BEJO Burner Thermal Oxidizer untuk Menghilangkan Asap dan Bau Coffee Roaster.

coffee roaster smoke eliminator atau afterburner-thermal oxidizer bejo burner
BEJO Burner Thermal Oxidizer merupakan solusi pembakaran lanjutan untuk mengurangi asap, aroma menyengat, minyak kopi, karbon, dan senyawa organik volatil yang dihasilkan selama proses roasting kopi. Sistem ini bekerja dengan membakar kembali gas buang coffee roaster di dalam ruang oksidasi pada temperatur sekitar 750–800°C.
Menggunakan BEJO Gas Burner modulating, temperatur ruang pembakaran dapat dikontrol secara otomatis agar tetap stabil mengikuti perubahan beban asap. Sistem dapat dilengkapi dengan cyclone atau chaff collector, combustion chamber berlapis refractory, gas train, ID fan, cerobong, sensor temperatur, serta panel kontrol keselamatan.
PT Indira Mitra Boiler melayani perencanaan, fabrikasi, supply burner, instalasi, setting, dan commissioning thermal oxidizer untuk coffee roaster skala kecil hingga industri.
Butuh mesin penghilang asap coffee roaster?
Konsultasikan kapasitas roaster dan kebutuhan sistem Anda bersama tim kami.
📞 Ratman Bejo: 0813-8866-6204
PT Indira Mitra Boiler – Industrial Burner and Heating System
Untuk membuat thermal oxidizer penghilang asap coffee roaster seperti gambar, material harus tahan temperatur operasi sekitar 750–800°C. Konstruksi utamanya terdiri dari casing baja, lapisan refractory/insulasi, burner, jalur gas, exhaust system, serta panel kontrol keselamatan.
Video ini menjelaskan aplikasi BEJO Burner OEM pada berbagai sistem pemanas industri. BEJO Burner merupakan solusi burner hasil OEM (Original Equipment Manufacturer) yang dirancang dengan desain dan konfigurasi yang umum digunakan pada burner industri sehingga mudah diintegrasikan ke steam boiler, thermal oil heater, hot water boiler, rotary dryer, oven industri, furnace, dan hot air generator. Dalam video ini ditampilkan proses instalasi, pengoperasian, pengaturan pembakaran (combustion tuning), serta performa burner untuk menghasilkan pembakaran yang stabil, efisien, dan aman pada berbagai aplikasi industri.
Tambahkan Call to Action
PT Indira Mitra Boiler melayani:
- Supply BEJO Burner OEM
- Instalasi & Commissioning
- Service Burner
- Setting Combustion
- Spare Part Burner
- Konversi Burner Gas & Solar
- Upgrade Sistem Kontrol Burner
1. Material badan combustion chamber
| Bagian | Material yang disarankan | Spesifikasi awal |
|---|---|---|
| Casing luar | Carbon steel SS400/A36 | Plat 4,5–6 mm |
| Cone atas dan bawah | Carbon steel SS400/A36 | Plat 4,5–6 mm |
| Flange burner | Carbon steel | Tebal 10–16 mm |
| Flange inlet/outlet | Carbon steel | Tebal 8–12 mm |
| Stiffener/ring penguat | Flat bar atau angle steel | 50×50×5 mm atau sesuai desain |
| Support chamber | UNP/CNP | CNP 100–150 |
| Rangka utama | Hollow atau UNP | Minimal 50×50×3 mm |
| Base plate kaki | Carbon steel | 10–16 mm |
| Baut struktur | Galvanized/high-tensile bolt | Grade 8.8 |
Casing carbon steel tidak boleh terkena api secara langsung. Permukaan dalam harus dilindungi refractory dan insulasi.
2. Lapisan refractory dan insulasi
Susunan Dinding Thermal Oxidizer dari Bagian Dalam ke Luar
Dinding BEJO Burner Thermal Oxidizer harus mampu menahan temperatur operasi sekitar 750–800°C, mengurangi kehilangan panas, dan melindungi casing baja dari overheating. Susunan material yang direkomendasikan adalah sebagai berikut.
1. Hot-Face Refractory
Hot-face refractory merupakan lapisan paling dalam yang berhubungan langsung dengan api burner dan gas panas.
Spesifikasi yang disarankan:
- Material: high-alumina castable refractory.
- Temperatur kerja material: minimal 1.300–1.400°C.
- Ketebalan: sekitar 75–100 mm.
- Densitas: sekitar 2.000–2.300 kg/m³.
- Refractory anchor: SS309 atau SS310.
- Bentuk anchor: V-anchor atau Y-anchor.
- Jarak pemasangan anchor: sekitar 200–300 mm.
Fungsi hot-face refractory:
- Melindungi casing dari api langsung.
- Menahan temperatur tinggi di dalam chamber.
- Menstabilkan temperatur proses oksidasi.
- Menahan erosi akibat aliran gas panas.
