ANALISIS GAS BUANG KENDARAAN BERMOTOR DENGAN MEDIA ABSORBSI KARBON AKTIF JENIS GAC DAN PAC
Disusun Oleh: Roman Hidayat NPM. 20404672 Pembimbing : Ridwan ST., MT http://www.gunadarma.ac.id/ Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Gunadarma 2010
LATAR BELAKANG Pesatnya perkembangan dalam industri otomotif saat ini kurang diimbangi dengan penanggulangan dampak sisi negatif dari hal tersebut. Sehingga berdampak besar pada lingkungan sebagai tempat tinggal makhluk hidup .adapun dampak negatif yang di tumbulkan adalah : • Meningkatnya emisi gas buang • Bekurangnya kesehatan masyarakat • Pengaruh terbesar terhadap global warming oleh karna itu ada beberapa orang yang peduli terhadap lingkungan untuk mencari penanggulangan alternatif dari dampak negatif tersebut.
2
Pembatasan masalah • Jenis karbon aktif yang digunakan dalam penulisan ini adalah karbon aktif jenis GAC (Granullar Active Carbon, 0,2 mm) dan karbon aktif jenis PAC (Powder Active Carbon 0,18 mm), dengan Batasan masalah sebagai berikut : • 1. Pembuatan batang absorbsi sampai proses pemanasan, Tidak membahas tentang Reaksi kimia yang terjadi sebelum atau sesudah pencampuran bahan absorbsi (TiO2, karbon aktif, dan Water Glass). Perbandingan nilai kandungan CO, CO2 dan HC Melalui • 2. pengujian emisi dengan atau tanpa tabung absorbsi. • 3. Tidak membahas tentang jenis aktivasi karbon. • 4. Tidak membahas tentang proses penyisipan TiO2 kedalam struktur mikro karbon.
3
Tujuan Penelitian • Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui perbandingan adsorbsi konsentarsi karbon aktif terhadap kandungan CO dan CO2, dan HC dalam gas buang kendaraaan bermotor, dengan karbon aktif yang dipakai adalah jenis GAC (Granullar Active Carbon 0,2 mm) dan PAC (Powder Active Carbon 0,18 mm atau US mesh 80 jenis local). • Mengetahui luas permukaan area dari jenis karbon aktif GAC (Granullar Active Carbon 0,2 mm) dan PAC (Powder Active Carbon 0,18 mm atau US mesh 80 jenis local • Menghitung permukaan area karbon aktif, baik jenis GAC (Granullar Active Carbon 0,2 mm) dan PAC (Powder Active Carbon 0,18 mm atau US mesh 80 jenis local). •
4
Dasar Teori Karbon Aktif Karbon aktif atau arang aktif yang merupakan adsorber padatan berpori, yang sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing-masing berkaitan secara kovalen Karbon aktif mempunyai sifat absorbsif, yaitu melakukan penyerapan terhadap rasa warna dan bau, juga penghilang senyawa-senyawa organik disekitarnya. Definisi adsorpsi adalah terserapnya atau terikatnya suatu substansi (adsorbat) pada permukaan yang dapat menyerap (adsorben). Adsorpsi terjadi karena molekul-molekul pada permukaan zat padat atau gas yang memiliki gaya tarik dalam keadaan tidak setimbang yang cenderung tertarik ke arah dalam Ketidakseimbangan gaya tarik tersebut mengakibatkan zat padat atau zat cair yang digunakan sebagai adsorben cenderung menarik zat-zat lain yang bersentuhan dengan permukaannya. 1
Proses Pembuatan Karbon Aktif 1.Dehidrasi. Adalah Proses dilakukan untuk penghilangan kadar HO2 (air) dimana bahan baku dipanaskan hingga mencapai temperatur 170 °c 2.Karbonisasi. Pemecahan bahanbahan organik menjadi karbon. 3. Aktifasi. Yang dimaksud dengan aktifasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori
2
Katalisator Katalisator adalah sebagai penghubung absorbat.
bahan yang digunakan antara absorben dengan
Fungsi katalisator : –Mempercepat
proses absorbsi –Mengoksidasi unsur gas berbahaya –Memecah berbagai senyawa organik
pada pengujian ini menggunakan titanium dioxide (TiO2) dipilih sebagai katalis adsorpsi karena stabil bekerja sampai dengan suhu 140°c.
