Bahan bakar adalah bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses
pembakaran tersebut dengan sendirinya, disertai dengan pengeluaran
panas.
Jenis Bahan Bakar
Bahan bakar fosil, seperti : batubara, minyak bumi, dan gas bumi.
Bahan bakar nuklir, seperti : uranium dan plutonium. Pada bahan bakar
nuklir, panas diperoleh dari hasil reaksi rantai penguraian atom-atom
melalui peristiwa radioaktif.
Bahan bakar lain, seperti : sisa tumbuh-tumbuhan (biomass), minyak
nabati (straight vegetable oil), minyak hewani, biofuel/biodiesel.
Komposisi Bahan Bakar
Bahan bakar umumnya tersusun dari unsur-unsur : C (karbon), H
(hidrogen), O (oksigen), N (nitrogen), S (belerang), Abu, dll.
Unsur-unsur ini dibedakan menjadi dua jenis, yaitu : Combustible matter adalah unsur-unsur yang jika terbakar akan menghasilkan panas, unsur-unsur kimia tersebut yaitu, C, H dan S. Non-combustible matter
adalah unsur-unsur lain yang terkandung dalam bahan bakar namun tidak
dapat terbakar, unsur-unsur tersebut yaitu O, N, bahan mineral atau abu
dan air.
Sifat-sifat Bahan Bakar
a. Nilai Kalor (Heating Value)
Nilai bakar adalah panas yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna
kilogram atau satu satuan berat bahan bakar padat atau cair atau satu
meter kubik atau satu satuan volume bahan bakar gas, pada keadaan
standard.
Nilai bakar atas atau “gross heating value” atau “higher heating value”
(HHV) adalah panas yang dihasilkan oleh pembakaran sempurna satu satuan
berat bahan bakar padat atau cair, atau satu satuan volume bahan bakar
gas, pada tekanan tetap, suhu 25 oC, apabila semua air yang mula-mula
berwujud cair setelah pembakaran mengembun menjadi cair kembali.
Nilai bakar bawah atau “net heating value” atau “lower heating value”
(LHV) adalah panas yang besarnya sama dengan nilai panas atas dikurangi
panas yang diperlukan oleh air yang terkandung dalam bahan bakar dan air
yang terbentuk dari pembakaran bahan bakar
b. Kadar Air di dalam Bahan Bakar (water content)
Air yang terkandung dalam bahan bakar padat terdiri dari : Kandungan air internal atau air kristal, yaitu air yang terikat secara kimiawi, kandungan air eksternal,
yaitu air yang menempel pada permukaan bahan dan terikat secara fisis.
Air dalam bahan bakar cair merupakan air eksternal, air tersebut
berperan sebagai pengganggu. Air dalam bahan bakar gas merupakan uap air
yang bercampur dengan bahan bakar tersebut.
Air yang terkandung dalam bahan bakar menyebabkan penurunan mutu bahan bakar karena :
- menurunkan nilai bakar dan memerlukan sejumlah panas untuk penguapan,
- menurunkan titik nyala,
- memperlambat proses pembakaran,
- menambah volume gas buang.
c. Titik Nyala (Flash Temperature)
Titik nyala adalah temperatur terendah di mana uap-uap yang terbentuk
dari suatu bahan bakar dapat terbakar apabila diberi sumber panas tanpa
bahan tersebut sendiri terbakar (terbakar sesaat).
d. Titik Bakar (Combustion / fire point temperature)
Titik bakar adalah temperatur di mana bahan yang dinyalakan akan
terbakar terus menerus apabila diberi sumber panas (biasanya kira-kira
30 – 40 °C lebih tinggi dari titik nyala).
e. Titik Sulut (Auto Ignition temperature)
Apabila campuran bahan bakar dimasukkan kedalam ruang bakar dan secara
bertahap dipanasi, maka akan terbakar dengan sendirinya pada suhu
tertentu, suhu ini disebut “self ignition temperature “ atau titik
sulut. Titik sulut adalah suhu terendah di mana bahan dapat terbakar
dengan sendirinya. Biasanya "temperatur operasi" lebih rendah dari titik
sulut suatu bahan yang mudah terbakar . Contoh : gas alam sekitar 595
ºC.
Bahan bakar
Flash point ºC
Autoignition ºC
Methan
-188
537
Ethan
-135
472
Propan
-104
470
Butan
-60
365
n-Oktan
10
206
I - Oktan
-12
418
n-Cetan
135
205
Methanol
11
385
Ethanol
12
365
f. Viskositas
Viskositas merupakan sifat bahan bakar (fuel oil) yang sangat penting
yaitu memungkinkan bahan bakar tersebut dapat dipompakan atau tidak
(pumpable) dan mudah dinyalakan atau tidak (flamable).
g. Sulfur content
Di dalam bahan bakar terdapat sulfur yang ikut bereaksi pada proses pembakaran dengan reaksi sebagai berikut :
S + O2 ---> SO2
2 SO2 + O2 ---> 2 SO3
Selanjutnya SO2 dan SO3 bereaksi dengan uap air (H2O) yang berasal dari udara pembakaran maupun
dari bahan bakarnya sendiri, dengan reaksi sebagai berikut :
SO2 + H2O ---> H2SO3
2 SO2 + O2 ---> 2 SO3
Hasil reaksi tersebut di atas terikut dalam flue gas hasil pembakaran
sehingga mempunyai sifat korosi asam. Namun tingkat korosi flue gas
tersebut tergantung dari :
Konsentrasi SO3 dan H2O
Temperatur flue gas di stack, selalu dijaga lebih tinggi dari dew point