- Mengurangi risiko perubahan bentuk casing.
Pada area burner throat atau burner quarl, gunakan refractory dengan rating minimal 1.400–1.500°C karena area tersebut menerima panas dan kecepatan api paling tinggi.
2. Ceramic Fiber Insulation
Ceramic fiber dipasang di belakang hot-face refractory sebagai lapisan insulasi tambahan.
Spesifikasi yang disarankan:
- Material: ceramic fiber blanket atau ceramic fiber board.
- Temperatur klasifikasi: minimal 1.260°C.
- Ketebalan: sekitar 25–50 mm.
- Densitas blanket: sekitar 96–128 kg/m³.
- Sambungan dibuat saling menutup agar tidak membentuk jalur panas.
- Dapat ditambahkan ceramic fiber paper sebagai expansion joint.
Fungsi ceramic fiber:
- Mengurangi perpindahan panas menuju casing.
- Menurunkan temperatur permukaan luar mesin.
- Mengurangi konsumsi bahan bakar.
- Mempercepat pemanasan awal chamber.
- Mengakomodasi ekspansi refractory akibat perubahan temperatur.
Ceramic fiber tidak disarankan menjadi hot face utama pada area yang terkena api langsung berkecepatan tinggi karena berisiko terkikis dan terbawa aliran gas.
3. Carbon-Steel Outer Casing
Carbon-steel outer casing merupakan lapisan paling luar sekaligus struktur pembentuk badan thermal oxidizer.
Spesifikasi yang disarankan:
- Material: SS400, ASTM A36 atau material setara.
- Ketebalan plat: sekitar 4,5–6 mm.
- Ring stiffener: angle steel atau flat bar.
- Finishing: cat primer dan cat tahan panas pada permukaan luar.
- Dilengkapi support, lifting lug, inspection door dan expansion allowance.
Fungsi outer casing:
- Menahan seluruh lapisan refractory dan insulasi.
- Membentuk struktur combustion chamber.
- Menjadi dudukan burner, inlet, outlet dan instrumentasi.
- Melindungi insulasi dari air dan kerusakan mekanis.
- Menjaga kekuatan dan kestabilan unit.
Susunan Lapisan yang Direkomendasikan
| Urutan | Material | Ketebalan awal | Rating temperatur |
|---|---|---|---|
| 1—paling dalam | High-alumina castable refractory | 75–100 mm | 1.300–1.400°C |
| 2—lapisan insulasi | Ceramic fiber blanket/board | 25–50 mm | 1.260°C |
| 3—paling luar | Carbon-steel casing | 4,5–6 mm | Dilindungi insulasi |
Susunan sederhananya:
Total ketebalan lining umumnya sekitar 100–150 mm, belum termasuk casing baja.
Contoh Perkiraan Temperatur Antarlapisan
Jika temperatur gas di dalam chamber dijaga pada 780°C:
| Posisi | Perkiraan temperatur |
|---|---|
| Gas dalam chamber | 750–800°C |
| Permukaan hot face | 700–780°C |
| Belakang refractory | 200–350°C |
| Belakang ceramic fiber | 60–100°C |
| Permukaan casing luar | Ditargetkan di bawah 60–80°C |
Temperatur casing aktual harus dihitung berdasarkan konduktivitas termal, ketebalan material, temperatur lingkungan, kondisi angin dan detail konstruksi. Setelah unit beroperasi, temperatur permukaan perlu diperiksa menggunakan thermal camera.
Catatan Pemasangan
- Anchor wajib menggunakan SS309 atau SS310, bukan baja karbon biasa.
- Anchor tidak boleh terlalu dekat dengan hot face.
- Sediakan expansion joint pada refractory.
- Sambungan ceramic fiber harus rapat dan dibuat overlap.
- Refractory harus melalui proses curing dan dry-out bertahap.
- Jangan langsung menjalankan burner pada kapasitas maksimal setelah pengecoran.
- Burner throat memerlukan refractory khusus yang tahan api dan abrasi.
- Inspection door harus menggunakan ceramic-fiber gasket.
- Hindari jalur logam dari hot face langsung ke casing karena dapat membentuk thermal bridge.
| Material | Spesifikasi yang disarankan |
|---|---|
| Castable refractory hot face | 1.300–1.400°C |
| Ketebalan castable | 75–100 mm |
| Ceramic fiber blanket | Grade 1.260°C |
| Ketebalan ceramic fiber | 25–50 mm |
| Ceramic fiber board | 25–50 mm, opsional |
| Refractory anchor | SS310 atau SS309 |
| Anchor bentuk V/Y | Jarak sekitar 200–300 mm |
| Refractory cement/mortar | Grade minimal 1.300°C |
| Expansion joint | Ceramic fiber paper/rope |
| Burner block/quarl | Castable refractory 1.400–1.500°C |
Untuk area yang terkena api burner langsung, gunakan refractory high alumina. Hindari refractory biasa karena mudah retak, terkelupas, dan mengalami hot spot.
