slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
2.1 Bahan Bakar Padat / Cair Dengan memperhatikan suatu bahan bakar PowerPoint Presentation
Download Presentation
2.1 Bahan Bakar Padat / Cair Dengan memperhatikan suatu bahan bakar

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 115

2.1 Bahan Bakar Padat / Cair Dengan memperhatikan suatu bahan bakar - PowerPoint PPT Presentation


  • 237 Views
  • Uploaded on

2.1 Bahan Bakar Padat / Cair Dengan memperhatikan suatu bahan bakar yang mempunyai komposisi yang didefinisikan oleh C, H, O, S, N. Menunjukan bahwa: Pembakaran teoritis dari 1 mol C memerlukan 1 mol oksigen dan memberikan 1 mol CO 2

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '2.1 Bahan Bakar Padat / Cair Dengan memperhatikan suatu bahan bakar' - antionette-frankie


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1
2.1 BahanBakarPadat/Cair

Denganmemperhatikansuatubahanbakar

yang mempunyaikomposisi yang didefinisikan

oleh C, H, O, S, N

slide2
Menunjukan bahwa:
  • Pembakaran teoritis dari 1 mol C memerlukan 1 mol oksigen dan memberikan 1 mol CO2
  • Pembakaran teoritis dari 1 mol Hidrogen memerlukan ½ mol O2 dan memberikan 1 mol H2O
  • Pembakaran teoritis 1 mol S memerlukan 1 mol O2 dan memberikan 1 mol SO2
slide3
Atau ada dalam 1 kg bahan bakar

C kg dari karbon :

H kg dari hidrogen:

S kg dari sulfur:

slide4
Sehingga pembakaran 1 kg bahan bakar akan

Memerlukan oksigen

yang mana mewakili suatu volume

slide5
Tetapi setiap Nm3 oksigen setara dengan 4.76

Nm3 udara sehingga menghasilkan suatu

persamaan bahwa untuk membakar 1 kg bahan

bakar diperlukan udara:

slide6

Contoh

Berapa volume udara yang diperlukan untuk

membakar karbon dan cairan dari destilasi “petrol

karbon”

Karbon

C h O n s d

0.847 0.042 0.039 0.021 0.013 0.039 kg/kg

slide7
Residu

C h n s

0.842 0.126 0.004 0.028 kg/kg

slide8
Untuk karbon

Va= (8.89 x 0.847) + (26.67 x 0.042) +

3.33 (0.013 - 0.039)

= 8.564 Nm3/kg

Untuk residu

Va = (8.89 x 0.842) + (26.67 x 0.126) +

(3.33 x 0.028)

= 10.940 Nm3/kg

slide9
Perhitungan Volume Asap yang Dihasilkan

Persamaan pembakaran menunjukkan

bahwa 1 kg bahan yang terbakar menghasilkan

gas-gas dengan menggunakan oksigen.

slide11
Tetapi dalam volume ini, perlu menambahkan

volume N2 yang ada dalam udara pembakaran

yang mempunyai kuantitas 3.76 x volume VO2

sehingga

slide12
Dengan demikian secara teoritis, pembakaran 1

kg dari bahan bakar akan menghasilkan volume

asap sebanyak:

Vf = 8.89 C + 32.27 h + 3.33 S + 0.8 n

- 2.63 O Nm3/kg

slide13
Yang manaterdiridari:

Nilai-nilai di atasmenganggapbahwarelatif

padabahanbakarkering

slide14
Jika bahan bakar ini mengacu pada proporsi air

w, akan perlu menambah pada volume total

asap suatu volume uap air sama dengan

slide15
Dengan menggunakan formula

Vf = 8.89 C + 32.27 h + 3.33 S + 0.8 n - 2.63 O

Nm3/kg

Pada dua bahan bakar sebelumnya, kita

mendapatkan:

slide16
Untuk karbon

Vf = (8.89 x 0.847) + (32.27 x 0.042) +

(3.33 x 0.013) + (0.8 x 0.021) – (2.63 x 0.039)

= 8.843 Nm3/kg

  • Untuk bahan hasil destilasi

Vf = (8.89 x 0.842) + (32.27 x 0.126) + (3.33 x 0.028) + (0.8 x 0.004)

= 11.647 Nm3/kg

slide17
Catatan:

Kita menganggap pada umumnya dalam praktek

bahwa kita mempunyai asap pembakaran kering,

dengan mengandaikan bahwa asap air berada

keseluruhannya dalam keadaan mengembun.

