakan mendekati 1 dan bentuk cell segiempat 100 persen. Simulasi pembakaran dijalankan dengan geometri 2D (dua dimensi) dengan udara sebagai oksidator. Hasil dari simulasi menunjukkan bahwa vinasse memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan bakar alternatif karena lebih cepat terbakar dibandingkan dengan batubara serta karakteristik lain yang sedikit berbeda.

Kata kunci : pembakaran, vinasse, batubara, CFD, non-premix

Abstract-Vinasse as a sugarcane waste has large amount of debit that must be treated through various methods. One of the methods is combustion. Combustion is a chemical reaction that produced heat which is can be used as energy supply for further process. Vinasse according to proxymate and ultimate analysis has characteristic similar to coal after being evaporated. This paper is studied about the comparassion of combustion characteristic between vinasse and coal as a fuel in terms of temperature distribution, species distribution, and velocity vector. Combustion process conducted with computational fluid dynamics method especially non-premix combustion model. The geometry of furnace is 84 m x 5.2 m with the orthogonal quality of mesh is close to 1 and 100 percent of quad cells. The simulation of combustion process conducted in 2D (two dimensions) with air as oxydizer. The results of the simulation shows that vinasse were very potential to use as a fuel with quicker combustion compared to coal but with slightly different characteristic.

Keywords : Combustion, vinasse, coal, CFD, non-premix