3. Komponen ruang pembakaran
- Combustion chamber silinder.
- Burner mounting plate.
- Burner throat atau refractory quarl.
- Tangential smoke inlet agar turbulensi lebih baik.
- Secondary-air inlet.
- Mixing section.
- Inspection door.
- Clean-out door untuk membersihkan abu dan jelaga.
- Sight glass tahan panas.
- Drain atau ash hopper di bagian bawah.
- Explosion-relief panel sesuai kajian risiko.
- Expansion joint pada inlet dan outlet.
- Sampling port untuk pengujian emisi.
- Thermocouple connection dan pressure tapping.
Chamber sebaiknya dirancang agar gas memiliki waktu tinggal sekitar 0,5–1 detik pada temperatur operasi.
4. Burner dan sistem bahan bakar
Burner sebaiknya tipe gas modulating, bukan hanya on/off, agar temperatur 750–800°C lebih stabil.
Komponen burner:
- BEJO gas burner sesuai kapasitas.
- Burner controller/flame safeguard.
- Ignition transformer.
- Ignition electrode.
- Flame detector UV atau ionization.
- Combustion-air fan.
- Air-pressure switch.
- Modulating servomotor.
- Burner gasket tahan panas.
- Burner refractory block.
Komponen gas train:
- Manual isolation valve.
- Gas filter.
- Gas pressure regulator.
- Low-gas pressure switch.
- High-gas pressure switch.
- Double safety solenoid valve.
- Valve-proving system.
- Pressure gauge.
- Relief valve jika diperlukan.
- Flexible gas connector yang sesuai standar.
- Pipa carbon steel Sch. 40.
- Fitting, flange, gasket, dan support pipa.
- Gas-leak detector di ruangan.
Untuk LPG, instalasi juga membutuhkan vaporizer apabila suplai penguapan tabung/tangki tidak mencukupi, regulator tahap pertama dan kedua, serta proteksi tekanan yang tepat.
5. Ducting dan cerobong
| Bagian | Rekomendasi material |
|---|---|
| Ducting asap sebelum oxidizer | Carbon steel 3–5 mm atau SS304 |
| Ducting gas panas setelah oxidizer | SS304/SS309 atau carbon steel berinsulasi, berdasarkan temperatur aktual |
| Expansion joint | Stainless-steel high-temperature type |
| Cerobong | SS304 atau carbon steel berinsulasi |
| Insulasi ducting | Ceramic fiber/rockwool sesuai zona temperatur |
| Cladding luar | Aluminium 0,5–0,8 mm atau SS304 |
| Gasket flange | Ceramic-fiber gasket |
| Damper | SS304/SS310 pada bagian panas |
Ducting panas tidak boleh memakai flexible duct aluminium tipis. Pada temperatur tinggi, gunakan konstruksi logam yang sesuai, insulasi, dan expansion joint.
6. Sistem penangkap chaff dan partikel
Sebelum asap masuk oxidizer, diperlukan:
- cyclone separator;
- chaff collector;
- spark arrestor;
- ash collection bin;
- rotary valve atau manual discharge;
- inspection door;
- differential-pressure indicator jika menggunakan filter;
- jalur pembersihan berkala.
Chaff kopi sebaiknya dipisahkan lebih dahulu. Jika masuk dalam jumlah besar ke ruang bakar, chaff dapat menyala mendadak dan menyebabkan temperatur serta tekanan tidak terkendali.
7. Exhaust fan
Material dan perlengkapannya:
- ID fan centrifugal.
- Impeller carbon steel atau SS304 sesuai temperatur.
- Motor listrik.
- Inverter/VFD.
- Flexible connection tahan temperatur.
- Inlet/outlet damper.
- Anti-vibration mounting.
- Fan guard.
- Temperature interlock.
Posisi ideal ID fan ditentukan berdasarkan temperatur gas. Apabila fan dipasang setelah oxidizer, perlu dipastikan temperatur masuk fan masih berada dalam batas material dan bearing.
8. Instrumentasi
Minimal diperlukan:
- Thermocouple Type K pada inlet.
- Thermocouple Type K atau Type N pada combustion chamber.
- Thermocouple pada outlet.
- Digital temperature controller/PID.
- High-temperature limiter independen.
- Chamber pressure transmitter atau draft gauge.
- Differential-pressure switch.
- Gas-pressure gauge.
- Low/high gas-pressure switch.
- Combustion-air pressure switch.
- Flame detector.
- Gas-leak detector.
- Stack sampling port.
Untuk chamber 800°C, thermocouple sebaiknya menggunakan protection tube SS310, Inconel, atau ceramic sheath, tergantung lokasi dan paparan api.
9. Panel kontrol
Komponen minimum:
- Panel enclosure.
- MCCB dan MCB.
- Magnetic contactor.