Jadi pada suatu volume yang dapat diabaikan

dibandingkan dengan yang lain yang membentuk

gas.

slide18
Pembakaran hidrogen yang ada dalam

bahan bakar jadi hanya meninggalkan dalam

asap “azote” dari udara pembakarannya. Kita

harus, dalam hal ini, mengurangi Vf dengan

volume uap air yang mana hasil dari pembakaran

hidrogen, atau

slide19
sehingga ekspresi volume asap kering (dengan

demikian kita menuliskan Vs) yang dihasilkan

oleh 1 kg bahan bakar adalah:

Vs = 8.89 C + 21.07 h + 3.33 S + 0.8 n

- 2.63 O Nm3/kg

slide20
2.2 Bahan Bakar Gas

Di sini Va dan Vs akan diekspresikan dalam

Nm3/Nm3. Kita mempertimbangkan suatu bahan

bakar gas, yang mana komposisi dalam volume

didefinisikan oleh:

CO, h, CH4, ΣCmhP, CO2, O, n, W

slide21
Komponen-komponen yang dapatterbakar

adalah CO, H2, CH4danΣCmhPyang mana

persamaanpembakaranmasing-masing

adalah:

slide23
Pengujian dari persamaan ini menunjukkan

bahwa:

  • Pembakaran dari suatu volume sembarang V dari CO memerlukan suatu volume V/2 oksigen
  • Pembakaran dari suatu volume sembarang V dari H2 memerlukan suatu volume V/2 oksigen
  • Pembakaran dari suatu volume sembarang V dari CH4 memerlukan suatu volume 2V oksigen
  • Pembakaran dari suatu volume sembarang V dari hidrokarbon ΣCmhP memerlukan suatu volume 3.67 V oksigen.
slide24
Pembakaran 1 Nm3 dari gas akan memerlukan

suatu volume oksigen sama dengan:

Tetapi sebagian oksigen yang diperlukan,

diketahui 0 Nm3/ Nm3, sudah berada dalam gas

yang dapat terbakar tersebut, sehingga volume

oksigen yang dibutuhkan oleh udara pembakaran

berkurang

slide25
Setiap Nm3 oksigen yang mana bersesuaian

dengan 4.76 Nm3 udara. Hal ini menyebabkan

bahwa volume total minimum udara yang

diperlukan untuk membakar 1 Nm3 gas adalah

Va = 4.76 VO2.

slide26
Untuk penentuan gas buang, kita akan

menyamakan perhitungan seperti pada bahan

bakar padat atau cair.

Gas buang atau asap terdiri:

  • dari CO2 yang berasal dari bahan bakar sendiri demikian juga dari pembakaran CO dan hidrokarburan
  • dari uap air yang berasal dari bahan bakar sendiri demikian juga dari pembakaran hidrogen bebas dan hidrokarburan
slide27
dari “azote” (N2) yang berasaldaribahanbakarsendiridemikianjugadaripembakaranudara

Menurutpersamaan-persamaanpembakaran

yang ada, kitamendapatkandengansegera

- Untuk volume CO2

CO2 + CO + CH4 + 2,45 ΣCmhPNm3/Nm3

  • Untuk volume uap air

W + h + 2CH4 + 2,45 ΣCmhPNm3/Nm3

slide28
Untuk volume “azote”

n + 3.76 VO2 = n + 0.79 Va Nm3/Nm3

Jadi akhirnya kita akan mempunyai:

Vf = w + h + CO2 + CO + 3CH4 + 4.90 ΣCmhP

+ n + 0.79 Va

slide29
Seperti penggunaan dalam praktek, jika kita

mempertimbangkan asap buang kering, ekspresi

sebelumnya dari Vf dikurangi, setelah

pengurangan volume uap air

Vs = CO2 + CO + CH4 + 2.45 ΣCmhP + n

+ 0.79 Va

slide30
Contoh:

Menentukan volume udara dan volume asap

pembakaran dari suatu gas yang mempunyai

komposisi sebagai berikut:

slide31
Penerapan formula sebelumnya: memberikan

VO2 = 0.80 + 0.480 + 2 x 0.275

2 2

+ 3.67 x 0.03 - 0.013

= 0.927 Nm3/Nm3

dimana

Va = 0.927 x 4.76 = 4.412 Nm3/Nm3

slide32
Vf = 0.04 + 0.480 + 0.032 + 0.080

+ (3 x 0.275) + (4.90 x 0.030) + 0.05

+ (0.79 x 4.412)

