PENGENDALI DEBU (PARTIKULAT)

Teknologi Pengendalian Emisi 1

PENGENDALI DEBU (PARTIKULAT)

Pengendalian Debu (Partikulat)

Apa itu Partikulat? 2

Partikulat  adalah butiran berbentuk padat atau cair  Ukuran  dinyatakan dalam mikron (µm), 1µm = 10-6 m  > 100µm, cepat mengendap, non dispersive particle  < 100 µm, tersuspensi di udara (dikenal sbg Total Suspended Particulate, TSP)  <1 µm, tersuspensi permanen di udara  Contoh  Dust (debu), Smoke, Fumes, Mists / Fog, Aerosol 


Contoh Partikulat: Dust 3

 Asal :  Proses

mekanis-> pemecahan partikel padat menjadi lebih kecil  Grinding  Crushing  Drilling  Wind erosion, debu terbang akibat tiupan angin  Ukuran : 1 – 1000an(µm)  Sifat:  Cepat mengendap  Bentuk tak beraturan (irregular shape) Pengendalian Debu (Partikulat)

Contoh Partikulat: Fume  Asal :

4

uap → kondensasi→nukleasi  kondensasi bila T= dew point  T >530anoC, atau <150anoC)  Nukleasi →  (1)senyawa organik  (2) logam dan senyawa logam  (3) senyawa klorida  Ukuran : 0.1 - 1 µm  Sifat : tersuspensi di udara (gerak brown  Contoh : Hasil oksidasi uap logam pada peleburan logam 


Contoh: pembakaran dlm insinerator  spt : Hg, Pb, PbO2, Cd, CdO, CdCl2, As2O3 akan menguap dlm insinerator umumnya mengalami kondensasi (saat aliran gas melewati heat exchanger) krn sdh mencapai dew pointnya,> nukleasi (0.005 – 1 mikron)

Perencanaan Pengendalian Debu 5


Karakteristik Partikulat: DistribusiUkuran 6

  

  



Distribusi ukuran partikel : informasi mengenai kisaran variasi ukuran partikel dari yang terkecil sampai ukuran terbesar. berguna dalam menentukan jenis alat pengendali yang akan dipilih. Alat sampling : cascade impactor bekerja seperti saringan yang dapat memisahkan ukuran partikel. Contoh : hasil sampling distribusi partikulat :

Kisaran ukuran (µm)

0-2

2-5

5-9

9-15

15-25

>25

Berat (mg)

4.5

179.5

368

276

73.5

18.5

Persen berat (%)

0.5

19.5

40.0

30.0

8.0

2.0


Karakteristik Partikulat: Cascade Impactor 7


Alat Pengendali Partikulat 8

 Gravity Settling Chamber  Cyclone  Electrostatic Precipitator  Fabric Filter  Wet Scrubber Pengendalian Debu (Partikulat)

Alat Pengendali dan Ukuran Partikel yang Dapat Dikendalikan 9

Ukuran Partikulat

Alat Pengendali


Mekanisme Penyisihan 10 Gravity Settling chamber

Gaya Gravitasi

Impaksi

Fabric filter

Cyclone

Intersepsi Gaya Sentrifugal Electrostatic Precipitator

Difusi Gaya Elektrostatik Pengendalian Debu (Partikulat)

Wet Srubber

Gravity Settling Chamber: Konsep Desain η

= Efisiensi penyisihan

L = total panjang chamber

% m

Vt = Terminal settling velocity m/detik H = tinggi chamber

m

Vg = kecepatan aliran gas

m/detik

horizontal

Bagaimana Cara meningkatkan efisiensi? Memperpendek H Pengendalian Debu (Partikulat)

Memperpanjang L

11

Gravity Settling Chamber

Kelebihan dan Kekurangan 12

Kelebihan :  Desain alat sederhana  mudah untuk dibuat konstruksinya  Pemeliharaan yang mudah dan biaya pemeliharaan sangat rendah Kekurangan :  ukurannya besar, perlu lahan yang luas  harus dibersihkan secara manual dalam interval waktu tertentu  hanya dapat menyisihkan partikel berukuran besar Pengendalian Debu (Partikulat)