- Thermal overload relay.
- Phase-failure relay.
- Control transformer atau power supply 24 VDC.
- PLC atau burner sequence controller.
- PID temperature controller.
- HMI, opsional.
- VFD untuk exhaust fan.
- Relay dan terminal block.
- Emergency stop.
- Alarm buzzer dan lampu indikator.
- Selector auto/manual.
- Hour meter.
- Data logger temperatur, disarankan.
- Panel cooling fan dan filter.
10. Interlock keselamatan wajib
Burner hanya boleh menyala jika:
- emergency stop normal;
- exhaust fan berjalan;
- airflow atau draft terbukti;
- tekanan gas normal;
- combustion-air fan normal;
- pre-purge selesai;
- tidak ada false flame;
- posisi damper sesuai;
- sensor temperatur sehat;
- pintu inspeksi tertutup;
- gas-valve proving berhasil.
Burner harus trip apabila api padam, exhaust fan berhenti, tekanan gas abnormal, draft hilang, atau chamber mengalami overtemperature.
Rekomendasi konstruksi awal
Untuk unit kecil sampai menengah, susunan awal yang cukup kuat:
- casing luar carbon steel 5–6 mm;
- hot-face castable high alumina 75 mm;
- ceramic fiber blanket 50 mm;
- refractory anchor SS310;
- burner quarl castable 1.400–1.500°C;
- temperatur operasi 750–800°C;
- burner gas Two Stag or modulating;
- cyclone/chaff collector sebelum oxidizer;
- ID fan menggunakan VFD;
- tiga titik pengukuran temperatur: inlet, chamber, dan outlet.
Berikut RAB sementara Thermal Oxidizer Penghilang Asap Coffee Roaster yang paling sederhana . Perhitungan memakai asumsi awal:
- Kapasitas burner gas modulating: ±200 kW
- Temperatur operasi: 750–800°C
- Chamber: ±Ø1.000 × 1.800 mm
- Refractory + insulasi: 100–125 mm
- Sistem dilengkapi cyclone, ID fan, gas train, dan panel otomatis
- Harga belum termasuk PPN
Untuk model vertikal sederhana seperti foto—chamber, refractory, burner, rangka, dan panel dasar—perkiraan RAB berada di kisaran Rp130–150 juta, belum termasuk PPN, ducting panjang, cerobong, dan pekerjaan sipil.
Asumsi desain awal:
- Chamber sekitar Ø700–800 mm × tinggi 1.500–1.800 mm
- Temperatur operasi 750–800°C
- BEJO gas burner modulating sekitar 100–200 kW
- Casing carbon steel 5 mm
- Refractory 75 mm + ceramic fiber 25–50 mm
- Panel kontrol temperatur otomatis
- Tanpa cyclone dan ID fan terpisah
RAB Thermal Oxidizer Model Vertikal Sederhana
| No. | Uraian | Qty | Harga (Rp) |
|---|---|---|---|
| 1 | Engineering dan gambar kerja | 1 lot | 5.000.000 |
| 2 | Casing chamber carbon steel 5 mm | 1 unit | 18.000.000 |
| 3 | Cone atas/bawah, flange dan stiffener | 1 lot | 8.000.000 |
| 4 | Rangka, support dan base plate | 1 set | 6.500.000 |
| 5 | High-alumina castable refractory 75 mm | 1 lot | 15.000.000 |
| 6 | Ceramic fiber insulation 25–50 mm | 1 lot | 6.500.000 |
| 7 | Anchor SS310, mortar dan expansion joint | 1 lot | 4.500.000 |
| 8 | Refractory burner block/quarl | 1 set | 4.500.000 |
| 9 | BEJO gas burner modulating 100–200 kW | 1 set | 22.500.000 |
| 10 | Gas train, regulator, filter dan safety valve | 1 set | 13.500.000 |
| 11 | Thermocouple dan temperature controller | 2 set | 5.000.000 |
| 12 | Panel kontrol dan safety interlock dasar | 1 set | 12.500.000 |
| 13 | Inspection door dan clean-out door | 1 set | 5.000.000 |
| 14 | Fabrikasi, welding, assembly dan pengecatan | 1 lot | 10.000.000 |
| 15 | Setting dan test commissioning workshop | 1 lot | 4.000.000 |
| Total estimasi supply unit | Rp140.500.000 |
Opsi tambahan
| Opsi | Estimasi harga |
|---|---|
| Cyclone/chaff collector | Rp12.000.000–18.000.000 |
| ID fan centrifugal | Rp15.000.000–22.000.000 |
| VFD ID fan | Rp5.000.000–8.000.000 |
| Ducting koneksi | Rp8.000.000–15.000.000 |
| Cerobong dan support | Rp10.000.000–18.000.000 |
| Instalasi lokasi dan commissioning | Rp8.000.000–15.000.000 |
| Transportasi dan akomodasi | Sesuai lokasi |
Paket lengkap yang direkomendasikan
Apabila dilengkapi cyclone, ID fan, VFD, ducting pendek, cerobong, instalasi, dan commissioning:
Estimasi total: Rp200.000.000–Rp225.000.000, belum termasuk PPN.