= 5.139 Nm3/Nm3

Atau jika kita menganggap gas buangnya kering

Vs = 0.032 + 0.080 + 0.275 + (2.45 x 0.030)

+ 0.05 + (0.79 x 4.412)

= 3.995 Nm3/Nm3

slide33
2.3 Formula Empiris

Denganadanya formula empiris yang

memungkinkanuntukmenentukandengancara

pendekatanuntukkemampuanpanasdarisuatu

bahanbakar yang manakomposisinyadiketahui,

begitujugasejumlah formula yang telah

ditetapkandalamrangkamenghitungvolume

udara, Vadanasap, Vf (basah)daripembakaran

teoritis, untuksuatubahanbakar yang manakita

mengetahuikemampuanpanasnya.

slide34
Diantara formula-formula ini, kita menuliskan

sebagai berikut, yang diturunkan oleh Rosin dan

Fehling.

  • Untuk bahan bakar padat

Va = 101 x 10-5 Ipo + 0.5 Nm3/kg

Vf = 89 x 10-5 Ipo + 1.65 Nm3/kg

  • Untuk bahan bakar cair

Va = 85 x 10-5 Ipo + 2 Nm3/kg

Vf = 111 x 10-5 Ipo Nm3/kg

slide35
Untuk bahan bakar gas (miskin) Ipo < 3000 kcal/Nm3

Va = 87.5 x 10-5 Ipo Nm3/Nm3

Vf = 72.5 x 10-5 Ipo + I Nm3/Nm3

  • Untuk bahan bakar gas (kaya) (Ipo > 4000 kcal/Nm3)

Va = 109 x 10-5 Ipo – 0.25 Nm3/Nm3

Vf = 114 x 10-5 Ipo + 0.25 Nm3/Nm3

slide36
Dalam formula–formula iniIpomengacukepada

kemampuan inferiurpadatekanantetapdari

1 kg bahanbakarpadatataucairatau 1 Nm3

untukbahanbakar gas.

Kita mengaplikasikanpadacontohterakhirmaka

kitamendapatkan:

Va = 4.412 Nm3/Nm3

Vf = 5.139 Nm3/Nm3

slide37
Kemampuan panas dari gas ini dihitung menurut

komposisinya adalah Ipo = 4338 kcal/Nm3. Jika

kita memasukkan nilai ini pada formula yang

cocok, kita mendapatkan:

Va = 109 x 10-5 x 4338 – 0.25 = 4.478 Nm3/Nm3

Vf = 114 x 10-5 x 4338 + 0.25 = 5.195 Nm3/Nm3

Kecocokan antara dua pasang hasil adalah sangat

dekat untuk perhitungan sebelum proyek

dilakukan.

slide38
3. Pembakaran Riel

3.1 KelebihanUdara : KekuranganUdara

Sampaiparagrafinikitahanyamembicarakan

proses pembakaran yang sifatnyateoritisatau

stoechiometric yang manaberlangsungbenar-

benarmemenuhipersamaanreaksidanhanya

memperhitungkanjumlah/kuantitasbahan

(bahan yang dapatterbakar) yang secarapasti

samadenganjumlah yang bersesuaianpada

persamaan-persamaantersebut

slide39
Dalampembakarannyata, perbandingan

Bahan yang dapatterbakardanudaraselalu

tidaksamadengannilai-nilai yang adadalam

stoechieometric, sepertikomposisiasaphasil

pembakaranmenjadiberbedadenganasap

hasilpembakaran yang dihitungsecarateoritis.

slide40
Suatupembakaran riel dicirikanoleh

perbandinganvolume udara yang secaraefektif

digunakanVa’, untukpembakaransuatujumlah

yang ditentukan (1 kg atau 1 Nm3) daribahan

bakardenganvolume udara yang diperlukan

padapembakaranteoritis, padabahanbakar

yang sama. Perbandinganiniλ= Va’disebut

Va

Koefisienkelebihanudara (perbandinganudara)

slide41
Jika λ>1, kita mendapatkan pembakaran yang kelebihan udara

λ<1, kita mendapatkan pembakaran yang kekurangan udara

λ=1, kita mendapatkan pembakaran netral

Kita menyebut kelebihan udara dan kita

menuliskan pada umumnya oleh e

(diekspresikan dalam persen)

slide42
Sehingga dapat diturunkan:

atau e = 100 (λ-1)

dan dapat dilihat bahwa e positif atau negatif

bergantung λ di atas atau di bawah 1.

