View
68
Download
18
Category
Preview:
DESCRIPTION
Pengendalian Debu
Citation preview
PENGENDALI DEBU (PARTIKULAT)
Teknologi Pengendalian Emisi
1
Pengendalian Debu (Partikulat)
Apa itu Partikulat?
Pengendalian Debu (Partikulat)
2
Contoh Dust (debu), Smoke, Fumes, Mists / Fog, Aerosol
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
Pengendalian Debu (Partikulat)
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)
Contoh Partikulat: Dust
Pengendalian Debu (Partikulat)
4 Asal :
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 Partikulat: Fume
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
Pengendalian Debu (Partikulat)
Karakteristik Partikulat: DistribusiUkuran
Pengendalian Debu (Partikulat)
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
Pengendalian Debu (Partikulat)
Alat Pengendali Partikulat
Pengendalian Debu (Partikulat)
8
Gravity Settling Chamber
Cyclone
Electrostatic Precipitator
Fabric Filter
Wet Scrubber
Alat Pengendali dan Ukuran Partikel yang Dapat Dikendalikan
9
Pengendalian Debu (Partikulat)
Ukuran Partikulat
Alat Pengendali
Mekanisme Penyisihan
Gaya Sentrifugal
Impaksi
Intersepsi
Difusi
Gaya Elektrostatik
Gaya Gravitasi
10
Pengendalian Debu (Partikulat)
Gravity Settling chamber
Cyclone
Electrostatic Precipitator
Wet Srubber
Fabric filter
11
Gravity Settling Chamber: Konsep Desain
Pengendalian Debu (Partikulat)
η = Efisiensi penyisihan %
L = total panjang chamber m
Vt = Terminal settling velocity m/detik
H = tinggi chamber m
Vg = kecepatan aliran gas
horizontal
m/detik
Memperpendek H Memperpanjang L
Bagaimana Cara
meningkatkan efisiensi?
Pengendalian Debu (Partikulat)
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
Gravity Settling Chamber Kelebihan dan Kekurangan
Pengendalian Debu (Partikulat)
13
Deskripsi Alat
cyclone
cyclone2
inlet
outlet
body
hopper
Cyclone
Prinsip penyisihan gaya inersia partikel-> sentrifugal Udara mengandung partikulat “dipaksa” utk
berputar seperti siklon Massa partikel menyebabkan partikel
terlempar dari “vortex” 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 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
Pengendalian Debu (Partikulat)
14
Pembersihan Hopper
Cyclone
Inlet
Pengendalian Debu (Partikulat)
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
Cyclone: Kelebihan dan Kekurangan
Electrostatic Precipitator (EP)
EP animation
16
Pengendalian Debu (Partikulat)
Prinsip Penyisihan 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.
Collection plate
Discharge electrode
Electrostatic Precipitator: Klasifikasi EP
Turbular EP Plat EP
17
Pengendalian Debu (Partikulat)
Fabric Filter (FF)
Pengendalian Debu (Partikulat)
18
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
Mekanisme Penyaringan dalam Fabric Filter
Prinsip Penyisihan
mekanisme impaksi, intersepsi dan difusi
Klasifikasi berdasarkan metode pembersihan
Shaking FF
Reverse air FF
Pulse jet FF
Fabric Filter Pulse Jet Fabric Filter
Pengendalian Debu (Partikulat)
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
Fabric Filters Kelebihan dan Kekurangan
Pengendalian Debu (Partikulat)
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
Pengendalian Debu (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 partikel halus harus disisihkan dengan
efisiensi yang relatif tinggi partikulat dan gas yang disisihkan
bersifat mudah terbakar
digunakan untuk menyisihkan partikulat dan gas sekaligus
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 relatif rendah
Electrostatic Precipitator efisiensi yang sangat tinggi diperlukan
untuk menyisihkan partikel halus volume gas yang harus ditangani
sangat besar partikel yang disisihkan perlu
direcovery
Recommended