Harga aman untuk diajukan sebagai penawaran awal:
- Paket sederhana: Rp145.000.000
- Paket lengkap: Rp215.000.000
RAB Thermal Oxidizer Coffee Roaster Premium
coffee roaster smoke eliminator atau afterburner-thermal oxidizer
Untuk thermal oxidizer penghilang asap dan bau roasting kopi, temperatur ruang oxidizer yang disarankan adalah:
- Minimum operasi: 650°C
- Set point normal: 750–800°C
- Asap/bau sangat pekat: 800–850°C
- Alarm temperatur tinggi: sekitar 900°C, disesuaikan material dan refractory
Rekomendasi awal saya: gunakan set point 780°C. Burner dibuat modulating agar temperatur stabil sekitar 750–800°C.
Yang dimaksud bukan temperatur inti api burner—inti api gas dapat melebihi 1.000°C—tetapi temperatur gas di dalam ruang oxidizer setelah tercampur merata. Agar penghilangan asap efektif, gas sebaiknya tinggal sekitar 0,5–1 detik, dengan oksigen dan turbulensi yang cukup.
Urutan kontrol yang disarankan:
- Burner memanaskan chamber sampai minimal 700–750°C.
- Asap roasting baru dimasukkan setelah temperatur siap.
- Burner memodulasi untuk mempertahankan set point 780°C.
- High-temperature trip sekitar 900°C.
- Jika temperatur turun di bawah batas minimum, kapasitas roasting dikurangi atau burner dinaikkan.
- Exhaust fan, pressure switch, flame detector, dan gas valve harus saling interlock.
No. | Uraian pekerjaan/material | Qty | Harga (Rp) |
|---|---|---|---|
| 1 | Engineering, perhitungan dan gambar kerja | 1 lot | 7.500.000 |
| 2 | Casing chamber carbon steel SS400 tebal 5–6 mm | 1 lot | 24.000.000 |
| 3 | Cone atas/bawah, flange dan stiffener | 1 lot | 9.000.000 |
| 4 | Rangka UNP/CNP, dudukan dan base plate | 1 lot | 8.500.000 |
| 5 | Castable refractory high alumina 1.400°C, tebal ±75 mm | 1 lot | 21.000.000 |
| 6 | Ceramic fiber blanket 1.260°C, tebal ±50 mm | 1 lot | 9.500.000 |
| 7 | Refractory anchor SS310, mortar dan expansion joint | 1 lot | 7.500.000 |
| 8 | Burner block/quarl refractory 1.500°C | 1 set | 5.500.000 |
| 9 | Inspection door, clean-out door dan sight glass | 1 lot | 7.500.000 |
| 10 | Cyclone/chaff collector dan ash hopper | 1 set | 15.000.000 |
| 11 | Ducting inlet dan outlet berikut flange | 1 lot | 15.000.000 |
| 12 | Cerobong, support dan rain cap | 1 lot | 16.000.000 |
| 13 | Expansion joint dan gasket tahan panas | 2 set | 6.000.000 |
| 14 | ID fan centrifugal berikut motor | 1 set | 18.000.000 |
| 15 | Inverter/VFD untuk ID fan | 1 set | 7.500.000 |
| 16 | BEJO gas burner modulating ±200 kW | 1 set | 42.000.000 |
| 17 | Gas train: filter, regulator, double solenoid dan pressure switch | 1 set | 18.000.000 |
| 18 | Thermocouple high temperature dan protection tube | 3 set | 7.500.000 |
| 19 | Draft/pressure instrument dan pressure gauge | 1 lot | 5.500.000 |
| 20 | Panel kontrol otomatis, PID, burner sequence dan safety interlock | 1 set | 25.000.000 |
| 21 | Kabel, conduit, cable tray dan kelengkapan elektrikal | 1 lot | 7.500.000 |
| 22 | Fabrikasi, welding dan assembly workshop | 1 lot | 15.000.000 |
| 23 | Sanding dan cat tahan panas | 1 lot | 5.000.000 |
| 24 | Instalasi, setting dan test commissioning | 1 lot | 12.000.000 |
| 25 | Transportasi dan akomodasi teknisi* | 1 lot | 15.000.000 |
| Subtotal | Rp327.000.000 | ||
| Cadangan pekerjaan 5% | Rp16.350.000 | ||
| Total sebelum PPN | Rp343.350.000 | ||
| PPN 11% apabila dikenakan | Rp37.768.500 | ||
| Total termasuk PPN | Rp381.118.500 |
*Transportasi dan akomodasi akan disesuaikan dengan lokasi pemasangan.
Lingkup pekerjaan
- Fabrikasi thermal oxidizer.
