Wet Scrubbers

Wet scrubber adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk mengontrol polusi udara dan  memindahkan beberapa partikel berbahaya atau gas dari sistem pembuangan industri. Wetsrubber digunakan karena untuk menghilangkan  bahan yang tidak diinginkan dari aliran gasi. Yang paling umum cairan yang digunakan untuk melakukan hal ini adalah air. Gas buang yang disebabkan oleh pembakaran mungkin mengandung bahan-bahan yang berbahaya bagi lingkungan, tetapi wet scrubber akan membersihkan gas buang atau partikel debu dan polutan lainnya dalam berbagai gas. Gas buang, seperti hidrogen klorida atau amonia dapat dihapus oleh wet scrubber. Hal ini sangat penting bahwa scrubber basah dibersihkan secara menyeluruh setelah digunakan karena mereka dapat menularkan bakteri. Pada tahun 2005 di Norwegia, 10 orang meninggal akibat penyakit legiuner 'yang disebabkan oleh hanya beberapa scrubber terinfeksi.

Scrubber basah kadang-kadang digunakan pada tanaman yang asam manufaktur, pupuk, aspal, dan pabrik baja atau pembangkit listrik besar.

Scrubber basah sering digunakan di pabrik produksi minyak. Mereka memiliki kemampuan untuk menyerap bau, gas, dan uap karena mereka mengumpulkan partikulat, dan mereka juga membersihkan dan keren knalpot. Karena bisnis yang diamanatkan oleh Badan Perlindungan Lingkungan federal untuk mengontrol polutan berbahaya, banyak perusahaan mengandalkan scrubber basah untuk melanjutkan usaha mereka. Tanpa mereka, mereka akan dipaksa untuk menutup oleh pemerintah karena undang-undang anti-polusi. Biaya scrubber ini adalah pengeluaran bisnis yang tidak dapat dihindari oleh perusahaan tersebut.

Scrubber basah menghapus partikulat yang lebih baik daripada filter kain atau debu elektrostatis yang juga digunakan untuk menghilangkan polutan. Manfaat dari scrubber ini selama beberapa perangkat kontrol polusi lainnya adalah bahwa mereka mampu menghilangkan gas serta bahan partikulat, dan mereka juga mampu menangani kelembaban dan suhu tinggi. Selain itu, mereka dapat menetralisir gas yang dapat korosif. Scrubber basah tidak memerlukan banyak ruang untuk beroperasi. Ukuran mereka lebih kecil membuat mereka ekonomis bagi perusahaan untuk menggunakan. Kelemahan scrubber basah yang membuang air mungkin sulit karena peraturan air limbah, dan juga bahwa scrubber mungkin perlu memiliki kolam pengendapan atau lumpur clarifier untuk memenuhi peraturan tersebut. Juga, biaya operasional scrubber bisa sangat mahal karena kebutuhan daya tinggi. Mungkin juga ada masalah korosi yang dihasilkan dari polutan terlarut dan air yang mungkin larutan asam berbahaya. Pemulihan Produk ini juga sulit jika bisnis ingin mengakses partikel debu untuk digunakan dalam produk masa depan.

Bagian utama dari wet scrubber biasanya wadah scrubbing, kabut eliminator, membutuhkan saluran kerja, sistem pompa, pengobatan cair digunakan, dan sistem pembuangan. Sistem ini dikontrol dengan teknologi yang memantau dan membuat penyesuaian yang mungkin diperlukan. Scrubber adalah menara di mana gas dicuci atau dibersihkan.

Ada banyak jenis scrubber basah yang diproduksi untuk tujuan tertentu. Salah satu yang paling populer adalah scrubber Venturi yang menghilangkan partikel dari aliran udara knalpot. Scrubber melewati udara

partikulat yang terkena dampak melalui tabung Venturi. Air digunakan untuk mengontrol dan menghapus debu. Scrubber ini bekerja dengan banjir air atas partikel debu basah dengan jumlah besar turbulensi. Partikel yang kemudian pindah ke gaya pemisah chevron atau pemisah siklon.

Penurunan tekanan dari scrubber adalah cara biasa untuk scrubber untuk dikategorikan. Ada scrubber rendah energi, scrubber menengah-energi, dan scrubber energi tinggi. Mereka menggunakan antara lima inci air dan 15 inci air untuk menghilangkan polutan. Scrubber juga dapat diklasifikasikan sesuai dengan bagaimana sebuah perusahaan menggunakan mereka. Hal ini sering didasarkan pada bagaimana mereka mengumpulkan partikulat atau polutan gas.

SCRUBBER

2.61       Definisi ScrubberScrubber dapat di definisikan sebagai alat pemisahan suatu partikel solid (debu)

yang ada di gas atau udara dengan menggunakan cairan sebagai alat bantu. Air adalah

cairan yang pada umumnya digunakan dalam proses scrubbing, meskipun dapat juga

digunakan cairan lainnya (seperti : asam sulfat, dll).

Pada umumnya, scrubber mampu menghasilkan partikel dengan ukuran 5 µ

diameter. Namun ada yang lebih spesifik yaitu mampu menghasilkan partikel dengan

ukuran 1 µ - 2µ diameter.

 Definisi Scrubber Secara Umum            Scrubber merupakan suatu variasi peralatan yang besar untuk pemisahan zat

padat atau cairan dari gas dengan menggunakan air untuk menggosok partikel dari gas

itu. Scrubber dapat juga dikatakan berfungsi untuk mengurangi polutan udara yang

dihasilkan oleh gas buang suatu industri. Pengendalian pencemaran udara dapat

dilakukan dengan 2 cara yaitu pengendalian pada sumber pencemar dan pengenceran

limbah gas. Pengendalian pada sumber pencemar merupakan metode yang lebih

efektif karena hal tersebut dapat mengurangi keseluruhan limbah gas yang akan di

proses dan yang pada akhirnya dibuang ke lingkungan. Di dalam sebuah pabrik kimia,

pengendalian pencemaran udara terdiri dari 2 bagian yaitu penanggulangan emisi debu

dan penanggulangan emisi senyawa pencemar.

2.64       Mekanisme Kerja Scrubber

Berikut adalah tahapan mekanisme kerja scrubber, antara lain sebagai berikut:

1.     Impingement (pengontakan)

Suatu campuran gas – debu masuk dengan cepat melalui inlet lalu di kontakkan

dengan cairan yang ada di dalam scrubber sehingga partikel debu akan tersangkut

dalam cairan.

2.     Difusi

Partikel – partikel debu tersebut di aliri oleh gas yang kemudian menyebabkan

partikel tersebut berupa tetesan – tetesan yang tersimpan melalui proses difusi.

3.     Humidifikasi

Tetesan debu tersebut lalu diflotasikan dengan cara humidifikasi, yaitu

mengubah permukaan tetesan – tetesan tersebut menjadi elektrostatis. Lalu,

memisahkan berdasarkan ukuran tetes ( besar dan kecil ) secara mekanik. Cara seperti

ini biasanya digunakan untuk debu berkonsentrat tinggi dan tergantung pada kondisi

spesifik debu dan gas – gas lain yang terlibat.

4.     Kondensasi

Apabila tetesan – tetesan itu telah mencapai dew point (titik embun), maka akan

terjadi peristiwa pengembunan ( yang mana tetesan – tetesan berukuran kecil akan

menjadi nukleus pengembunan ). Proses yang dilakukan secara mekanik ini akan

mengembunkan tetesan namun lebih efektif dan ukurannya lebih seragam atau uniform.