3
Mulai
Jenis dan spesifikasi data bahan : Karbon aktif TiO2, Water Glass Supra X 2002.
Pembuatan dan media absorbsi : Pembuatan Pengolahan
tabung absorbsi batang absorbsi
Perhitungan dasar permukaan area (Smi)
Pembentukan rekahan pori dengan tungku
Perhitungan laju aliran panas dalam tungku (Q)
A
6
B
A”
Tidak
Uji retakan akibat panas dari tungku
Ya Pemasangan Batang pada tabung absorbsi
Tidak
Uji emisi dengan Gas analyzer
Ya Perhitungan prosentase CO, CO2, dan HC
Selesai 7
Data Pengujian NO
Pengujian
RPM
CO (%)
CO2 (%)
HC (PPM)
1
Karbon aktif PAC
2000
04.25
03.31
0301
2
Karbon aktif PAC
4000
04.33
03.16
0503
3
Karbon aktif GAC
2000
05.66
03.68
0723
4
Karbon aktif GAC
4000
05.36
04.05
0449
5
Tanpa tabung absorbsi
2000
08.28
05.55
1725
Tabel Hasil pengujian dengan gas analizer
Dengan PAC 2000 Rpm
Dengan GAC 2000 Rpm
CO (%)
48.671
31.642
HC(ppm)
82.55
58.086
CO2
40.36
33.693
Tabel presentase hasil penurunan emisi gas buang
8
CO (%)
Pengujian CO Untuk 2000 Rpm 9 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
8.28
5.66 4.25
PAC GAC Tanpa Tabung
2000
Rpm
11
CO (%)
Pengujian CO Untuk 4000 Rpm 9 8.5 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
8.28
5.36
PAC
4.33
GAC
4000
Rpm
Tanpa Tabung
CO2 (%)
Pengujian CO2 Untuk 2000 Rpm 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
5.55
3.68 3.31
PAC GAC Tanpa Tabung
2000
Rpm 9
CO2 (%)
Pengujian CO2 Untuk 4000 Rpm 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
5.55
4.05 3.16
PAC GAC Tanpa Tabung
4000
Rpm 10
Pengujian HC Untuk 2000 Rpm 1800 1600
1725
HC (PPM)
1400 1200
PAC
1000 800 600 400 200
GAC 723
Tanpa Tabung
301
0 2000
Rpm 11
Pengujian HC Untuk 4000 Rpm 1800
1725
1600 1400
HC (PPM)
1200 1000
PAC GAC Tanpa Tabung
800 600 400
503 449
200 0 4000
Rpm 12
KESIMPULAN 1. Karbon aktif dapat digunakan sebagai bahan penyerap polutan (absorbent) untuk menurunkan konsentrasi CO, CO2, dan HC. 2. Karbon Aktif yang disisipi TiO2 (Titanium Deoxide) sebagai bahan katalis (penghubung), dimaksudkan untuk mempercepat proses penyerapan polutan gas. 3.
Penyisipan terjadi karena interkalat yang masuk berupa molekul-molekul akan menggeser kation-kation yang ada pada lapisan karbon aktif . lapisan kation pada karbon aktif umumnya tidak kuat terikat sehingga sangat mudah digeser oleh molekul interkalat melalui pemanasan pada suhu 120°c.
13
4. Struktur pori karbon aktif akan rusak jika diberi suhu pemanasan hingga mencapai suhu diatas 150 °c dan dapat membentuk struktur pilaritas Ti4+, sehingga akan menghilangkan sifat absorbs pada karbon aktif. 5. Karbon aktif jenis PAC dapat mereduksi gas buang sebesar : CO sebesar 48,671% CO2 sebesar 40,36%, HC sebesar 82,55%. 6. Karbon aktif jenis GAC dapat mereduksi gas buang sebesar : CO sebesar 31,642,% CO2 sebesar 33,693% HC sebesar 58,086.
18
Sekian & Terima Kasih