- Pemasangan refractory dan ceramic fiber.
- Supply BEJO gas burner modulating.
- Supply gas train dan perangkat keselamatan.
- Pembuatan cyclone/chaff collector.
- Supply ID fan dan VFD.
- Pembuatan panel kontrol otomatis.
- Instalasi, setting temperatur dan commissioning.
- Pelatihan operator.
Cara pembayaran
- DP 50% setelah PO diterima.
- 40% saat unit selesai fabrikasi dan siap dikirim.
- 10% setelah instalasi dan commissioning selesai.
Estimasi waktu
- Fabrikasi: sekitar 6-8 Minggu kerja setelah DP dan gambar disetujui.
- Garansi: 12 bulan terhadap kerusakan manufaktur.
- Harga final harus disesuaikan setelah kapasitas roaster, debit exhaust, ukuran chamber dan lokasi pemasangan dikonfirmasi.
RAB ini masih merupakan estimasi anggaran, bukan harga final. Kapasitas burner 200 kW harus diverifikasi menggunakan kapasitas roaster dalam kg/batch dan debit exhaust fan dalam m³/jam
Studi Kasus BEJO Burner Thermal Oxidizer untuk Menghilangkan Asap Coffee Roaster
Gambaran proyek
Sebuah fasilitas pengolahan kopi menggunakan coffee roaster berkapasitas 30 kg per batch. Dalam satu jam, mesin beroperasi sebanyak 3–4 batch. Selama proses roasting, terutama menjelang tahap first crack dan second crack, terbentuk asap pekat, aroma menyengat, uap minyak kopi, chaff, serta partikel karbon.
Cerobong roaster yang langsung dibuang ke atmosfer belum mampu mengendalikan asap dan bau. Kondisi tersebut menyebabkan lingkungan produksi menjadi kurang nyaman dan berpotensi mengganggu area di sekitar pabrik.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut, dirancang BEJO Burner Thermal Oxidizer yang membakar kembali gas buang coffee roaster pada temperatur sekitar 750–800°C.
Studi kasus ini merupakan simulasi engineering. Kapasitas final harus diverifikasi menggunakan data aktual coffee roaster dan pengukuran debit gas buang.
Data awal coffee roaster
| Parameter | Data desain |
|---|---|
| Kapasitas coffee roaster | 30 kg/batch |
| Produksi | 3–4 batch/jam |
| Durasi roasting | 12–18 menit/batch |
| Debit gas buang aktual | 900 m³/jam |
| Temperatur asap masuk | 180°C |
| Temperatur oxidizer | 780°C |
| Waktu tinggal gas | 0,7–1 detik |
| Bahan bakar | LPG atau natural gas |
| Sistem burner | Modulating |
| Jam kerja | 8–12 jam/hari |
Permasalahan sebelum menggunakan thermal oxidizer
Beberapa masalah yang ditemukan pada sistem pembuangan langsung antara lain:
- Asap berwarna putih keabu-abuan keluar dari cerobong.
- Bau roasting menyebar ke area sekitar.
- Uap minyak kopi menempel pada permukaan ducting.
- Chaff terbawa menuju jalur pembuangan.
- Terdapat risiko penumpukan material mudah terbakar.
- Kualitas emisi berubah mengikuti tingkat kematangan roasting.
- Operator tidak dapat mengendalikan temperatur gas buang.
Pemasangan filter biasa belum tentu efektif karena sebagian polutan berbentuk gas, uap minyak, VOC dan CO. Oleh sebab itu, dipilih proses thermal oxidation untuk membakar kembali komponen organik dalam gas buang.
Prinsip kerja BEJO Burner Thermal Oxidizer
Gas buang dari coffee roaster terlebih dahulu melewati cyclone atau chaff collector. Partikel kulit kopi dan material berukuran besar dipisahkan sebelum gas masuk ke ruang oxidizer.
Selanjutnya, asap masuk ke combustion chamber yang telah dilapisi refractory. BEJO Gas Burner menghasilkan panas dan menjaga temperatur ruang oksidasi pada set point sekitar 780°C.
Di dalam chamber terjadi tiga proses utama:
- Pemanasan: gas buang dinaikkan dari sekitar 180°C menjadi 750–800°C.
- Pencampuran: asap, udara dan gas panas dicampur secara turbulen.
- Oksidasi: minyak kopi, VOC, CO dan partikel karbon dibakar kembali.
Gas hasil pembakaran kemudian dialirkan menuju cerobong menggunakan ID fan.