Mekanisme ini penting untuk gas panas dengan konsentrasi debu yang kecil. Untuk

konsentrasi yang lebih besar, perlu di tambahkan dengan jumlah proses kondensasi

tersebut.

5.     Wetting (pembasahan)

Proses ini sebenarnya tidak berperan penting dalam scrubber. Ini dilakukan agar

tidak terjadi naiknya partikel debu setelah menjadi tetesan ( proses pembasahan

dilakukan agar partikel – partikel yang yang telah menjadi tetesan tidak ikut keluar

bersama gas lagi ).

6.     Partisi gas

Jika pada suatu gas di lewatkan cairan atau busa, gas akan di pecah menjadi

elemn – elemen yang kecil dimana jarak antara partikel yang tersuspensi dan cairan

yang melingkupinya relatif kecil. Dalam beberapa proses terjadi pemisahan yang di

akibatkan gaya gravitasi dan gerakan brown dalam elemen, dalam hal ini cairan

bertindak sebagai awal pemisahan.

7.     Dust disposal

Dalam beberapa scrubber, cairan tidak dipisahkan oleh gas tetapi mengalir

sebagai pengisi di atas permukaan. Terkecuali dari efek humidifikasi dan wetting

( pembasahan ), kerja cairan yang demikian adalah untuk membersihkan permukaan

dan mencegah debu naik kembali ke atas, hasil yang nyata terjadi juga karena

melibatkan tindakan mekanik yang spesifik.

8.     Elektronik precipitation

Faktor ini juga berperan dalam proses scrubbing, namun mekanismenya sulit

dipahami dan hanya untuk kondisi yang amat penting serta hanya terjadi dalam

beberapa proses.

Jenis – Jenis ScrubberDi dalam industri, banyak dijumpai scrubber dengan berbagai macam metode.

Yang umum ialah scrubber yang mampu menghasilkan partikel dengan ukuran 5µ

diameter. Ada juga yang lebih spesifik yang mampu menghasilkan partikel dengan

ukuran 1 µ- 2 µ diameter. Berikut ini akan dijelaskan jenis atau macam-macam dari

scrubber antara lain:

Wet Scrubber Wet Scrubber dapat d definisikan sebagai alat pemisahan suatu partikel solid

( debu ) yang ada di gas dalam udara dengan menggunakan cairan sebagai alat bantu.

Air adalah cairan yang pada umumnya digunakan dalam proses scrubbing, meskipun

dapat juga digunakan cairan lainnya ( seperti : asam sulfat, dll )

Wet Scrubber dapat mengurangi polutan udara yaitu penanggulangan emisi

debu dan penanggulangan emisi pencemar yang dihasilkan oleh gas buang suatu

industri dalam sekali proses.

Pada umumnya, wet scrubber mampu menghasilkan partikel dengan ukuran 1 µ -

2 µ diameter.

Beberapa keuntungan dari Wet Scrubber antara lain :

  Wet Scrubber mempunyai kemampuan untuk menangani embun dan temperatur tinggi.

  Pintu masuk gas di dinginkan dan menghasilkan keseluruhan peralatan lebih kecil.

  Wet Scrubber dapat memindahkan gas dan partikel keduanya.

  Wet Scrubber dapat menetralkan gas yang bersifat menghancurkan.

Beberapa Kerugian dari Wet Scrubber adalah :

  Mudah berkarat.

  Kebutuhan akan perawatan lebih sulit

2.67Chamber ScrubberScrubber jenis ini memiliki pencuci udara yang konvensial dimana gas akan di

alirkan sampai ke tempat penyemprotan dengan arah aliran yang sejalan atau

berlawanan. Satu set eliminator yang dipasang zig zag diletakkan pada saluran keluar,

serta pelat-pelat dipasang dalam ruang penyemprot.

Proses pendingin gas terjadi saat gas melalui tangki silinder dengan penyemprot

pada bagian atas. Beberapa tangki atau menara juga memiliki sekat pada sisi yang

berlawanan yang juga berfungsi sebagai alat penyemprot. Pada proses untuk

memisahkan produk cair dan gas, pada saluran keluarnya terdapat alat pembalik gas

(gas reversal) dan juga suatu chamber (ruangan) khusus pada saluran outlet. Biasanya

bahan bakunya dari logam besi atau baja dengan ukuran 3 – 72 inch. Kapasitas untuk

inlet 50.000 cu ft/min. Ada juga tipe lain dimana gas akan dilewatkan melaliu kamar

khusus penyemprot yang terdiri atas lorong venturi dengan lobang penyemprot dengan

konsumsi air 15 gal/min tiap 10 hp.

Venturi Scrubber Satu pengembangan terbaru dalam bidang gosokan gas adalah venturi

scrubber, yang mana telah ditemukan bermanfaat untuk koleksi asam belerang berkabut. Metode pemisahan venturi didasarkan atas kecepatan gas yang tinggi pada

bagian yang disempitkan dan kemudian gas akan bersentuhan dengan butir air yang

dimasukkan didaerah sempit tersebut.

Alat ini dapat memisahkan partikel hingga ukuran 0,1 mikron dan gas yang larut

di dalam air. Venturi scrubber menggunakan tekanan rendah ( sekitar 5 lb/sq. In ) pada

lorong venturi dengan kecepatan 200 – 300 ft/sec. Air, produk, dan gas buang

dikumpulkan dalam mesin pemisah ( separator ) dengan metode siklon yang ada pada

bgian lorong venturi itu. Pressure dropnya sebesar 15 inch. Wtr dengan konsumsi air

sebesar 3 gal/mnt tiap power 10 hp.

Cyclone ScrubberCyclone scrubber terdapat pada beberapa tipe scrubber yang menggunakan

metode siklon. Ada yang di dalam lubang vertical bagian tengahnya terdapat bermacam

– macam alat penyemprot cairan. Namun, ada juga terdapat pemisahan cairan yang

dilakukan melalui proses disentegrator ( penghancur ) dengan mengalirkan gas melalui

saluran tertentu. Beberapa unit cyclone scrubber biasanya telah memiliki bagian

disintegrator di dalamnya. Kecepatan gas dalam tower (menara) anatara 4 – 8 ft/sec

dan dengan pressure drop sebesar 2 – 8 inch. Wtr dengan sirkulasi air sebesar 3 – 10

gal/min tiap 10 hp dari keseluruhan gas yang digunakan.

Fungsi dari cyclone scrubber sangat efektif untuk menetralisir gas – gas beracun

seperti belerang, chlor, dsb. Ada juga yang mempunyai suhu di atas 180ºF sehingga

fungsinya juga sebagai pendingin dari gas buang industri kimia. Rentang ukuran debu

yang dapat dipisahkan ialah antara 3 – 5 mikron.

Packed ScrubberMerupakan jenis scrubber dengan menara yang terbuat dari keramik, namun

kurang efektif untuk partikel berukuran 5 µ diameter kecuali jika flokulasi debu terjadi

karena pengembunan (kondensasi). Yang diharapkan pada metode ini ialah dengan

menjaga debu tetap pada ukurannya serta mencegah debu naik kembali. Kelemahan yang ada disini yaitu kemungkinan terjadi penyumbatan saluran akibat debu.

Venturi Wet Scrubber (1)

Satu lagi jenis saringan udara/separator yang akan kita bahas disini adalah wet scrubber. Wet scrubber digunakan untuk aplikasi debu : sangat higroskopis, gampang terbakar/explosive, lembab, liquid aerosol, hasil gerinda metal, flue gas dari boiler.