slide43
Jika e lebihbesardarinol

Jika e lebihbesardarinol, danjikakita

mengandaikanpembakarannyalengkap, kita

akanmenemukankembalidalamasap gas

buang, udara yang tidakdigunakansedangkan

kandunganCO2dalam gas buangakanlebih

rendahdaripadapembakaranteoritis.

slide44
Sebenarnya, pembakarantidakpernah

sempurna, karenawalaupunketelitianditetapkan

danperalatan yang disesuaikanuntukmenjamin

suatukontak yang intimantarabahanbakardan

udarapembakar, selaluadabagianbahanbakar

yang hilangpadapembakaran total, sehingga gas

buangselalumembawasedikit CO yang berasal

daripembakaran yang tidaklengkapdarikarbon,

yang bersesuaianpadapersamaan

C + ½ O2 CO

slide45
Dilainbagian, kitamengetahuibahwapada

temperaturpembakaran yang tinggiCO2

terdisosiasi yang bersesuaianpadapersamaan

CO2 CO + ½ O2

Dimanapenyebabkeduakeberadaan CO dalam

gas buang, walaupunpembakaranpenuhdengan

Oksigen

slide46
Jika e lebihkecildarinol

jika e lebihkecildarinol, pembakarantidak

dapatlengkapkarenakitatidakmenyediakan

jumlahudara yang cukupuntukmembakar

secara total darikomponen-komponenbahan

bakar. Jadisebagiandarikomponen-komponen

inididapatkankembalidalambentuk yang tidak

terbakar, apakahdalambahanbakaritusendiri

(dalamhalbahanbakarpadat) ataudalam gas

buangdalambentukkabutataugas yang masih

dapatterbakarlagi (CO, hidrokarburan).

slide47
Fraksidaribahanbakar yang telahtidakterbakar

keseluruhannya, yang telahtidakmenghasilkan

CO2, telahmemberikan gas buangdimanakadar

CO2adalahlebihkecilbiladibandingkanpada

hasilpembakaranteoritis.

Walaupun, kejadianpembakaranberlangsung

denganketidakbenaranjumlahoksigen, tidak

menghalangikeberadaanoksigendalam gas

buang, oksigeniniberasaldari:

slide48
pertama, suatufraksiudarapembakarantelahdapatmelewatiruangpembakarantanpamasukdalamreaksi.

(sebagaicontoh: ruangpembakaranterlalu

dinginataupencampuranbahanbakardanudara

tidakbenar-benardirealisasi).

  • kedua: fraksidarikarbon yang telahterbakarsebagiandanmenghasilkan CO, hanyamenggunakansebagiandariudarayang dibutuhkan.
slide49
Secaradefinitif,pembakaransecarateorinampaksepertipembakaran yang mampuuntukmenghasilkanproporsi CO2 yang paling tinggidalam gas buang.

Apa-apa yang mendahuluiinimemungkinkan

untukmelihatkembalikepentingandasardari

analisa gas buanguntukmengendalikan

pembakaran.

slide50
Analisasecaraindustridari gas buang

prinsipnyaadalahpenentuankandungan

CO2, SO2, O2dan CO danpadakeadaan

praktekkitahanyamenjumlahkan

kandunganCO2dan SO2, kesalahan yang

ditimbulkanolehpenyederhanaanini yang

manadapatdiabaikan.

slide51
StudiTentangPembakaran Riel

Suatupembakaran riel yang manadicirikan

olehkoefisienudaraλ, tujuanpenelitiandari

suatupembakaran riel adalahpenentuannilai

Koefisieninidarianalisa gas buang. Kita

Mengandaikantentusajatelahmengetahui

komposisibahanbakaryang dituliskandalam

keadaanmurnidankeringdan

Konsekuensinya volume udaraVadan volume

gas buangkeringVsdaripembakaransecara

teoritis.

slide52
Penentuanλdapatdilakukandengancara

perhitunganataudenganbantuan diagram.

