Flue Gas Cleaning

Tugas Kelompok

“Flue Gas Cleaning”

Untuk Memenuhi Tugas Terstruktur Matakuliah Sanitasi Dan Pengelolaan Limbah

Oleh:

Dewi Kurniawati                                105100403111008

Dzulvina Utami                                   105100107111001

IGN Pratama Putra                             105100403111007

Moh. Wahid Wahyu Kurniawan         105100103111004

Okkie Dhyantari                                 105100107111007

Program Studi Ilmu dan Teknologi Pangan

Jurusan Teknologi Hasil Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Universitas Brawijaya

Malang

2012

·        Catalytic reduction

Reduksi selektif  katalitik yang digunakan dalam mereduksi NOx adalah NH₃ dengan bantuan oksigen berlebih serta dengan katalis yang berupa zeolite, Mo₂O₃, V₂O₅, WO₃, Fe-Cr oksida, dan Cr₂O₃-Al₂O₃. Dari beberapa katalis yang dapat menghasilkan  oksidasi logam yang baik adalah CuO/y-A1₂O₃. Pengoptimalan proses ini dapat menggunakan logam atau bahan keramik tetapi yang banyak digunakan adalah aluminium. Reaksi inio terjadi pada temperature 300-600 ⁰C (anonymous,2012).

Reaksi yang terjadi pada reaksi reduksi NO pada katalis alumina (Al) dan penggunaan reduksi C₂H₄

C₂H₄ + O₂ → CxHyO (1)

NO or NO₂ + CxHyO → CxHyOz → N₂ (2)

NO + O₂ → NO₂ (3)

NO₂ + C₂H₄ → N₂ (4)

C₂H₄ + O₂ → CO₂ (5) (Sarwono,2009).

Senyawa yang digunakan dalam reaktan yaitu oksigen, NOx, senyawa reduksi berupa gas dan untuk senyawa katalis berupa larutan (Sarwono,2009).

·        Injected active carbon powder

Powdered Activated Carbon (PAC) diterapkan sebagai perkembangan dalam pengolahan limbah cair, dimana PAC dapat mengadsorpsi senyawa organik, bau dan rasa, peptisida serta senyawa organik sintetis lainnya. Pada penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa PAC dapat (i) memberikan penyisihan (removal) dari Natural Organic Matter (NOM) dan Synthetic Organic Compounds (SOC), (ii) mengurangi beban Dissolved Organic Pollutant (DOP) pada membran, dan (iii) mencegah terjadinya fouling pada membran [12].

Powdered activated carbon mengandung senyawa seperti carbonyl, carboxyl, phenol lactone, quinine, dan ether. Senyawa ini mengakibatkan activated carbon mempunyai sifat adsorpsi.

Reaksi :

CH4 + 2O2      à CO2 + 2H2O        ∆H= -799 kJ …………….. (3)

CH4                à C + 2H2                ∆H= 92 kJ ………………. (4)

Proses ini menghasilkan carbon black tidak lebih dari 5%, sehingga sudah ditinggalka

Mekanisme perbaikan karbon aktif pada proses lumpur aktif dapal dikelompok sebagai berikut:

1. Aktivitas biologis mikroorganisme ditingkatkan oleh karbon aktif (enhanced bioactifity  'stimulation of biological activity'),

2. Bioregenerasi.

3. Adsorpsi produk metabolit (metabolite products.)

Mekanisme pertama, yaitu kemampuan karbon aktif untuk meningkatkan aktivitas mikroba disebabkan oleh (a) . Naiknya konsentrasi senyawa organik pada permukaan karbon aktif, (b). Waktu 37 kontak yang lebih panjang antara mikroba dengan senyawa organic yang teradsorpsi, (c). naiknya konsentrasi oksigen pada permukaau karbon aktif; (d) adsoprsi senyawa -s«nyawa toksik, (e). pergeseran populasi (population shift) mikroorganisme karena bakteri-bukanpembentuk-flok teradsorpsi.