Cara kerjanya  : udara kotor masuk kedalam venturi dimana pada venturi dialirkan air kedalamnya, karena mengecilnya diameter maka kecepatan udara melalui venturi meningkat

sede mikan rupa sehingga, air yang mengalir masuk terkena udara berkecepatan tinggi mengakibatkan terjadinya butiran2 air, pada bagian ini (terutama pada bagian leher yang paling kecil diamaternya=throat) sebagian besar partikel pollutant ditangkap. Seperti terlihat pada gambar setelah melalui venturi udara mengalir kedalam tangki sehingga terjadi aliran cylonic dalam tangki. Aliran cyclonic akan menimbulkan gaya centrifugal sehingga Air dan partikel yang tertangkap akan menempel pada dinding dalam tangki kemudian mengalir ke bak air. Air dan partikel yang masuk kedalam bak setelah melewati saringan dihisap kembali oleh pompa dialirkan menuju venturi kembali, begitu seterusnya sampai air betul2 jenuh kemudian dikuras. Jumlah air yang dialirkan kedalam venturi disarankan 40% ~ 50% dari berat udara yang masuk dalam kg.

Contoh : udara yang akan dihisap = 18000 m3/jam. (kerapatan udara = 1.2 kg/m3) maka berat udara yang mengali adalah 18000 * 1,2 = 21600 kg/m3. Jumlah air adalah 40% * 21600 = 8640 kg/m3 air atau (1m3 air = 1000 kg) : 8640/1000 = 8.6 m3/jam air atau kapasitas pompa.

Wet scrubber

2.1 Wet scrubber

Sistem scrubber adalah kumpulan berbagai macam alat kendali polusi udara yang dapat

digunakan untuk membuang partikel dan/atau gas dari arus gas keluaran industri. Wet scrubber

adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan variasi alat yang menggunakan liquid

untuk membuang polutan.

2.2 Instalasi Scrubber

Scrubber biasanya dipasang pada bagian lanjutan dari instalasi yang outlet-nya mengeluarkan

emisi, dikarenakan instalasinya bertujuan untuk mengendalikan emisi yang keluar dari instalasi

tersebut. skema pemasangan scrubber pada insinerator diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Gambar 2.1 Skema Instalasi Insinerator

2.3 Cara Kerja Wet Scrubber

Pada Wet scrubber, arus gas kotor dibawa menuju kontak dengan liquid pencuci dengan cara

menyemprotkan, mengalirkannya atau dengan metode kontak lainnya. Desain dari alat kontrol

polusi udara (termasuk Wet scrubber) tergantung pada kondisi proses industri dan sifat alami

polutan udara yang bersangkutan. Wet scrubber membuang partikel dengan cara menangkapnya

dalam tetesan atau butiran liquid. Adapun butiran liquid yang masih terdapat dalam arus gas

pasca pencucian selanjutnya harus dipisahkan dari gas bersih dengan alat lain yang disebut mist

eliminator atau entrainment separator. Kemampuan Wet scrubber terbatas yaitu menyisihkan

partikel kurang dari 0.3 mikron.

Prinsip operasi dari Wet scrubber adalah:

1. Menggunakan gaya inersia partikulat dan droplet untuk mentransfer partikulat dari aliran gas

ke liquid;

2. Di dalam scrubber, partikulat dalam aliran udara dipaksa untuk berkontak dengan liquid

droplet, liquid packing material, liquid jet dari pelat.

Mekanisme Pengumpulan:

1. Inertial impaction and interception

2. Kemampuan partikulat Wet Scrubber untuk menyisihkan partikulat tergantung dari:

Ukuran partikel;

Kecepatan partikel;

Kecepatan droplet.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Prinsip Operasi Wet scrubber

2.2 Jenis-jenis Wet Scrubber

2.2.1 Spray Tower

Tipe paling sederhana dari Wet Scrubber adalah Spray Tower, partikel yang ikut mengalir

bersama aliran gas disemprot dengan air menggunakan nozzle. konstruksi tipe ini bisa

ditempatkan secara horizontal atau vertikal. Berikut ini contoh dari Spray Tower dengan

pemasangan secara vertikal.

Gambar 2.3 Spray Tower

2.2.2 Cyclonic Spray

Perbedaan antara Cyclonic Spray dengan Spray Tower adalah dari segi konstruksi pada bagian

aliran udara masuk ke Scrubber. Cyclonic Spray memiliki konstruksi bagian inlet gas yang

dibuat pada posisi tangensial terhadap silinder Scrubber sehingga gas yang masuk akan

mengalami aliran turbulen sehingga alirannya akan bersinggungan dengan dinding silinder

Scrubber. Hal ini mengakibatkan gas yang mengalir bertambah kecepatan alirannya. Sedangkan

air yang disemprotkan berasal dari nozzle yang ditempatkan pada bagian tengah atas konstruksi

inlet atau dari pipa yang ditempatkan ditengah sepanjang Scrubber. Berikut beberapa tipe dari

Cyclonic Spray.

Gambar 2.4 Irrigate Cyclone Scrubber dan Cyclonic Spray Scrubber

2.2.3 Orifice Scrubber

Pada Orifice Scrubber gas yang mengalir melewati genangan air, sehingga partikel akan

mengendap sedangkan untuk partikel berukuran lebih kecil pada kondisi basah partikel akan

melekat dan jatuh pada pelat penghantar dan mengalir kembali ke genangan air. Beberapa tipe

dirancang dengan pelat penghantar yang dapat disetel kemiringannya agar kecepatan aliran

partikel dapat dikendalikan. Untuk membuang endapan sistem ini menggunakan proses mekanik

yang dibuat pada bagian bawah genangan air. Endapan tersebut dibuang dengan penghantar yang

aplikasinya seperti conveyor ke bagian luar scrubber. Tipe ini mampu menampung aliran gas

diatas 50.000 cfm. Seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 2.5 Orifice scrubber

2.2.4 Impingement Plate Scrubbers

Prinsip kerja dari alat ini adalah gas inlet, naik keatas menuju ruangan plate. Proses

pengumpulan bertumpu pada tetesa droplet yang berasal dari baffle. Kecapatan gas 60 sampai 75

meter/detik melalui lubang mengakibatkan ribuan jet yang menyemprotkan suatu cairan yang

cair ke dalam tetesan pada urutan 100 mikron untuk membersihkan kontaminan gas. Scrubber

Impinjet mampu mengurangi gas polutan yang diinginkan jika jumlah pelat cukup pada tahapan

yang digunakan. Gambar 2.6 menjelaskan tentang mekanisme operasi dari Impingement Plate Scrubbers.

Gambar 2.6 Mekanisme Operasi Impingement Plate Scrubbers

Outlet gas dapat didinginkan sampai kurang dari 5 F ° di atas suhu cairan yang masuk. Pelarut

yang sering digunakan seperti alkohol,pentana, heksana, aseton,

etilena glikol, klorofom, dan lain-lain. pelarut dingin digunakan sebagai kontak langsung

kondensasi cair dan menghilangkan panas.

Keuntungan:

1. Efisiensi untuk penyerapan uap dan gas tinggi;

2. Efisiensi sebesar 98% untuk partikel berukuran 5 mikron atau lebih;

3. Efisiensi tinggi tercapai pada tekanan rendah;

4. Pengumpulan dan penyerapan gas, uapa dan lain-lain dapat dilakukan secara bersamaan;

5. Dapat menangani suhu dan suhu fluktuasi yang tinggi.

2.2.5 Venturi Scrubbers for Fine Particulates

Prinsip Operasi Venturi Scrubbers adalah gas yang masuk, kecepatannya menjadi tinggi ketika

melewati Throat dan terajdi kontak dengan cairan. Cairan ini

dikabutkan menjadi butiran halus yang menjebak partikulat efisiensi yang tinggi.

