PENGARUH GAS NITROGEN PADA KARAKTERISTIK API PEMBAKARAN EKSTERNAL PREMIXED METANA

Kenny Purnomo(1*), Willyanto Anggono(2),


(1) Petra Christian University
(2) Petra Christian University
(*) Corresponding Author

Abstract


Biogas, mengandung lebih dari 50% metana (CH4), merupakan sebuah bahan bakar ramah lingkungan dan terbarukan yang dihasilkan oleh aktivitas bakteri. Tidak hanya mengandung bahan bakar, biogas juga mengandung beberapa zat pengotor (inhibitors) seperti karbon dioksida dan nitrogen, juga sejumlah kecil beberapa zat seperti H2, O2, H2S, dll. Beberapa penelitian terkait telah dilakukan dengan tujuan menganalisa karakteristik pembakaran biogas. Flame angle, flame height, dan dimensionless flame height adalah karakteristik penting dalam pembakaran eksternal. Tujuan utama penelitian ini adalah menganalisa pengaruh N2, yang merupakan pengotor kedua terbanyak di biogas, dengan membakar campuran stoikiometri (CH4 and N2 (0%-50% dari bahan bakar)) dan oksigen pada pembakar (burner) uji dengan diameter mulut (nozzle) 5 mm. Pembakar ini disambungkan dengan sebuah selang dari tangki oksigen dan sebuah selang lain dari tangki bahan bakar. Regulator dan flowmeter dipasangkan dengan masing-masing tangki untuk mengamati jumlah aliran menuju pembakar. Katub-katub (valves) digunakan untuk menutup atau membuka aliran fluida. Propagasi api yang dihasilkan kemudian direkam menggunakan high speed camera lalu diproses melalui sistem computer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa N2 berpengaruh pada flame angle, flame height dan dimensionless flame height.   Semakin tinggi konsentrasi N2 di dalam bahan bakar, semakin pendek flame height dan semakin kecil dimensionless flame height. Lebih lagi, menambahkan konsentrasi N2 menghasilkan flame angle lebih besar.

Keywords


metana, biogas, nitrogen, pembakaran eksternal, energi terbarukan, karakteristik api

Full Text:

PDF

References


Kobayashi, H., Hagiwara, H., Kaneko, H. & Ogami, Y. (2007). Effects of CO2 dilution on turbulent premixed flames at high pressure and high temperature. Proceedings of the Combustion Institute. 31, 1451–1458.

Kobayashi, H., Seyama, K., Hagiwara, H. & Ogami, Y. (2005). Burning velocity correlation of methane/air turbulent premixed flames at high temperature and high pressure. Proceedings of the Combustion Institute. 30, 827–834.

Kobayashi, H. (2002). Experimental study of high pressure turbulent premixed flames. Experimental Thermal and Fluid Science. 26, 375-387.

Chen, X., Zhang, Y. & Zhang, Y. (2012). Effects of CH4-Air ratios on gas explosion flame microstructure and propagation behaviour. Energies. 5, 4132-4146.

César, C., Amell, A. & Burbano, H. (2013). Laminar burning velocity of natural gas/syngas-air mixture. Dyna. 80, 136-143.

Saroso, H., Wardana, I. N. G., Soenoko, R. & Hamidi, N. (2013). Burning characteristics of coconut vapor-air mixtures at premixed combustion. Advanced Studies in Theoretical Physics. 7, 941.

Muthukumar, P., Anand, P. & Sachdeva, P. (2011). Performance analysis of porous radiant burner used in LPG cooking stove. International Journal of Energy and Environment. 2, 367-374.

Liang, Y., Zeng, W. & Hu, E. (2013). Experimental study of the effect of nitrogen addition on gas explotion. Journal of Prevention in The Process Industries. 26, 1-9.

Kashir, B. et al. (2012). Experimental study on propane/oxygen and natural gas/oxygen laminar diffusion flames in diluting and preheating conditions. Thermal Science. 16, 1043-1053.

Migliorini, F., De Iuliis, S., Cignoli, F. & Zizak, G. (2008). How “flat” is the rich premixed flame produced by your McKenna burner. Combustion and Flame. 153, 384–393.

Wu, C. Y., Chen, K. H. & Yang, S. Y. (2014). Experimental study of porous metal burners for domestic stove applications. Energy Conversion and Management. 77, 380-388.

Anggono, W. et al. (2012). Laminar burning characteristics of biogas-air mixtures in spark ignited premix combustion. Journal of Applied Sciences Research. 8, 4126-4132.

Anggono, W. et al. (2013). Laminar burning velocity and flammability characteristics of biogas-air mixtures in spark ignited premix combustion. Journal of Physics Conference Series. 423, 1-7.

Anggono, W. et al. (2013). Laminar burning velocity and flammability characteristics of biogas in spark ignited premix combustion at reduced pressure. Applied Mechanics and Materials. 376, 79-85.

Anggono, W., Suprianto, F. D., Wijaya, T. P. & Tanoto, M. S. (2014). Behavior of flame propagation in biogas spark ignited premix combustion with carbon dioxide inhibitor. Advanced Materials Research. 1044-1045, 251-254.

Anggono, W., Wardana, I. N. G., Lawes, M. & Hughes, K. J. (2014). Effect of Inhibitors on biogas laminar burning velocity and flammability limits in spark ignited premix combustion. International Journal of Engineering and Technology. 5, 4980-4987.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.