Pengendalian Debu

PENGENDALI DEBU (PARTIKULAT)

Teknologi Pengendalian Emisi

1

Pengendalian Debu (Partikulat)

Apa itu 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


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


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


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

Alat Pengendali dan Ukuran Partikel yang Dapat Dikendalikan

9


Ukuran Partikulat

Alat Pengendali

Mekanisme Penyisihan

Gaya Sentrifugal

Impaksi

Intersepsi

Difusi

Gaya Elektrostatik

Gaya Gravitasi

10


Gravity Settling chamber

Cyclone

Electrostatic Precipitator

Wet Srubber

Fabric filter

11

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

horizontal

m/detik

Memperpendek H Memperpanjang L

Bagaimana Cara

meningkatkan efisiensi?


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


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


14

Pembersihan Hopper

Cyclone

Inlet


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


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


Fabric Filter (FF)


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


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


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 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

Documents

Pengendalian Debu