Partikulat yang besar, berat, jatuh secara gravitasi. Tekanan pengeluaran, semakin tinggi efisiensi

pengumpulan. Gambar 2.7 menjelaskan tentang mekanisme operasi dari Venturi Scrubbers.

Gambar 2.7 Mekanisme Operasi Venturi Scrubbers

Venturi Scrubber menggunakan diferensial kecepatan tinggi gas dan aliran yang mengalir bebas

untuk membuat tetesan agar dapat menjebak kontaminan, sehingga kontaminan berkumpul dan

membentuk terkonsentrasi seperti lumpur. Venturi Scrubber juga bisa melakukan pembersihan

aliran gas proses untuk menghilangkan minyak, debu dan partikulat lain. Scrubber ini membuka

kesempatan untuk mendaur ulang gas-gas sebagai bahan bakar atau proses bahan baku.

Keuntungan Venturi Scrubber adalah:

1. Sederhana., mudah disesuaikan. Pengaturan tekanan efisiensi maksimum;

2. Suhu dapat disesuaikan dan tahan korosi;

3. Dapat menggunakan tinggi konsentrasi lumpur tinggi sebagai scrubbing cair.

2.2.6 Eductor Venturi Scrubbers

Scrubber Eductor adalah alat dirancang untuk menyisihkan gas dan partikulat oleh dorongan

aliran gas menggunakan tekanan tinggi. Selain itu, Eductor

Scrubber dapat digunakan untuk langsung menghubungi kondensasi.

Gambar 2.8 Scrubber Eductor

Kelebihan Wet scrubber

1. Dapat secara simultan/bersamaan menyisihkan partikulat dan gas;

2. Digunakan pada sumber yang mengeluarkan gas atau partikulat bersifat explosive;

3. Bentuknya kecil dan dapat digabungkan dengan unit lainnya dalam ruang terbatas.

Kekurangan Wet scrubber

1. Menimbulkan pencemaran air;

2. Menimbulkan korosif;

3. Membutuhkan biaya yang besar pada pembuangan slugenya.

2.3 Kriteria ukuran Wet Scrubber

Ukuran scrubber keseluruhan (diameter) adalah fungsi dari kecepatan gas jenuh melalui shell

scrubber. Untuk memperlihatkan volume correction dalam perhitungan wet scrubber dapat

dilihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Volume Correction

Para perkiraan partikulat dan / atau kabut efisiensi untuk scrubber venturis dan Impinjet dapat

ditentukan oleh efisiensi grafik pada Gambar 2.10. Untuk menentukan jumlah tahap Impinjet

dibutuhkan untuk penyerapan gas seperti asam, memerlukan perhitungan kompleks dengan

variabel terlalu banyak menggunakan grafik sederhana. Namun, untuk partikulat atau

penyerapan, beberapa hal yang harus diperhatikan:

1. Volume gas;

2. Proses deskripsi

3. Suhu;

4. Ukuran partikel;

5. Kadar air;

6. Jenis kontaminan

Gambar 2.10 Efisiensi Partikulat

2.4 Parameter - Parameter Desain

Parameter yang mempengaruhi performa wet scrubber secara keseluruhan adalah: • Waste gas flow rate, temperature dan humidity; • Kecepatan gas dan pressure drop;• Liquid-to-gas (L/G) ratio;• Droplet size; dan • Persamaan pressure drop

2.4.1 Waste Gas Flow Rate, Temperature, dan Humidity

Laju aliran arus gas adalah parameter untuk pengukuran dimensi yang paling penting pada wet scrubber. Makin tinggi laju aliran gas, makin besar sistem venturi dan volume scrubbing liquid yang dibutuhkan untuk mencuci gas. Wet scrubber beroperasi pada laju alir gas lebih kecil daripada baghouses atau ESPs karena injeksi liquid.

Temperatur gas dan humiditas juga berpengaruh pada desain venturi. Ketika udara melewati wet scrubber, air menguap dan menyebabkan humiditas meningkat dan mendinginkan arus gas. Jumlah penguapan ditentukan oleh temperatur inlet dan humiditas. Laju penguapan yang tinggi akan meningkatkan konsumsi air yang dibutuhkan atau liquid-to-gas ratio.

2.4.2 Kecepatan Gas dan Pressure Drop

Meningkatkan kecepatan relatif antara gas dan droplet liquid meningkatkan momentum partikel, menyebabkan partikel lebih kecil untuk terkumpul oleh mekanisme impaction. Kecepatan relatif dapat ditingkatkan dengan cara mempersempit throat, menginjeksikan liquid counter-current ke aliran gas, atau menyemprot liquid ke throat.

2.4.3 Liquid-to-Gas (L/G) Ratio

Liquid-to-gas ratio (L/G) adalah volume liquid yang diinjeksikan per volume gas masuk. Secara umum, L/G ratio meningkatkan collection efficiency karena density droplet di sepanjang area permukaan tertentu pada scrubber lebih tinggi.

2.4.4 Droplet Size

Terdapat ukuran droplet optimum untuk memaksimalkan pengumpulan partikel. Droplet lebih kecil memiliki permukaan lebih besar terhadap rasio volume, maka akan menangkap partikel lebih banyak per volume yang diinjeksikan. Bagaimanapun juga, jika ukuran droplet terlalu kecil, momentum dari arus gas dapat berpindah ke droplet yang akan menurunkan kecepatan relatif antara droplet dan partikel. Sedangkan kecepatan relatif rendah menghasilkan collection efficiency yang rendah pula.

2.4.5 Persamaan Pressure drop

Persamaan pressure drop yang paling banyak dipakai untuk venturi scrubber adalah : Persamaan lain yang lebih luas diterima untuk memperkirakan pressure drop di sepanjang venturi scrubber diperkenalkan oleh Calvert :

Contoh perhitungan diameter pada scrubber:

Diketahuti : Qu = 10,000 ft3

T = 450°F

Containing, # H2O/# = 0.15

Ditanya : Berapa diameter scrubber jika kecepatan shell adalah 500 ft/min

Jawab :

Volume correction faktor yang didapat dari grafik adalah sebesar 0.75 (pada sumbu y

ditarik horizontal angka 0.15 sampai berpotongan dengan suhu 450°F)

Qu = Inlet volume x correction factor = Outlet Volume

= 10,000 x 0.75

= 7500 ft3/min.

Qu = v . A

7500 ft3/min = 500 ft/min . A

A = 15 ft2

15 ft2 =

D = 4,37 ft

4.1 Kesimpulan Adapun kesimpulan yang dapat diberikan pada tugas ini adalah:

1. Prinsip operasi dari Wet Scrubber adalah menggunakan gaya inersia partikulat dan droplet

untuk mentransfer partikulat dari aliran gas ke liquid; di dalam scrubber, partikulat dalam

aliran udara dipaksa untuk berkontak dengan liquid droplet, liquid packing material, liquid jet

dari pelat.

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi ukuran scrubber adalah Laju alir, suhu, kelembaban,

droplet size, tekanan, komposisi gas, loading kontaminan dan kondisi outlet yang diinginkan.

3. Jenis dari Wet Scrubber adalah Impingement Plate Scrubbers, Venturi Scrubbers, dan

Scrubber Eductor.