Perhitungan Kebutuhan Panas Thermal Oxidizer
| Parameter | Perhitungan | Hasil |
|---|---|---|
| 1. Massa Aliran Gas Buang | Densitas gas buang (ρ) = 0,78 kg/m³ Debit gas buang (V) = 900 m³/jamRumus:ṁ = (V × ρ) ÷ 3600= (900 × 0,78) ÷ 3600 | 0,195 kg/detik |
| 2. Kenaikan Temperatur | ΔT = Toxidizer − Tinlet = 780°C − 180°C | 600°C |
| 3. Panas Sensibel | Panas jenis gas (Cp) = 1,1 kJ/kg°C Rumus: Q = ṁ × Cp × ΔT = 0,195 × 1,1 × 600 | 128,7 kW |
| 4. Kehilangan Panas Sistem | Kehilangan panas casing, ducting, refractory, radiasi dan kebocoran udara diperkirakan sebesar:
25 kW | 25 kW |
| 5. Total Kebutuhan Panas | Qtotal = 128,7 + 25 | 153,7 kW |
| 6. Kebutuhan Burner | Efisiensi sistem = 80%
Qburner = Qtotal ÷ 0,80
= 153,7 ÷ 0,80 | 192,1 kW |
| 7. Margin Desain 20% | Qdesign = 192,1 × 1,20 | 230,5 kW |
Rekomendasi kapasitas BEJO Burner
Berdasarkan simulasi tersebut, kapasitas burner yang direkomendasikan adalah:
BEJO Gas Burner Modulating 50–250 kW
Kapasitas maksimum 250 kW memberikan cadangan untuk:
- pemanasan awal refractory;
- kondisi chamber masih dingin;
- peningkatan produksi;
- perubahan kadar air biji kopi;
- kenaikan debit exhaust;
- roasting gelap dengan beban asap lebih tinggi;
- kehilangan panas akibat pembukaan damper.
Burner harus menggunakan sistem modulating agar tidak terus-menerus beroperasi pada kapasitas maksimal. Setelah chamber mencapai set point, kebutuhan bahan bakar akan menurun mengikuti temperatur asap masuk dan beban roasting.
Perkiraan Konsumsi Bahan Bakar
| Parameter | Perhitungan | Hasil |
|---|---|---|
| Natural Gas | Nilai kalor Natural Gas = 9,5 kWh/Nm³ Efisiensi pembakaran = 90%Rumus:Vgas = 250 ÷ (9,5 × 0,90)= 250 ÷ 8,55 | 29,2 Nm³/jam |
| Konsumsi Operasi Normal | Pada saat burner bekerja secara modulasi, konsumsi gas biasanya berada pada kisaran 60–80% dari kapasitas maksimum. | 17 – 24 Nm³/jam |
| LPG | Nilai kalor LPG = 12,8 kWh/kg Efisiensi pembakaran = 90%Rumus:mLPG = 250 ÷ (12,8 × 0,90)= 250 ÷ 11,52 | 21,7 kg/jam |
| Konsumsi Operasi Normal | Pada operasi normal burner modulasi. | 13 – 18 kg/jam |
Catatan:
Nilai konsumsi bahan bakar di atas merupakan estimasi berdasarkan kapasitas burner sekitar 250 kW. Konsumsi aktual dipengaruhi oleh:
- Temperatur awal gas buang
- Kualitas insulasi thermal oxidizer
- Excess air pembakaran
- Debit gas buang (Exhaust Flow)
- Kontinuitas proses roasting
- Efisiensi burner dan sistem kontrol modulasi
Desain Combustion Chamber
| Parameter | Perhitungan | Hasil |
|---|---|---|
| Persamaan Volume Chamber | Vchamber = V̇hot × t | – |
| Debit Gas Panas | Debit gas setelah pemuaian diperkirakan:
2.100 m³/jam
V̇hot = 2.100 ÷ 3.600 | 0,583 m³/detik |
| Residence Time | Waktu tinggal gas panas pada thermal oxidizer. | 0,8 detik |
| Volume Chamber | Vchamber = 0,583 × 0,8 | 0,466 m³ |
| Volume Efektif yang Disarankan | Setelah mempertimbangkan burner quarl, turbulensi pembakaran, ruang pencampuran serta distribusi aliran gas. | 0,55 – 0,70 m³ |
Kesimpulan Desain
Combustion chamber pada Coffee Roaster Smoke Eliminator / Thermal Oxidizer tidak hanya ditentukan oleh kapasitas burner, tetapi juga harus memenuhi tiga parameter utama yaitu:
- Temperatur operasi sekitar 760–820°C.
- Residence Time minimum 0,8 detik agar oksidasi VOC dan asap berlangsung sempurna.
- Turbulensi yang cukup sehingga gas buang dan udara pembakaran tercampur secara merata.
Berdasarkan perhitungan tersebut, volume efektif combustion chamber direkomendasikan berada pada kisaran 0,55–0,70 m³ untuk menghasilkan efisiensi oksidasi yang tinggi dengan emisi yang rendah.
Contoh dimensi awal:
- Diameter dalam: sekitar 800 mm.
- Panjang efektif: sekitar 1.400 mm.
- Volume silinder: sekitar 0,70 m³.