  • Penentuanλ (e) denganperhitungan

Sebelumnyakitamempertimbangkanpembakarandengankelebihanudara (λ>1) dandiandaikansecaralengkap (tanpaadanya CO dalam gas buang).

slide53
Volume udara yang digunakan untuk

membakar satuan jumlah dari bahan bakar (1 kg

atau 1 Nm3) menurut definisi dari λ, adalah sama

dengan

Va’ = λVa = (1+ e ) Va

100

slide54
BilaVs’adalah volume gas buang yang

dihasilkan, makatentusaja volume iniakan

samadengan volume teoritisVsditambahdengan

udara yang dibawaolehkelebihanudara , karena

kitamengandaikanpembakaranlengkapsama

dengan

Va’ - Va = (λ-1) Va

slide55
Jadikitamempunyai

Vs’ = Vs+ (λ-1) Va

= Vs + e Va Nm3/kg

100

atau Nm3/Nm3

Penentuan e dapatdilakukandengan

menggunakankadar O2ataukadar CO2 + SO2

dalam gas buangkering.

slide56
Jikakitamenggunakankadar O2, yang kita

nyatakandenganO’, kadaroksigenini

bersesuaiankadarudara yang mempunyaiekspresisebagaiberikut:

a’ = 100O’ = 4.76 O’ 21

`

slide57
dan akan didapatkan:

a’= 100 Vs’ - Vs (35)

Vs’

Penghilangan VS’ pada persamaan-persamaan di

atas membawa pada persamaan sebagai berikut:

e = 100 Vs- O’ (36)

Va 21-O’

slide58
Pengetahuan komposisi bahan bakar

memungkinkan perhitungan Va dan Vs, analisa

gas buang menghasilkan O’ dimana e dengan

formula di atas dapat diketahui dan kemudian

λ =1+ e

100

slide59
jikakitamenggunakankadar CO2 + SO2, yang kitaakanmenyatakandenganCO2’

+ SO2’, kitaakanmempunyai

persamaan:

CO2’ + SO2’ = 100 V’CO2+SO2

VS’

slide61
Persamaandimanakitadapatmenghitung

(e) atauuntukbahanbakardengankomposisi

yang diberikan, nilai-nilaiVadanVsrelatifpada

pembakaransecarateoritis yang manadapat

ditentukandenganperhitungan, persamaantsb

menterjemahkansuatuhubunganhiperbola

antarakelebihanudara (e) dankadar (CO2’+SO2’)

yang didapatkandengananalisa gas buang.

slide62
Penggunaan diagram:

Bila 4 besaran yang membawapertimbangan

dalamsusunandari gas buangdiketahui:

    • Kadar (CO2+SO2)
    • Kadar (O2)
    • Kadar (CO)
    • Kelebihanudara (e)
slide63
Dua ditetapkan (sebagai contoh CO2’+SO2’ dan

O2’) dan bahwa komposisi dari bahan bakar

diketahui, dua besaran lain dapat ditentukan

secara pasti (tanpa keraguan).

Pada pernyataan ini dibangun diagram-diagram

pembakaran

slide64
Diagram Pembakaran

Ada beberapa diagram pembakaran. Kita

akan membatasi dengan 2 diagram pembakaran

yang telah dikenal yaitu diagram Ostwald dan

diagram dari Bunte

slide65
Diagram Ostwald

Deskripsi:

Sebelum mendefinisikan aturan-aturan

pembuatan diagram Ostwald kita akan menguji

prinsip-prinsip dimana diagram ini diajukan.

slide66
Dalamparagrafsebelumnya, kitatelah

menetapkan formula-formula yang

memungkinkan, dalamhalpembakaran

secarateoritisuntukmenentukan volume udara

Vadan volume gas buangkeringVs yang

bersesuaiandenganpembakaran 1 kg atau 1

Nm3bahanbakarpadat, cairdan gas.

slide67
Sekarang kita mempelajari, dengan cara

analog, suatu pembakaran riel dicirikan oleh

kelebihan udara e dan untuk menentukan

satu-satuan jumlah bahan bakar dan fungsi

dengan e:

  • Volume Va’ efektif udara diperlukan pada pembakaran
  • Volume Vs’ efektif gas buang yang dihasilkan
slide68
Komposisibahanbakar yang mana

diketahuinilai-nilaiVadanVsdaripembakaransecarateoritisakanterdefinisi.