4.2 Saran

Saran yang dapat diberkan penulis pada penulisan tugas ini adalah referensi tentang aplikasi

penggunaan wet scrubber pada masing-masing industri,

WET SCRUBBER

Sebelum kita membahas tentang prinsip dan cara kerja wet scrubber, sebaiknya kita mengetahui dahulu, apa sih wet scrubber itu?

Ok, pertama kita bahas dulu pengertian dari wet scrubberwet scrubber adalah sejenis alat yang dapat menghilangkan polutan dari gas, jadi ketika gas hasil pembakaran masih mengandung banyak polutan maka cara menghilangkan polutan tersebut adalah dengan alat yang dinamakan wet scrubber.

Cara kerja wet scrubber adalah sebagai berikut:

1. gas yang mengandung polutan dikontakkan dengan cairan scrubbing

Prinsip kerja wet scrubber yaitudengan menyemprotkan cairan ke dalam gas / dengan diberikan tekanan dan melalui cairan / dengan cara kontak lainnya sehingga dapat menghilangkan polutan yang berada dalam gas

Jumat, 10 Oktober 2014

PELAKSANAAN ANALISA MENGENAI LIMBAH GAS

PENANGANAN

                Pengolah limbah gas secara teknis dilakukan dengan menambahkan alat bantu yang dapat mengurangi pencemaran udara. Pencemaran udara sebenarnya dapat berasal dari limbah berupa gas atau materi partikulat yang terbawah bersama gas tersebut. Berikut akan dijelaskan beberapa cara menangani pencemaran udara oleh limbah gas dan materi partikulat yang terbawah bersamanya.

1.  Mengontrol Emisi Gas Buang

·         Gas-gas buang seperti sulfur oksida, nitrogen oksida, karbon monoksida, dan hidrokarbon dapat dikontrol pengeluarannya melalui beberapa metode. Gas sulfur oksida dapat dihilangkan dari udara hasil pembakaran bahan bakar dengan cara desulfurisasimenggunakan filter basah (wet scrubber).

·         Mekanisme kerja filter basah ini akan dibahas lebih lanjut pada pembahasan berikutnya, yaitu mengenai metode menghilangkan materi partikulat, karena filter basah juga digunakan untuk menghilangkan materi partikulat.

·         Gas nitrogen oksida dapat dikurangi dari hasil pembakaran kendaraan bermotor dengan cara menurunkan suhu pembakaran. Produksi gas karbon monoksida dan hidrokarbon dari hasil pembakaran kendaraan bermotor dapat dikurangi dengan cara memasang alat pengubah katalitik (catalytic converter) untuk menyempurnakan pembakaran.

·         Selain cara-cara yang disebutkan diatas, emisi gas buang jugadapat dikurangi kegiatan pembakaran bahan bakar atau mulai menggunakan sumber bahan bakar alternatif yang lebih sedikit menghasilkan gas buang yang merupakan polutan.

2.       Menghilangkan Materi Partikulat Dari Udara Pembuangan

a.       Filter Udara

Filter udara dimaksudkan untuk yang ikut keluar pada cerobong atau stack, agar tidak ikut terlepas ke lingkungan sehingga hanya udara bersih yang saja yang keluar dari cerobong. Filter udara yang dipasang ini harus secara tetap diamati (dikontrol), kalau sudah jenuh  (sudah penuh dengan abu/ debu) harus segera diganti dengan yang baru.

Jenis filter udara yang digunakan tergantung pada sifat gas buangan yang keluar dari proses industri, apakah berdebu banyak, apakah bersifat asam, atau bersifat alkalis dan lain sebagainya

b.      Pengendap Siklon

Pengendap Siklon atau Cyclone Separators adalah pengedap debu / abu yang ikut dalam gas buangan atau udara dalam ruang pabrik yang berdebu. Prinsip kerja pengendap siklon adalah pemanfaatan gaya sentrifugal dari udara / gas buangan yang sengaja dihembuskan melalui tepi dinding tabung siklon sehingga partikel yang relatif   “berat” akan jatuh ke bawah.

Ukuran partikel / debu / abu yang bisa diendapkan oleh siklon adalah antara 5 u – 40 u. Makin besar ukuran debu makin cepat partikel tersebut diendapkan.

c.       Filter Basah

Nama lain dari filter basah adalah Scrubbers atau Wet Collectors. Prinsip kerja filter basah adalah membersihkan udara yang kotor dengan cara menyemprotkan air dari bagian atas alt, sedangkan udara yang kotor dari bagian bawah alat. Pada saat udara yang berdebu kontak dengan air, maka debu akan ikut semprotkan air turun ke bawah.

Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dapat juga prinsip kerja pengendap siklon dan filter basah digabungkan menjadi satu. Penggabungan kedua macam prinsip kerja tersebut menghasilkan suatu alat penangkap debu yang dinamakan.

d.      Pegendap Sistem Gravitasi

Alat pengendap ini hanya digunakan untuk membersihkan udara kotor yang ukuran partikelnya relatif cukup besar, sekitar 50 u atau lebih. Cara kerja alat ini sederhana sekali, yaitu dengan mengalirkan udara yang kotor ke dalam alat yang dibuat sedemikian rupa sehingga pada waktu terjadi perubahan kecepatan secara tiba-tiba (speed drop), zarah akan jatuh terkumpul di bawah akibat gaya beratnya sendiri (gravitasi). Kecepatan pengendapan tergantung pada dimensi alatnya.

e.      Pengendap Elektrostatik

Alat pengendap elektrostatik digunakan untuk membersihkan udara yang kotor dalam jumlah (volume) yang relatif besar dan pengotor udaranya adalah aerosol atau uap air. Alat ini dapat membersihkan udara secara cepat dan udara yang keluar dari alat ini sudah relatif bersih.

Alat pengendap elektrostatik ini menggunakan arus searah (DC) yang mempunyai tegangan antara 25 – 100 kv. Alat pengendap ini berupa tabung silinder di mana dindingnya diberi muatan positif, sedangkan di tengah ada sebuah kawat yang merupakan pusat silinder, sejajar dinding tabung, diberi muatan negatif. Adanya perbedaan tegangan yang cukup besar akan menimbulkan corona discharga di daerah sekitar pusat silinder. Hal ini menyebabkan udara kotor seolah – olah mengalami ionisasi. Kotoran udara menjadi ion negatif sedangkan udara bersih menjadi ion positif dan masing-masing akan menuju ke elektroda yang sesuai. Kotoran yang menjadi ion negatif akan ditarik oleh dinding tabung sedangkan udara bersih akan berada di tengah-tengah silinder dan kemudian terhembus keluar.

 NAMA : IMAM MAULANA

KELAS : 3IC04

Cara Kerja Scrubber Udara Pungsi utama Scrubber udara adalah melakukan pembersihan dan menghilangkan zat yang berbahaya dari udara dan dilepaskan di tempat kerja . Mereka memiliki peran yang cukup penting untuk pemurnian udara . Scrubber udara secara kasar dapat disebut sebagai perangkat yang membantu dalam pemurnian udara dengan menyaring zat berbahaya seperti debu , bahan kimia dan bahkan gas . Mereka sangat penting dalam pabrik-pabrik besar dan industri di mana gas beracun dan berbahaya , bahan kimia , dll dilepaskan   keluar   secara   teratur   .   Ada   scrubber   udara   yang   melakukan   fungsi   individu   dalam membersihkan tetapi ada beberapa yang dirancang sedemikian rupa bahwa mereka membantu dalam memurnikan   partikel   debu   ,   gas   dan   semua   kotoran   lainnya   secara   keseluruhan   .

