Pemodelan dan Simulasi Gasifikasi Tipe Downdraft Menggunakan ANSYS

Abstract

Syngas is a kind of combustible gas that is produced from the process of gasification. The using of gasification could be seen through the composition of syngas in mathematical model with CFD (Computational Fluid Dynamics) method. One of the software used in the development of CFD code is ANSYS. The aim of this research was to determine the performance of the combustion temperature and the value of each syngas component and determine the best fuel composition in the downdraft gasifier through simulations with different variations in fuel mass and air velocity. The model used is the principle that is solved numerically using the second-order pressure algorithm. The simulation was carried out 18 times on 3 mass variations, each of them was treated with 6 variations of velocity. The parameters observed were the performance of combustion temperature, syngas composition and gasification efficiency. The simulation results show that the syngas composition produced with the best results is the mass variation of M3 (50PKS:50RiceHusk) with a velocity of 25 m/s with a value of 24.424% H2; 24.424% CO; CH4 3.73%; 4.22% CO2; 42.283% N2 and the efficiency is 16.7%.

Syngas adalah gas mampu bakar yang dihasilkan dari proses gasifikasi. Komposisi syngas dapat diprediksi melalui suatu model matematika dengan metode CFD (Computational Fluid Dynamics) untuk melihat kinerja gasifikasi yang akan dilakukan. Salah satu software yang digunakan dalam pengembangan kode CFD adalah ANSYS. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja suhu pembakaran dan nilai setiap komponen syngas serta menentukan komposisi terbaik bahan bakar pada alat gasifikasi tipe downdraft melalui simulasi dengan variasi massa bahan bakar dan kecepatan udara yang berbeda. Model yang digunakan adalah prinsip yang diselesaikan secara numerik menggunakan algoritma pressure second order. Simulasi dilakukan sebanyak 18 kali pada 3 variasi massa yang masing-masing diberi perlakuan 6 variasi kecepatan. Parameter yang diamati adalah kinerja suhu pembakaran, komposisi syngas dan efisiensi gasifikasi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa komposisi syngas yang dihasilkan dengan hasil terbaik adalah pada variasi massa M3 (50CKS:50Sekam) dengan kecepatan 25 m/s dengan nilai 24,424% H2; 24,424% CO; 3,73% CH4; 4,22% CO2; 42,283% N2 dan efisiensi sebesar 16,7%.