Sebelumnyakitamempertimbangkansuatu

bahanbakarpadatataucair yang manakomposisidiberikandalammassavolumeudara yang kitaperlukanuntukmembakar 1 kg bahanbakaradalah:

Va’= λVa= (1 + e )Va

100

slide69
Kita menetapkanbersesuaiandengan

hasilpercobaan yang disebutkansebelumnya,

bahwahidrogen, hidrokarburandan sulfur

terbakarkeseluruhannya, tetapisebaliknya

hanyasebagiansajadarikarbonterbakar

menjadi CO. Gas buangkeringmembawasuatucampuranCO, CO2, SO2, O2dan N2.

slide70
Pembakaran lengkap dari karbon terjadi

bersesuaian dengan persamaan

C + O2 CO2

dan pembakaran tidak lengkap mengikuti

persamaan

C + ½ O2 CO

slide71
Pengujiandariduapersamaaninimembawa

padakesimpulan-kesimpulanberikut:

  • Pembakarandarisuatumassakarbon yang samaapakahtidaklengkapdalambentuk CO ataupembakaranlengkapdalambentuk CO2menghasilkan volume yang samadari gas buang yang dihasilkan maka volume total (CO+CO2) yang adadalam gas buangakanselalusamadengan volume CO2padapembakaransecarateoritis.
slide72
2.Persamaan keduamenunjukkanbahwafraksikarbon yang telahterbakartidaklengkap, tidakhanyamenggunakanseparuhdarioksigen yang diperlukan, artinyahanya ½ volume oksigenuntukmembentuk 1 volume CO. Volume oksigen yang tidaktergabungadalahsamadengan ½ volume, dengan kata lain ½ dari volume CO yang dibentuk.
slide73
Va,Vs,Va’,Vs’ yang mana mempunyai nilai yang

diketahui

VO2’ : volume oksigen

V’CO2+SO2 : volume total dari CO2+SO2

V’CO : volume CO

slide74
Dalam gas buangkeringdaripembakaran 1

kg bahanbakar. Kadar dalamvolumedalam

gas buangmakamasing-masingadalah:

O’ = VO2’

VS’

CO2’+SO2’=V’CO2+SO2

VS’

CO’=V’CO

VS’

slide75
Expresi dari V’CO2+SO2

Volume VCO2+SO2 dalam gas buang dari

pembakaran teoritis adalah:

yang mana bersesuaian dengan suatu

kandungan dalam desimal:

slide76
Volume dari CO2+SO2dalam gas buangkering

daripembakaran riel adalahsamadengan

volume VSO2+CO2 dalampembakaransecara

teoritis, atau K Vs/100, dikurangidengan

volume CO yang bersesuaiandenganfraksi

karbon yang tidakterbakarsecaralengkap .

Jadikitamempunyai:

V’CO2+SO2 = K Vs - V’CO

100

slide77
Expresi dari V’O2

Oksigen yang terdapat dalam gas buang

berasal:

  • sebagian dari pembakaran udara. Kita menyediakan volume udara Va’ = λVa

jadi suatu kelebihan udara:

Va’ – Va = (λ-1) Va= e Va

100

slide78
Yang sama dengan

oksigen untuk setiap Nm3

gas buang.

  • Sebagian lagi dari oksigen yang tidak digunakan karena pembakaran yang tidak lengkap dari karbon dalam CO; volume oksigen adalah sama V’CO, seperti yang telah

2

kita ketahui pada paragraf sebelumnya.

slide79
Volume total oksigendalam gas buangdari

pembakaran riel makaadalah:

Ekspresidari Vs’

Volume total dari gas buang Vs’ adalahjumlah:

  • Volume Vsdari gas buangpembakaransecarateoritis
  • Volume oksigen yang tidaktergabungV’CO

2

  • Volume kelebihanudarae

100 Va

slide80
Jadi kita mempunyai:

Jika kita mengajukan:

slide81
Kandungan masing-masing dalam desimal dari

O2, CO2+SO2 dan CO dalam gas buang dari

pembakaran nyata mempunyai persamaan-

persamaan:

slide82
Untuksuatubahanbakardengankomposisi yang

diketahui, VadanVsmempunyainilai yang mana

kitabisamenghitungnya. Ekspresi-ekspresi x, y, z

jadihanyabergantungpada parameter V’COdan

e.

Denganmenghasilkan V’COantarapers (x) dan

(y), kitamendapatkansuatuekspresidalam

bentuk:

y = f (e) – g (e) x

slide83
Dalam suatu penyajian pada koordinat kartesien

x, y, yang mana adalah persamaan dari suatu

kelompok (∆) garis V yang mana masing-masing

berhubungan pada suatu nilai dari parameter e.