Cyclone 13

 Deskripsi Alat

 Prinsip penyisihan  gaya inersia partikel-> sentrifugal  Udara mengandung partikulat “dipaksa” utk

outlet inlet body

hopper


berputar seperti siklon  Massa partikel menyebabkan partikel terlempar dari “vortex” cyclone  Partikel besar memasuki “hopper”, bagian bawah siklon, aliran udara berputar ke atas dan keluar lewat lubang exit  Faktor penentu desain  Kecepatan inlet gas, diameter partikel cyclone2  Perbandingan ukuran bagian2 cyclone  Catatan penting  pengumpul awal (pre-collector), pelindung alat pengendali partikulat efisiensi tinggi (spt fabric filter, electrostatic precipitator )  Tidak cocok digunakan bagi industri yang mengemisikan partikulat basah, krn dapat terkumpul di dinding siklon atau di inlet

Cyclone 14

Inlet


Pembersihan Hopper

Cyclone: Kelebihan dan Kekurangan 15

Kelebihan :  Capital cost yang rendah  Peralatan relatif sederhana  Dapat dioperasikan pada temperatur tinggi  Pemeliharaan mudah  Merupakan sistem pengumpul kering  Kebutuhan lahan relatif tidak luas  Kekurangan :  Efisiensi rendah untuk partikel yang sangat kecil  Biaya operasi tinggi karena tingginya pressure drop 


Electrostatic Precipitator (EP) 16

Collection plate

 Prinsip Penyisihan

Discharge electrode

 Partikel diberikan muatan negatif (negative charging)

sehingga menimbulkan gaya elektrostatis.  Gaya ini akan berinteraksi sehingga partikulat akan mengalami presipitasi pada sistem pengumpul (berbentuk plat atau tabung) yang bermuatan positif. Pengendalian Debu (Partikulat)

EP animation

Electrostatic Precipitator: Klasifikasi EP 17

Turbular EP Pengendalian Debu (Partikulat)

Plat EP

Fabric Filter (FF) 18

 Prinsip Penyisihan  mekanisme impaksi,

intersepsi dan difusi  Klasifikasi berdasarkan

metode pembersihan  Shaking FF  Reverse air FF  Pulse jet FF

Mekanisme Penyaringan dalam Fabric Filter

1. Gas kotor masuk 2. Gas kotor didorong fan ke FF 3. Partikel berat jatuh ke hopper 4. Partikel kecil tersaring di bag filter 5. Udara bersih keluar


Fabric Filter

Pulse Jet Fabric Filter 19

 Pulse jet fabric filter  Gas

bermuatan partikel dialirkan mengelilingi bagian luar bag  dust cake  akan terakumulasi pada bagian luar permukaan bag.  Pembersihan:  aliran udara bertekanan dilewatkan dengan singkat pada bagian atas tiap bag sesuai dengan kolom bag yang akan dibersihkan.  Aliran udara bertekanan bergerak ke bawah pada tiap bag dan melepaskan dust cake dari bag Pengendalian Debu (Partikulat)

Fabric Filters

Kelebihan dan Kekurangan 20



Kelebihan :  Efisiensi penyisihan partikulat yang sangat tinggi baik partikel kasar maupun halus, bahkan sangat halus  Relatif tidak sensitif terhadap perubahan aliran gas:  Bahan yang terkumpul dapat direcovery untuk digunakan kembali pada proses atau dibuang  Tidak dihasilkan air buangan


Pemilihan Alat Pengendali Partikulat 21  Konsentrasi > 230

gram/m3),

perlu unit

pengendali pendahuluan  Cyclone  partikulat

yang akan disisihkan berukuran kasar

 konsentrasi

relatif tinggi (> 35 gram/m3)

 tidak

terlalu diperlukan efisiensi penyisihan yang tinggi

 Wet Scrubber

halus harus disisihkan dengan efisiensi yang relatif tinggi

 Fabric Filter  dibutuhkan

efisiensi penyisihan yang sangat tinggi

 partikel

yang bernilai dikumpulkan dalam kondisi kering

 gas

selalu berada diatas dew point

 volume

cukup rendah

 temperatur

 Electrostatic Precipitator

 partikel

 efisiensi

 partikulat

 volume

 digunakan

 partikel

dan gas yang disisihkan bersifat mudah terbakar untuk menyisihkan partikulat dan gas sekaligus


relatif rendah

yang sangat tinggi diperlukan untuk menyisihkan partikel halus gas yang harus ditangani sangat besar yang disisihkan perlu direcovery

PENGENDALI DEBU (PARTIKULAT)

Recommend Documents