Mekanisme bioregenerasi adalah proses biodegradasi senyawa organic yang teradsoprsi, sehingga permukaan karbon aktif dapat di gunakan kembali untuk adsorpsi senyawa organik yang teradsorpsi disisihkan dengan desorpsi, asimilasi mikroba langsung pada permukaan, atau reaksi enzim.

Mekanisme yang ketiga yaitu mekanisme adsorpsi produk metabolit dapat menjelaskan mengapa p enyisihan senyawa organik yang lebih baik diperoleh dengan penambahan kar bon aktif. Hal ini disebabkan produk-produk metabolit yang merupakan zat organik diadsorpsi oleh karbon aktif, sehingga kandungan organik di fasa cair menurun dengan nyata.

·        Particle filtration

Senyawa : HA (Asam Hyluronic) yang tidak hanya mengatur organisasi ECM (matriks seluler), tetapi juga berperan dalam adhesi sel, kenker metastatis dan motilitas sel. HA juga berfungsi untuk peningkatan pertumbuhan, stabilitas tulang rawan dan lainnya.

Reaksi :

Mekanisme :

Partikel HA (sub) micron yang mengandung 6,8 % wt 0.2 M NaOH, HA MW: 560 kDa direaksikan dengan 15 ml isooctane yang mengandung 0.2 M AOT dan 0.04 M 1-HP. Campuran tersebut kemudian divortex, DVS (60 % dibaningkan dengan HA unit yang berulang) sebagai crosslinker dan sistem mikroemulsi air dalam minyak, kemudian ditambahkan dan reaksi dilanjutkan selama satu jam pada temperatur yang sesuai dengan kecepatan pengadukan 2000-2200 RPM. Particle filtration terjadi pertama dengan penyaringan menggunakan kertas filter Whatman (partikel retensi & gt; 8 & amp; # 956; m) menggunakan penambahan aseton sebagai pelarut untuk menghilangkan surfaktan dan  un-reacted crosslinker karena stabil saat dilapisi AOT tetapi juga dapat mengendapkan partikel HA hydrogen. Fase atas adalah senyawa organic (isooctane dan aseton) terdekantasi, dan endapan re-suspended dalam aseton disentrifugasi pada 4500 rpm selama 10 menit. hasil saringan diukur dengan gravimetri. Pengulangan penyaringan dengan penambahan aseton dilakukan setidaknya  tiga kali. Partikel yang ada disentrifugasi dan dikeringkan dibawah tekanan vakum. Campuran reaksi selanjutnya mengalami particle filtration kembali (partikel retensi & gt; 2,5 & amp; # 956; m) untuk pemisahan partikel dengan aseton, dimana jumlah aseton lebih besar dari aseton.

·        Desulfuratio

Stukstur desulfurization

                        (Shiraishi, Y,2001)

Cara paling popular dari desulfurization adalah pembersihan dari belerang dari baja cair ke dasar mengurangi ampas bijih. Terak basa adalah satu ampas bijih mengandung sebagian besar oksida dasar: CaO, MgO, MnO, FeO. Kawan Metode yang popular desulfurisasi adalah pengangkatan belerang dari baja cair keterakterak mengurangi dasar adalah terak yang mengandung oksida terutama dasar Dasar:.

CaO, MgO, MnO, FeO.

Satu terak basa khas terdiri dari 35 - 60%  CaO + MgO, 10 - 25% FeO, 15 - 30% SiO 2, 5 - 20% MnO.