Garis ini membentuk keluarga e = Cte dan

membentuk sumber utama dari diagram (garis-

garis kelebihan udara atau garis kekurangan

udara)

slide84
Sekarang kita menghilangkan terminologi

VCO’ dan e diantara 3 persamaan di atas; kita

mendapatkan suatu hubungan dalam bentuk:

Dimana α, β dan γ merupakan konstanta

Hubungan ini diubah dalam bentuk

slide85
Menyajikan untuk setiap nilai-nilai dari suatu

garis dalam koordinat x – y

Garis-garis (D) dari keluarga ini Z = Cte yang

mana mempunyai suatu gradien yang seragam

–b/a, jadi adalah saling paralel diantara mereka

dan membentuk sumber kedua dari diagram

(garis-garis dengan kadar CO sama)

slide86
Diantara garis-garis dari dua keluarga ini, satu

dalam setiap keluarga (kelompok) menyajikan

kepentingan khusus, garis fundamental adalah

(∆o) e = 0, yang mana berhubungan dengan

pembakaran secara teoritis, dan garis

fundamental (Do)z = 0, yang mana berhubungan

pada pembakaran lengkap, artinya tanpa adanya

CO.

slide87
Kita menunjukkan dengan mudah bahwa
  • Garis-garis (∆o) dan (Do) berpotongan pada titiok A pada sumbu ordinat, yang mempunyai suatu nilai ordinat:

artinya kandungan CO2+SO2 dalam gas buang pembakaran secara teoritis.

slide88
2. Garis-garis (∆) semua melewati untuk suatu titik koordinat yang sama

Yang mana adalah sama, untuk semua bahan

bakar.

slide89
Namun demikian, titik ini yang mana terletak

sangat jauh dari daerah diagram yang berguna,

kita dapat menetapkan tanpa kesalahan yang

dapat dicatat bahwa dalam daerah yang berguna

ini garis-garis (∆) adalah paralel antara satu

dengan yang lainnya

slide90
Kita berpikir bahwa catatan-catatan yang

mendahului cukup untuk membuat mengerti

secara jelas dasar-dasar dimana berpijaknya

diagram Ostwald.

slide91
Diagram Ostwald maka disusun dengan

cara sbb:

yang mana telah membuat pilihan dari suatu

sistem sumbu-sumbu koordinat rectangular,

dimana pada absis dimuat kandungan oksigen

(dalam persen) (O’) dan dalam ordinat dimuat

kandungan CO2+SO2 dalam persen dari gas

buang, kita mensuperposisi di sana dua buah

keluarga garis yang berpotongan:

slide92
Garis-garis (∆) dengan kelebihan/kekurangan udara yang sama (e = konstan), dengan garis fundamental yang khusus (∆o) dari pembakaran secara teoritis (e = 0)
  • Garis-garis (D) dengan kadar CO yang sama (z = konstan), dengan garis fundamental yang khusus (Do) dari pembakaran sempurna yang sifatnya beroksigen (z=0)
slide93
Suatu diagram yang dibuat untuk suatu bahan

bakar yang ditentukan, menunjukkan totalitas

mode-mode pembakran yang mungkin untuk

bahan bakar tersebut.

slide94
Konstruksi dari diagram Ostwald

Komposisi dari bahan bakar yang dipertimbangkan yang mana diketahui, kita akan mengoperasikan dengan cara sbb:

    • Kita akan memulai untuk menentukan nilai-nilai VCO2+SO2, Va dan Vs dari pembakaran secara teoritis.
slide95
Kandungan maksimal dari oksigen dalam gas buang 21% didapatkan untuk kelebihan udara yang tak terhingga. Kandungan ini ditunjukkan pada diagram oleh titik B (21)
  • Kita menentukan pada sumbu ordinat titik A
slide96
Jika kita menghubungkan dengan suatu garis

pada titik-titik A dan B, semua titik-titik dari

Garis ini menunjukkan pembakaran sempurna/

lengkap, artinya terjadi dengan kandungan CO

= 0 % dalam gas buang. Jadi AB adalah garis

fundamental (Do) dari pembakaran sempurna

yang bersifat oksigen (tanpa CO). Untuk

semua titik-titik dari garis tersebut, kita

mempunyai Z = 0

slide97
4. Titik C dimanagaris (∆0) memotongabsis

berhubungandengan y = 0 danpada e = 0,

persamaan (2) sebelumnyamaka

memberikan :

dimana:

slide98
Kita akanmendapatkankandunganoksigen yang

bersesuaian, artinyaabsisdarititik C, yang

membawanilai VCO’ inidalampersamaan (1),

yang memberikandenganperhitungan e = 0

slide99
Garis CA adalah garis (∆0)