- Ketebalan castable refractory: 75 mm.
- Ceramic fiber blanket: 50 mm.
- Casing luar carbon steel: 5–6 mm.
Dimensi tersebut masih harus diverifikasi melalui layout inlet, arah api, panjang flame, dan posisi outlet.
Material utama
| Komponen | Material |
|---|---|
| Casing luar | Carbon steel SS400/A36, 5–6 mm |
| Hot-face refractory | High-alumina castable 1.400°C |
| Insulasi | Ceramic fiber blanket 1.260°C |
| Refractory anchor | SS310 |
| Burner quarl | Castable refractory 1.500°C |
| Ducting panas | SS304 atau carbon steel berinsulasi |
| Damper panas | SS304/SS310 |
| Cerobong | SS304 atau carbon steel berinsulasi |
| Struktur | UNP/CNP carbon steel |
| Gasket | Ceramic-fiber high-temperature gasket |
Sistem kontrol
Panel kontrol thermal oxidizer dirancang untuk menjalankan urutan berikut:
- ID fan dinyalakan.
- Airflow dan draft diverifikasi.
- Pre-purge dilakukan.
- Gas-valve proving dijalankan.
- Ignition burner dimulai.
- Flame detector memastikan api terbentuk.
- Chamber dipanaskan hingga temperatur minimum.
- Produksi roasting diizinkan.
- Burner memodulasi mempertahankan set point 780°C.
- Sistem melakukan alarm atau trip jika terjadi kondisi tidak aman.
Perangkat keselamatan
Sistem minimum perlu dilengkapi dengan:
- flame safeguard;
- UV atau ionization flame detector;
- double safety gas valve;
- gas-valve proving;
- low- dan high-gas pressure switch;
- combustion-air pressure switch;
- ID-fan interlock;
- chamber draft switch;
- high-temperature limiter;
- emergency stop;
- gas-leak detector;
- inspection door interlock;
- alarm audio dan visual;
- post-purge setelah burner berhenti.
Burner harus langsung menutup aliran gas apabila api padam, fan berhenti, tekanan gas tidak normal atau chamber mengalami overtemperature.
Target performa
Dengan temperatur, waktu tinggal dan pencampuran yang benar, sistem ditargetkan untuk:
- mengurangi asap visual dari proses roasting;
- menurunkan bau yang keluar dari cerobong;
- mengoksidasi sebagian besar uap minyak dan VOC;
- mengurangi penumpukan residu organik pada jalur buang;
- menghasilkan proses pembuangan yang lebih stabil;
- meningkatkan kebersihan area produksi.
Efisiensi aktual tidak boleh dinyatakan hanya berdasarkan pengamatan visual. Verifikasi perlu dilakukan melalui pengujian emisi pada cerobong dan dibandingkan dengan persyaratan lingkungan yang berlaku.
Hasil evaluasi engineering
Dari studi kasus ini diperoleh kesimpulan:
- Temperatur operasi yang direkomendasikan adalah 750–800°C.
- Set point awal yang disarankan adalah 780°C.
- Kapasitas burner hasil perhitungan sekitar 230 kW.
- Burner yang dipilih adalah BEJO Gas Burner Modulating maksimum 250 kW.
- Volume efektif chamber disarankan sekitar 0,55–0,70 m³.
- Waktu tinggal gas dirancang sekitar 0,7–1 detik.
- Cyclone atau chaff collector harus dipasang sebelum oxidizer.
- ID fan perlu menggunakan VFD agar draft dapat disesuaikan.
- Burner, exhaust fan, gas train dan temperatur harus terhubung melalui safety interlock.
Kesimpulan
BEJO Burner Thermal Oxidizer merupakan solusi untuk membantu mengendalikan asap dan bau yang dihasilkan coffee roaster. Sistem bekerja dengan memanaskan dan membakar kembali gas buang pada temperatur tinggi di dalam combustion chamber berlapis refractory.
Keberhasilan thermal oxidizer tidak hanya ditentukan oleh besarnya burner. Temperatur, waktu tinggal, turbulensi, oksigen, desain chamber, pemisahan chaff, dan sistem kontrol keselamatan harus diperhitungkan sebagai satu kesatuan.
PT Indira Mitra Boiler melayani perhitungan kapasitas, fabrikasi chamber, supply BEJO Burner, pembuatan gas train dan panel kontrol, instalasi, setting, serta test commissioning.
PT Indira Mitra Boiler
Industrial Heating System Specialist
Office:Emerald Residence Sepatan Ruko 8i, Kosambi Tangerang
Phone: (021) 352 95874
WhatsApp : +62 813-8866-6204 (Ratman Bejo)
Workshop : Tangerang – Indonesia
Website : www.indiramitraboiler.co.id
Website : www.burner.co.id
Email : info@indira.co.id | idmratman@gmail.com
YouTube : https://www.youtube.com/@Bejoburnerindonesia

Berikut