Sebuah terak dasar khas terdiri dari 35 - 60% CaO + MgO, FeO 10 - 25%, 15 - 30% SiO 2, MnO 5 - 20%

Transisi belerang dari baja untuk terak dapat disajikan oleh reaksi kimia berikut:

[S] + (CaO) = (CaS) + [O][S] + (CaO) = (CAS) + [O]

The equilibrium constant K _S1 of the reaction is:_S1kesetimbangan K konstan dari reaksia dalah:
K _S1 = a _[O] *a _(CaS) /a _[S] *a _(CaO)K _S1 = a _[O] * a _(CAS) / a _[S] * a

Aktivitas kimia tinggi dari agen desulfurization (Ca, Mg); Kimia Aktivitas tinggi dari agen desulfurisasi (Ca, Mg) Area kontak tinggi di antara tahap baja dan ampas bijih; Kontak tinggi daerah antara baja dan fase terak; Menggerakkan menyediakan kondisi kinetic baik dari desulfurization; Pengadukan menyediakan kondisi kinetic baik desulfurisasi Buat buatan dari dasar bukan mengoxidasi ampas bijih mampu untuk menyerap produk dari  reaksi desulfurization (CaS, MgS). Kehadiran dasar bukan teroksidasi terak mampu menyerap produk dari reaksi desulfurisasi (CAS, MGS).Materi berikut dipergunakan seperti agen desulfurizing: Bahan berikut digunakan sebagai desulfurizing agen: Campuran ampas bijih CaO (50 - 90%) + CaF 2 (10 - 20%) + Satu 2 lO 3 (MEMASUKI - 30%); Terak campuran CaO (50 - 90%) + CaF 2 (10 - 20%) + SATU 2 IO 3 (MEMASUKI - 30%);

CaSi; Casi,CaC  2; CAC 2;CaC 2 + Mg; CAC 2 + Mg;  Jeruk nipis (CaO) + Mg; Kapur (CaO) + Mg;  Ca + Al; Ca + Al;  Ca; Ca; Mg. Mg

Pada desulfuzitaion biasanya kita bias menggunakan pada batu bara. Pemanfaatan batubara merupakan salah satu sumberdaya energi yang paling siap menggantikan peranan minyak bumi, mengingat sumberdaya batubara Indonesia cukup melimpah 57,8 milyar ton (2005) (Purnomo Yusgiantoro, 2006) dengan pengusahaan handal, harga relatif murah dan stabil serta ditunjang oleh ketersediaan teknologi konversi batubara yang telah terbukti keandalannya secara teknis menghasilkan gas/minyak sintetis bernilai ekonomis tinggi sekaligus ramah lingkungan, walaupun minyak mentah pada tingkat harga USD 40/barrel.pada batu bara ini juga bias di jadikan limbah padat yang mana limbah ini bsa digunakan sebagai pembangkit listrik  (Purnomo Yusgiantoro, 2006)

Gasifikasi batubara secara parsial merupakan proses karbonisasi atau pirolisis batubara dengan pemanasan pada suhu 950~1350oC dan tekanan 1atm menggunakan udara/oksigen terbatas untuk menghasilkan kokas+tar+gas. Proses ini biasanya digunakan oleh industri gas kota, di mana produk gas sintetis mengandung CH4+H2 dengan nilai kalori 500 Btu/scf dimurnikan dan didistribusikan sebagai gas kota, sementara hasil samping kokas+tar dijual. Proses karbonisasi batubara pada suhu rendah (500~600oC) atau suhu sedang (700~800oC) menghasilkan gas sintetis dengan nilai kalori lebih tinggi daripada 500 Btu/scf, namun kualitas hasil samping kokas rendah (Francis W., 1965). Dan biasanya pada desulfurization ini bisa kita jumpai juga pada gas alam adalah residu oil (kondensat) yang mirip minyak mentah (crude oil) dengan kualitas yang terbaik. Residu oil (kondensat) banyak digunakan sebagai solvent pada dunia industri dan bahan bakar untuk kendaraan. Sedangkan keberadaan sulfur yang sangat sulit untuk dihilangkan pada bahan bakar cair seperti kerosene, gasoline, diesel fuel dan residu oil, sehingga menjadi perhatian yang penting untuk memperoleh metode yang tepat untuk menghilangkan kandungan sulfur dalam bahan bakar cair tersebut. (Asghar et al.2010).