Garis fundamental (D0) dan (∆0) digambar

sekali lagi, garis-garis D (Z= konstan) semuanya

adalah paralel dengan (D0) dan garis-garis (∆) (e

= konstan) semuanya paralel dengan ∆0

slide100
Garis-garis (D0) dan (∆0), dengan sumbu-sumbu

koordinat, membagi bidang dalam 2 zone

triangular: zone ACB yang mana semua titik-titik

bersesuaian dengan suatu pembakaran kelebihan

udara, dan zone ACO yang bersesuaian pada

suatu pembakaran dengan kekurangan udara.

slide101
5. Untukmenggambarkankesimpulangaris-garis D (Z = konstan) kitaakanmengamatibahwa, padawaktukitamembuat e = 0 dalamhubungan-hubungan (persamaan-persamaan) 1dan3, kitadapatkan z = 2x, yang menunjukanbahwagaris AC (e = 0) menunjukkanataumewakilisuatupembakarandalam gas buangdimanakandungan CO adalah 2 x kandunganoksigen.
slide102
Dimana cara untuk mengkonstruksi, dengan

sangat mudah, kumpulan dari garis (D). Kita

memproyeksikan penurunan absis pada garis AC

secara paralel pada sumbu ordinat, yang mana

mendapatkan AC pada penurunan baru yang

mana setiap titik mendapatkan nomer double dari

nomer yang bersesuaian pada penurunan awal.

Garis-garis paralel pada D0 dibuat oleh titik-titik

penurunan AC membentuk sekumpulan garis-

garis (D)

slide103
6. Untuk menggambarkan garis (∆) e = konstan, yang mana persamaan umum adalah y = f(e) -g(e) x, karena garis-garis tersebut semuanya paralel pada ∆0 , cukup untuk menentukan titik-titik potongnya dengan satu atau yang lain dari sumbu-sumbu koordinat. Titik-titik sumbu ordinat akan bersesuaian dengan nilai ye= f(e), titik-titik sumbu absis pada nilai:
slide104
Kita mengajukanuntukmenentukantitik-

titiksumbuabsis.

Denganmengoperasikansecaraefektif

penghilangan V’COantarapersamaan (1) dan

(2) kitaakandapatmemperolehekspresi

secaraaljabardari f(e) dan g(e) dandengan

memberikan e dalamekspresi-ekspresiinisuatu

serinilai, mendapatkandarinyapersamaan-

persamaangarisdarikumpulan ∆.

slide106
Proses ini membawa pada suatu perhitungan

yang cukup panjang yang dapat dihindari dengan

alasan-alasan sbb:

Titik-titik yang dicari, perpotongan garis-

garis (∆) dengan sumbu absis, bersesuaian

dengan y = 0, yang mana memberikan

slide107
Denganmenggantikannilaiinipadapersamaan

(1), kitadapatkan:

K, Va, Vs yang manadiketahuimenurutkomposisi

bahanbakar, kitaakanmendapatkantitik-titik

yang dicaridenganmemberikansuatuserinilai e

yang dipilihsecaratepat.

slide108
Nilai-nilai e negatif (kekurangan udara) akan

menghasilkan garis-garis (∆) di kiri dari (∆0),

nilai e positif (kelebihan udara) akan

menghasilkan garis-garis (∆) di kanan (∆0)

slide109
Penerapan:

Kita mengaplikasikan hasil-hasil sebelumnya

pada konstruksi diagram Ostwald dari suatu

bahan bakar cair yang mempunyai komposisi

dalam massa

slide111
dimana

VCO2+SO2 = 1.606 Nm3/kg

Va= 10.992

Vs= 10.290

2. Ordinattitik A

slide112
dimana garis fundamental AB (D0) yang

menghubungkan titik A-B (XB = 21%)

3. Absis dari titik C

dimana garis fundamental AC (∆0)

slide114
Dengan memberikan suatu seri nilai e sembarang antara

-30 dan 100 % kita dapatkan untuk nilai-nilai Xc dalam

tabel berikut: