用油套加热系统指示反应堆工作液化管内容物的建立和分析设计

Agus Apriyanto, Amrul Hamzah, Amrizal Nafis
{"title":"用油套加热系统指示反应堆工作液化管内容物的建立和分析设计","authors":"Agus Apriyanto, Amrul Hamzah, Amrizal Nafis","doi":"10.23960/MECH.V9.I2.201809","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Teknologi konversi sampah kota menjadi bahan bakar yang saat ini sedang dikembangkan adalah melalui proses torefaksi. Proses torefaksi sampah yang banyak dilakukan menggunakan jenis reaktor batch. Sementara untuk kebutuhan skala industri, torefaksi kontinu dipandang lebih menguntungkan karena proses umpan dan produk mengalir secara terus menerus. Jenis reaktor kontinu yang sedang dikembangkan adalah tipe tubular. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat unit reaktor torefaksi kontinu yang mampu meningkatkan kualitas sifat-sifat sampah sebagai bahan bakar padat, terutama nilai kalornya. Beberapa tahapan yang dilalui pada penelitian ini diantaranya; perancangan, proses fabrikasi dan pengujian unjuk kerja reaktor. Parameter perancangan yang digunakan adalah massa jenis sampah (ρ) = 230 kg/m 3 , kecepatan putaran (n) = 0,5 rpm, loading efficiency (φ) = 0.25,  jarak pitch (S) = 0,5 D, temperatur reaktor (T in ) = 275°C, temperatur oli pemanas (T out ) = 311°C, waktu tinggal (Rt) = 30 menit. Sehingga menghasilkan reaktor dengan spesifikasi; dimensi reaktor, Dt in = 203 mm, Dt out = 254 mm Dscrew = 195 mm, jarak pitch (S) = 100 mm, panjang reaktor = 1600 mm kapasitas reaktor 5kg/jam. Bahan tabung reaktor menggunakan jenis carbon stell JIS G3116 SG 295, fluida pemanas menggunakan heat transfer oil tipe Calflo TM AF, motor penggerak 2 HP dan 0,5 HP dilengkapi masing-masing gear reducer rasio 1:60. Ruang bakar menggunakan steel dan 2 unit burner dengan bahan bakar LPG. Hasil eksperimen unjuk kerja reaktor menunjukan bahwa reaktor mampu  mencapai temperatur maksimum 375°C selama durasi 175 menit. Pengujian menggunakan sampel sampah kota campuran berlangsung pada temperatur 225°C–325°C (steady state) dan waktu tinggal 30 menit. Produk torefaksi kemudian dikarakterisasi melalui uji proximate, ultimate dan nilai kalor. Hasil produk torefaksi menunjukan perubahan massa dan energi produk sejalan dengan perubahan temperatur reaktor dan waktu tinggal, sementara pengaruh aliran gas nitrogen sebagai purge didalam reaktor hasilnya dapat diabaikan. Perolehan massa mencapai 78% dan perolehan energi sebesar 81%. Kandungan fixed carbon (FC) semakin tinggi dan terjadi penurunan rasio atom O/C sehingga meningkatkan nilai kalor produk torefaksi. Nilai kalor produk torefaksi tertinggi 5424,60 kcal/kg setara dengan batubara subbituminus B pada temperatur 275°C","PeriodicalId":31342,"journal":{"name":"Mechanical","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2019-02-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Rancang Bangun dan Analsis Unjuk Kerja Reaktor Torefaksi Kontinu Tipe Tubular Dengan Sistem Pemanas Oil Jacket\",\"authors\":\"Agus Apriyanto, Amrul Hamzah, Amrizal Nafis\",\"doi\":\"10.23960/MECH.V9.I2.201809\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Teknologi konversi sampah kota menjadi bahan bakar yang saat ini sedang dikembangkan adalah melalui proses torefaksi. Proses torefaksi sampah yang banyak dilakukan menggunakan jenis reaktor batch. Sementara untuk kebutuhan skala industri, torefaksi kontinu dipandang lebih menguntungkan karena proses umpan dan produk mengalir secara terus menerus. Jenis reaktor kontinu yang sedang dikembangkan adalah tipe tubular. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat unit reaktor torefaksi kontinu yang mampu meningkatkan kualitas sifat-sifat sampah sebagai bahan bakar padat, terutama nilai kalornya. Beberapa tahapan yang dilalui pada penelitian ini diantaranya; perancangan, proses fabrikasi dan pengujian unjuk kerja reaktor. Parameter perancangan yang digunakan adalah massa jenis sampah (ρ) = 230 kg/m 3 , kecepatan putaran (n) = 0,5 rpm, loading efficiency (φ) = 0.25,  jarak pitch (S) = 0,5 D, temperatur reaktor (T in ) = 275°C, temperatur oli pemanas (T out ) = 311°C, waktu tinggal (Rt) = 30 menit. Sehingga menghasilkan reaktor dengan spesifikasi; dimensi reaktor, Dt in = 203 mm, Dt out = 254 mm Dscrew = 195 mm, jarak pitch (S) = 100 mm, panjang reaktor = 1600 mm kapasitas reaktor 5kg/jam. Bahan tabung reaktor menggunakan jenis carbon stell JIS G3116 SG 295, fluida pemanas menggunakan heat transfer oil tipe Calflo TM AF, motor penggerak 2 HP dan 0,5 HP dilengkapi masing-masing gear reducer rasio 1:60. Ruang bakar menggunakan steel dan 2 unit burner dengan bahan bakar LPG. Hasil eksperimen unjuk kerja reaktor menunjukan bahwa reaktor mampu  mencapai temperatur maksimum 375°C selama durasi 175 menit. Pengujian menggunakan sampel sampah kota campuran berlangsung pada temperatur 225°C–325°C (steady state) dan waktu tinggal 30 menit. Produk torefaksi kemudian dikarakterisasi melalui uji proximate, ultimate dan nilai kalor. Hasil produk torefaksi menunjukan perubahan massa dan energi produk sejalan dengan perubahan temperatur reaktor dan waktu tinggal, sementara pengaruh aliran gas nitrogen sebagai purge didalam reaktor hasilnya dapat diabaikan. Perolehan massa mencapai 78% dan perolehan energi sebesar 81%. Kandungan fixed carbon (FC) semakin tinggi dan terjadi penurunan rasio atom O/C sehingga meningkatkan nilai kalor produk torefaksi. Nilai kalor produk torefaksi tertinggi 5424,60 kcal/kg setara dengan batubara subbituminus B pada temperatur 275°C\",\"PeriodicalId\":31342,\"journal\":{\"name\":\"Mechanical\",\"volume\":\" \",\"pages\":\"\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2019-02-20\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Mechanical\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.23960/MECH.V9.I2.201809\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Mechanical","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.23960/MECH.V9.I2.201809","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

目前正在开发的将城市垃圾转化为燃料的技术是通过托尔法克斯工艺。大量的垃圾储存是用一种间歇式反应器来完成的。而对于工业规模的需求,由于退役过程和产品的不断流动,连续储存被认为更有利可图。正在开发的那种连续反应器是管式反应器。这项研究的目的是设计和创建一个连续的反应器单元,可以提高垃圾作为固体燃料的性质,特别是其卡路里值的质量。这项研究中正在进行的一些步骤就在其中;设计、制造工艺和反应器性能测试。使用的设计参数为废物类型的质量(ρ)=230 kg/m 3,转速(n)=0.5 rpm,装载效率(φ)=0.25,[UNK]节距(S)=0.5 D,反应器温度(T in)=275°C,加热油温度(T out)=311°C,剩余时间(Rt)=30分钟。生产符合规格的反应器;反应器尺寸,Dt in=203 mm,Dt out=254 mm Dscrew=195 mm,节距(S)=100 mm,反应器长度=1600 mm反应器容量5kg/h。反应器管材料采用碳钢JIS G3116 SG 295,加热器流体采用导热油Calflo TM AF,电机2 HP和0.5 HP,各配备齿轮减速比1:60。燃烧室采用钢制和2个燃用液化石油气的燃烧器。反应堆试验结果表明,反应堆能够在175分钟内达到375°C的最高温度。使用混合城市垃圾样本的测试在225°C–325°C(稳定状态)下进行,时间保持30分钟。然后,托雷法克斯产品的特点是接近测试,最终测试和卡路里值。托雷法克斯产品的结果显示,产品的质量和能量随反应器温度和剩余时间的变化而变化,而反应器内纯氮气流量的影响可以忽略。质量增益达到78%,能量增益达到81%。固定碳含量(FC)增加,O/C原子比降低,从而增加了托雷法克斯产品的卡路里值。托雷法克斯产品的卡路里值为5424,60 kcal/kg,相当于275°C下的亚沥青B煤
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Rancang Bangun dan Analsis Unjuk Kerja Reaktor Torefaksi Kontinu Tipe Tubular Dengan Sistem Pemanas Oil Jacket
Teknologi konversi sampah kota menjadi bahan bakar yang saat ini sedang dikembangkan adalah melalui proses torefaksi. Proses torefaksi sampah yang banyak dilakukan menggunakan jenis reaktor batch. Sementara untuk kebutuhan skala industri, torefaksi kontinu dipandang lebih menguntungkan karena proses umpan dan produk mengalir secara terus menerus. Jenis reaktor kontinu yang sedang dikembangkan adalah tipe tubular. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membuat unit reaktor torefaksi kontinu yang mampu meningkatkan kualitas sifat-sifat sampah sebagai bahan bakar padat, terutama nilai kalornya. Beberapa tahapan yang dilalui pada penelitian ini diantaranya; perancangan, proses fabrikasi dan pengujian unjuk kerja reaktor. Parameter perancangan yang digunakan adalah massa jenis sampah (ρ) = 230 kg/m 3 , kecepatan putaran (n) = 0,5 rpm, loading efficiency (φ) = 0.25,  jarak pitch (S) = 0,5 D, temperatur reaktor (T in ) = 275°C, temperatur oli pemanas (T out ) = 311°C, waktu tinggal (Rt) = 30 menit. Sehingga menghasilkan reaktor dengan spesifikasi; dimensi reaktor, Dt in = 203 mm, Dt out = 254 mm Dscrew = 195 mm, jarak pitch (S) = 100 mm, panjang reaktor = 1600 mm kapasitas reaktor 5kg/jam. Bahan tabung reaktor menggunakan jenis carbon stell JIS G3116 SG 295, fluida pemanas menggunakan heat transfer oil tipe Calflo TM AF, motor penggerak 2 HP dan 0,5 HP dilengkapi masing-masing gear reducer rasio 1:60. Ruang bakar menggunakan steel dan 2 unit burner dengan bahan bakar LPG. Hasil eksperimen unjuk kerja reaktor menunjukan bahwa reaktor mampu  mencapai temperatur maksimum 375°C selama durasi 175 menit. Pengujian menggunakan sampel sampah kota campuran berlangsung pada temperatur 225°C–325°C (steady state) dan waktu tinggal 30 menit. Produk torefaksi kemudian dikarakterisasi melalui uji proximate, ultimate dan nilai kalor. Hasil produk torefaksi menunjukan perubahan massa dan energi produk sejalan dengan perubahan temperatur reaktor dan waktu tinggal, sementara pengaruh aliran gas nitrogen sebagai purge didalam reaktor hasilnya dapat diabaikan. Perolehan massa mencapai 78% dan perolehan energi sebesar 81%. Kandungan fixed carbon (FC) semakin tinggi dan terjadi penurunan rasio atom O/C sehingga meningkatkan nilai kalor produk torefaksi. Nilai kalor produk torefaksi tertinggi 5424,60 kcal/kg setara dengan batubara subbituminus B pada temperatur 275°C
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
审稿时长
24 weeks
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:604180095
Book学术官方微信