Scrubber udara biasanya membantu dalam pemurnian udara dengan memanfaatkan ion dan ozon . Ada juga scrubber  udara yang menggunakan  hanya filter  dan penggemar  dan menarik  dalam gas murni dalam jumlah besar dan dilepaskan keluar udara murni dan bersih . Ada beberapa teknik dasar yang sangat penting diikuti dalam penyaringan . Mereka adalah teknik scrubbing Basah dan teknik menggosok kering   .

Penggosok basah melibatkan penggunaan alat-alat khusus tertentu seperti pad lembab , kain basah dan ruang cair dimana gas murni dilewati. Ia bekerja pada prinsip membiarkan lulus udara basah melalui ruang   lembab   dan   basah   sehingga   residu   terjebak   di   atasnya.   Kemudian,   udara   dikurangi   residu melewati bersih dan melepaskan keluar sebagai udara bersih dan murni . Ada scrubber basah tertentu yang hanya menggunakan air sebagai agen pembersih . Tapi ada juga perangkat yang menggunakan reagen   dan   solusi   untuk   menyaring   dan   membersihkan   senyawa   kimia   hadir   di   udara   .

Menggosok kering biasanya melibatkan penggunaan alat pembersih udara ionik . Ada juga versi canggih yang menggunakan alumina aktif , berbagai bahan berpori , dll yang diperlakukan dengan bahan kimia . Mereka   efektif   melakukan   fungsi   menghapus   dan   penyaringan   senyawa   kimia   dari   udara   dan melepaskan   keluar   udara   bersih   dan   murni   .

Sebagai kesimpulan , scrubber udara adalah perangkat paling penting di tempat-tempat kerja di mana bahan kimia , asap dan zat beracun dan berbahaya lainnya dibebaskan keluar ke udara selalu .

Sebagai kontrol partikel, wet scrubber (disebut juga wet collector) dievaluasi terhadap kain filter dan electrostatic   presipitator,   Beberapa   keuntungan   wet   scrubber   adalah   sebagai   berikut:

1.  Wet   scrubber  mempunyai   kemampuan   untuk  menghandle   temperature   tinggi   dan   kelembaban2.   Dalam   wet   scrubber,   gas   didinginkan,   sehingga   peralatan   yang   dibutuhkan   lebih   kecilgas yang didinginkan tersebut berarti wet scrubber dapat mengurangi suhu dan volume, oleh karena itu ukuran   vessel   (termasuk   fans   dan   ducts   downstream)   lebih   kecil   dibandingkan   perangkat   kontrol lainnya, ukuran yang lebih kecil mengakibatkan biaya modal yang lebih rendah dan fleksibilitas dalam penenmpatannya.   3.   Wet   scrubber   dapat   menghilangkan   gas   maupun   partikel   yang   tidak   diinginkan4.   Meminimalisasi   terhadap   bahaya   terbakar   dan   meledakkebanyakan   debu   kering   mudah   terbakar,   maka   dengan  menggunakan   air   dapat   menghilangkan kemungkinan   adanya   ledakan5. Wet scrubber dapat menetralkan gas yang bersifat korosif

1.      WET SCRUBBER

Sistem scrubber adalah kumpulan berbagai macam alat kendali polusi udara yang dapat

digunakan untuk membuang partikel dan/atau gas dari arus gas keluaran industri. Wet

scrubber adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan variasi alat yang

menggunakan liquid untuk membuang polutan. Scrubber biasanya dipasang pada bagian lanjutan

dari instalasi yang outlet-nya mengeluarkan emisi, dikarenakan instalasinya bertujuan untuk

mengendalikan emisi yang keluar dari instalasi tersebut. Prinsip scrubbersadalah mengurangi

partikulat/ gas dengan menyerapnya menjadi cairan yang keluar dengan cepatkarena sentuhan.

Kelebihan Wet Scrubber (Cooper & Alley, 1986)

    Menyediakan absorpsi gas dan pengumpulan debu pada satu unit.

    Dapat mengendalikan kabut. Dapat mendinginkan gas panas.

    Efisiensi pengumpulan dapat difariasikan.

    Korosi gas dan debu dapat divariasikan.

    Dapat menangani debu yang dapat terbakar dan meledak dengan resiko yang kecil.

Kekurangan Wet Scrubber (Cooper & Alley, 1986)

    Berpotensi tinggi terhadap korosi.

    Cairan keluar dapat menyebabkan masalah pencemaran air.

    Partikel terkumpul dapat terkontaminasi dan dapat tidak bisa digunakan kembali

Macam-Macam Wet Scrubber

1.      Spray chamber scrubbers.

Jenis teknologi ini merupakan bagian dari kelompok kontrol polusi udara secara kolektif disebut

sebagai scrubber basah. Jenis teknologi ini digunakan Penghapusan polutan udara oleh

atau diffusional impaksi inersia, reaksi dengan sorben.

2.      Cyclone spray chamber.

cyclone scrubber memisahkan udara dari debu dengan gaya centrifugal.

Gbr 1 Spray chamber scrubbers , gbr 2

Cyclone spray chamber

3.      particulate scrubbers (wet

collectors/scrubbers) :

      a.       venturi scrubbers

             b.      self induced spray scrubbers,

             

                                                                                                            c.   plate towers scrubbers,

Cara Kerja Wet Scrubber

Pada Wet scrubber, arus gas kotor dibawa menuju kontak dengan liquid pencuci dengan cara

menyemprotkan, mengalirkannya atau dengan metode kontak lainnya. Desain dari alat kontrol

polusi udara (termasuk Wet scrubber) tergantung pada kondisi proses industri dan sifat alami

polutan udara yang bersangkutan. Wet scrubber membuang partikel dengan cara menangkapnya

dalam tetesan atau butiranliquid. Adapun butiran liquid yang masih terdapat dalam arus gas

pasca pencucian selanjutnya harus dipisahkan dari gas bersih dengan alat lain yang disebut mist

eliminator atau entrainment separator.Kemampuan Wet scrubber terbatas yaitu menyisihkan

partikel kurang dari 0.3 mikron.

Prinsip operasi dari Wet scrubber adalah :

1.      Menggunakan gaya inersia partikulat dan droplet untuk mentransfer partikulat dari aliran gas

ke liquid;

2.      Di dalam scrubber, partikulat dalam aliran udara dipaksa untuk berkontak dengan liquid droplet,

liquidpacking material, liquid jet dari pelat.

Mekanisme Pengumpulan:

1.      Inertial impaction and interception

2.      Kemampuan partikulat Wet Scrubber untuk menyisihkan partikulat tergantung dari:

    Ukuran partikel;

    Kecepatan partikel;

    Kecepatan droplet.

2.      BAG HOUSE FILTER ATAU FABRIC FILTER (FF)

Bag filter adalah alat untuk memisahkan partikel kering dari gas (udara) pembawanya. Di

dalam bag filter, aliran gas yang kotor akan partikel masuk ke dalam beberapa longsongan filter

(disebut juga kantong atau cloth bag) yang berjajar secara pararel, dan meninggalkan debu

pada filtertersebut. Aliran debu dan gas dalam bag filter dapat melewati kain (fabric) ke segala

arah. Partikel debu tertahan di sisi kotor kain, sedangkan gas bersih akan melewati sisi bersih

kain. Konsentrasi partikel inletbag filter adalah antara 100 μg/ m3 – 1 kg/m3. Debu secara

periodik disisihkan dari kantong dengan goncangan atau menggunakan aliran udara terbalik,

sehingga dapat dikatakan bahwa bag filter adalah alat yang menerima gas yang mengandung

debu, menyaringnya, mengumpulkan debunya, dan mengeluarkan gas yang bersih ke atmosfer.

Gbr.1.Skema bag house filter

Alat ini umum digunakan di industri carbon black dan cemen serta industry lain yang

menangani powder-powder yang jika dibiarkan akan menyebabkan pencemaran lingkungan.

Pencemaran lingkungan yang paling utama yaitu pencemaran udara berupa partikulat (debu).

Mengingat debu yang dihasilkan dari pabrik semen sebenarnya merupakan produk juga (hanya

belum sempurna), maka debu yang tertangkap alat pengendali partikulat akan dikembalikan lagi

ke proses hingga diperoleh produk dengan kehalusan yang sesuai. Sedangkan untuk pencemaran

air dan tanah tidak terlalu berdampak pada lingkungan. Di industry carbon black, alat ini

digunakan untuk produk keluaran reaktor furnace(fluffy black) merupakan padatan tersuspensi

dengan ukuran partikel yang sangat kecil (sekitar 0,3 mikron). Efektvitas pemisahan pada fabric

bag filter adalah sebesar 99 – 99,9 %. Lapisan debu atau dust cake yang terkumpul dalam

kain fabric bag filter sangat berkontribusi pada besarnya efisiensi pemisahan alat

ini. Cake tersebut, menjadi pembatas dengan pori melengkung yang menyaring partikel selama

melewati cake. Temperatur gas hingga 260oC hingga 288 oC masih dapat ditangani dengan

konfigurasi tertentu. Pressure drop yang terjadi pada sistem penyaringan alat ini adalah sekitar 5-

20 inch H2O. Batasan pada penggunaan bag filter adalah karakteristik gas (temperatur dan

korosivitas) dan karakteristik partikel (tingkat kelengketan) yang berpengaruh pada kain dan

operasi pemisahan yang terjadi.

Keistimewaan pada pengoperasian fabric filter ini yang membedakan dengan yang lain

adalah kemampuan untuk melakukan penyaringan ulang secara periodik dengan adanya

mekanisme gas cleaning. Filter lain pada umumnya seperti High Efficiency Particulate

Air(HEPA) filter, High Efficiency Air Filter (HEAFs) dan automotif induction air filter adalah

contoh dari beberapa alat penyaring udara yang bag penyaringnya harus dibuang setelah

lapisan cake terakumulasi di permukaan bag secara signifikan.

Kelebihan Fabric Filter (FF)

1.      Efisiensi pengumpulan sangat tinggi, meski untuk partikulat yang sangat kecil

2.      Dapat dioperasikan pada kondisi debu dan dalam volume alir yang berbeda-beda

3.      Terjadi konservasi energi

4.      Tidak beresiko menimbulkan pencemaran air dan tanah

Kekurangan Fabric Filter (FF)

1.      Memerlukan area yang luas

2.      Material kain akan dapat rusak akibat adanya temperatur yang tinggi ataupun korosi bahan kimia

3.      Tidak dapat beroperasi pada keadaan basah(moist)

4.      Kain dapat menjadi lengket

5.      Dapat berpotensi menimbulkan kebakaran atau meledak (eksplotion).

Cara Kerja Fabric Filter (FF)

Proses yang terjadi dalam fabric bag filter diawali dengan pengaliran produk reaksi berupa

campuran antara carbon black dengan gas hidrogen, metan, CO2, dll. Pengaliran campuran gas

ini (fluffy black) dibantu dengan menggunakan fan. Fan tersebut ada yang dipasang pada saluran

gas kotor (positive pressure baghouse) ada juga yang dipasang pada saluran gas bersih (negative

pressure baghouse). Fluffy black selanjutnya melewati bag filterdan partikel carbon

black tertahan pada permukaan kain atau serat. Setelah disaring pada selang waktu tertentu,

aliran gas masuk compartment pertama dihentikan dan flaffy black dilewatkan

melalui compartment lain.

Bag filter yang telah jenuh selanjutnya dibersihkan dengan mekanisme tertentu sesuai dengan

tipenya yaitu reverse-air, shaking dan pulse-jet. Di samping itu pula terdapat metode sonic

fibration yakni dengan menggunakan gelombang frekuensi rendah untuk menggetarkan bag

filter. Periode pembersihan ini sangat singkat berkisar 0,3 -120 sekon untuk tiap compartment.

Gas keluaran bag tersebut selanjutnya memasuki unit operasi lainnya, sedangkan karbon yang

terkumpul di bagian collection hopper dipindahkan dengan menggunakan screw conveyor.

3.      ELECTROSTATIC PRESIPITATOR (ESP)

Dari asal katanya, Precipitator adalah alat yang digunakan untuk mengendapkan sesuatu.

Sedangkan Electrostic adalah sebuah fenomena listrik dimana muatan listrik berpindah dari satu

potensial tinggi ke potensial rendah tanpa adanya bagian yang bergerak (bandingkan dengan

generator). Jadi terjemahan bebas Electrostatic Precipitator adalah alat yang digunakan untuk

mengendapkan debu/partikel padat dengan memanfaatkan prinsip elektrostatis.

ElectroStatic Precipitator (ESP) adalah salah satu alternatif penangkap debu dengan effisiensi

tinggi (mencapai diatas 90%) dan rentang partikel yang didapat cukup besar. Dengan

menggunakan electro static precipitator (ESP) ini, jumlah limbah debu yang keluar dari cerobong

diharapkan hanya sekitar 0,16 % (efektifitas penangkapan debu mencapai 99,84%). 

Salah satu komponen terpenting dalam proses produksi di Pabrik Gula dan PLTU adalah

boiler. Fungsinya adalah sebagai tempat untuk memanaskan air, sehingga menghasilkan uap

yang nantinya akan digunakan untuk proses selanjutnya. Pada PLTU, uap ini digunakan untuk

memutar turbin uap sebagai penggerak generator.Untuk melakukan kerjanya, boiler

membutuhkan adanya panas yang digunakan untuk memanaskan air. Panas ini disuplai dari

bagian yang disebut dengan ruang bakar atau furnace, dimana pada ruang bakar ini dilengkapi

dengan alat pembakaran atau burner. Hasil pembakaran di ruang bakar tersebut mengandung

banyak debu mengingat bahan bakar yang digunakan adalah batubara, dan debu tersebut akan

terbawa bersama gas buang menuju cerobong. Sebelum gas buang tersebut keluar melalui

cerobong, maka gas buang tersebut akan melewati kisi-kisi suatu electrostatic precipitator (ESP).

Berikut adalah komponen Electrostatic Precipitator :

a.                 Roof

b.                High Voltage Transformer-Rectifier Unit

c.                 Manhole

d.                Discharge Electrode Rapping Motor

e.                 Outlet Nozzle

f.                 Manhole

g.                Collecting Electrode

h.                Internal Walkway

i.                  Discharge Electrode

j.                  Collecting Electrode Rapping Motor

k.                Hopper

l.                  Partition Plate of Hopper

m.              Thermal Insulation

n.                Inlet Nozzle

o.                Gas Distribution Screen

p.                Discharge Electrode Support Insulator\

Kelebihan Electrostatic Presipitator

1.        Memiliki biaya operasi yang rendah kecuali hendak mencapai efisiensi yang tinggi

2.        Efisiensi sangat tinggi untuk partikel yang berukuran sangat kecil

3.        Dapat mengatasi volume gas yang tinggi dengan penurunan tekanan yang rendah

4.        Dapat melakukan dry colection untuk material yang akan digunakan

Kekurangan Electrostatic Presipitator

1.      Harganya mahal

2.      Tidak dapat mengontrol emisi gas

3.      Sangat tidak fleksibel untuk berubah sesuai kondisi operasional

4.      Memerlukan tempat yang luas

5.      Tidak bekerja pada partikulat dengan resistivitas elektrikal yang tinggi

Cara Kerja Electrostatic Presipitator

1.      melewatkan gas buang (flue gas) melalui suatu medan listrik yang terbentuk antara discharge

electrode dengan collector plate, flue gas yang mengandung butiran debu pada awalnya

bermuatan netral dan pada saat melewati medan listrik, partikel debu tersebut akan terionisasi

sehingga partikel debu tersebut menjadi bermuatan negatif (-).

2.      Partikel debu yang sekarang bermuatan negatif (-) kemudian menempel pada pelat-pelat

pengumpul (collector plate), Debu yang dikumpulkan di collector plate dipindahkan kembali

secara periodik dari collector plate melalui suatu getaran (rapping). Debu ini kemudian jatuh ke

bak penampung (ash hopper), dan ditransport (dipindahkan) ke flyash silo dengan cara di vakum

atau dihembuskan.

4.      ABSORPTION SYSTEM

Absorpsi adalah proses pemisahan bahan dari suatu campuran gas dengan cara pengikatan

bahan tersebut pada permukaan absorben cair yang diikuti dengan pelarutan. Kelarutan gas yang

akan diserap dapat disebabkan hanya oleh gaya-gaya fisik (pada absorpsi fisik) atau selain gaya

tersebut juga oleh ikatan kimia (pada absorpsi kimia). Komponen gas yang dapat mengadakan

ikatan kimia akan dilarutkan lebih dahulu dan juga dengan kecepatan yang lebih tinggi. Karena

itu absorpsi kimia mengungguli absorpsi fisik.

Kelebihan Absorption System

    Kehilangan tekanan rendah

    Dapat digunakan fiberglass/plastic

    Efisiensi relatif tinggi

    Biaya investasi relatif murah

    Tidak membutuhkan space yang luas

    Mampu menyisihkan gas dan partikulat

Kekurangan Absorption system

    Menimbulkan masalah pencemaran air

    Menghasilkan produk basah

    Debu yang mengendap dapat menyumbat kolom atau plate

    Biaya perawatan relatif tinggi

Prinsip Kerja Kolom Absorpsi

Proses Pengolahan Kembali Pelarut Dalam Proses Kolom Absorber

    Konfigurasi reaktor akan berbeda dan disesuaikan dengan sifat alami dari pelarut yang digunakan

    Aspek Thermodynamic (suhu dekomposisi dari pelarut), Volalitas pelarut, dan aspek kimia/fisika

seperti korosivitas, viskositas, toxisitas, juga termasuk biaya, semuanya akan diperhitungkan

ketika memilih pelarut untuk spesifik sesuai dengan proses yang akan dilakukan.

    Ketika volalitas pelarut sangat rendah ,contohnya pelarut tidak muncul pada aliran gas, proses

untuk meregenerasinya cukup sederhana yakni dengan memanaskannya .

METODE ABSORPTION :

      MENARA ISI

Tipe Menara Isi :

Menara berbentuk silinder tegak diisi dg butiran pengisi untuk memperluas permukaan kontak.

Cairan mengalir melalui butiran sedangkan gas dapat mengalir searah atau berlawanan dg cairan

penyerap. Butiran pengisi dapat dibuat dari bahan plastik atau karbon.

      MENARA SEMPROT

Menara Semprot memadai untuk pengumpulan partikel kasar lebih besar dari 10 sampai 25

pM diameter, meskipun dengan peningkatan tekanan nosel inlet cair, partikel dengan diameter

2,0 pM dapat dikumpulkan. Tetesan kecil dapat dibentuk oleh cairan tekanan tinggi di nozzle.

Koleksi efisiensi tertinggi dicapai ketika tetesan kecil diproduksi dan perbedaan antara kecepatan

tetesan dan kecepatan dari partikel bergerak ke atas tinggi. Tetesan kecil, bagaimanapun, telah

menetap kecepatan kecil, sehingga ada berbagai ukuran tetesan optimal untuk scrubber yang

bekerja dengan mekanisme ini.

Menara semprot dapat digunakan untuk penyerapan gas, tetapi mereka tidak seefektif menara

tidur kemasan atau piring. Menara semprot dapat sangat efektif dalam menghilangkan polutan

jika polutan sangat larut atau jika reagen kimia ditambahkan ke cairan.

Sebagai contoh, menara semprot digunakan untuk menghilangkan gas HCl dari ekor gas buang

di bidang manufaktur asam klorida. Dalam produksi pupuk superfosfat yang digunakan dalam

manufaktur, SiF4 dan gas HF dilepaskan dari berbagai titik dalam proses.                   

Menara semprot telah digunakan untuk menghilangkan senyawa ini sangat larut. Menara

semprot juga digunakan untuk menghilangkan bau di makan tulang dan industri manufaktur

lemak dengan menggosok gas buang dengan larutan KMnO4.

Karena kemampuan mereka untuk menangani volume gas besar di atmosfer korosif, menara

semprot juga digunakan dalam sejumlah sistem desulfurisasi gas buang sebagai tahap pertama

atau kedua dalam proses penghapusan polutan.

Keuntungan utama dari menara semprot lebih dari scrubber lain adalah desain mereka benar-

benar terbuka, mereka tidak memiliki bagian internal kecuali nozel semprot.

Pada alat ini, gas kotor masuk dari bagian dasar akibat adanya tekanan. Gas membumbung ke

atas sementara dari atas disemprotkan air melalui pipa air yang dilengkapi dengan sprayer shg air

yg keluar merupakan butiran-butiran halus yg memenuhi menara. Karena adanya gaya berat,

butiran air akan turun sementara gas akan naik bersama udara. Gas kotor akan bercampur air dan

kemudian ditampung dan dialirkan ke tempat tertentu.

      PENYEMPROT SIKLON

Siklon adalah suatu peralatan mekanis yang digunakan untuk menyisihkan partikel dengan

ukuran relatif besr dari suatu aliran gas. Capital cost untuk siklon relatif rendah tetapi biaya

operasional tinggi karena tingginya pressure drop.

Cara kerja penyemprot siklon :

Silinder tegak, di bagian bawah terdapat gas yang masuk melalui saluran yang berbentuk

tangensial, aliran gas berjalan mengelilingi cairan akan menabrak butiran cairan sehingga terjadi

penyerapan. Aliran gas yang berjalan mengelilingi cairan menabrak butiran sehingga terjadi

penyerapan.

      ABSORPSI MEKANIS

Prinsipnya adalah pemisahan zat pencemar dalam bentukgas melalui cairan penyerap yang

tidak mudah menguapsehingga zat-zat tersebut terserap. Penyerapanberlangsung dengan mudah

apabila kontak permukaancukup luas.Lima metode kerja absorpsi adalah menara isi,menara

semprot, penyerapan dengan tarikan cairan,semprot cyclone, dan penyerapan mekanis.

Dalam absorpsi mekanis ini alirannya di isi cairan penyerap (penyemprot siklon).