Variasi Suhu dan Perbandingan Massa Oxygen Carrier: Batubara terhadap Komposisi Produk pada Sistem Chemical Looping Combustion
| Main Author: | Evangelista, Linda |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed |
| Terbitan: |
, 2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/143341/ |
Daftar Isi:
- Intergovernmental Panel On Climate Change (IPCC) Dari PBB Telah Mengobservasi Bahwa Kenaikan Rata-Rata Suhu Global Yang Terjadi Semenjak Pertengahan Abad Ke Dua Puluh Disebabkan Oleh Kenaikan Konsentrasi Gas Rumah Kaca (GRK). Emisi GRK Disebabkan Oleh Adanya Gas CO2, Nox, Sox, Dan CH4. Sumber Terbesar Emisi GRK Yang Berasal Dari Aktivitas Manusia Adalah Pembakaran Batubara Dengan Presentase Sebesar 54%, Transportasi Sebesar 28% Dan Listrik Sebesar 32%. Chemical Looping Combustion (CLC) Merupakan Teknologi Pembakaran Yang Dapat Mengurangi Emisi Gas Rumah Kaca. Prinsip Dari CLC Adalah Dengan Menggunakan Logam Oksida Sebagai Oxygen Carrier. Selain Pengurangan Emisi GRK Khususnya Gas CO2, Keunggulan Lain Dari Teknologi CLC Adalah Minimnya Emisi Nox. Hal Ini Disebabkan Penggunaan Oxygen Carrier Sebagai Agen Pengoksidasi. Nox Terbentuk Akibat Penggunaan Agen Pengoksidasi Berupa Udara, Dimana Kandungan Udara Sebagian Besar Adalah N2. Senyawa N2 Akan Terkonversi Menjadi Nox Pada Suhu Tinggi Sehingga Menjadi Emisi Produk Pembakaran. Namun Dalam Penerapannya Teknologi CLC Masih Membutuhkan Pengembangan Untuk Bisa Diterapkan Dalam Skala Besar. Komposisi Umpan Suatu Proses Berpengaruh Pada Produk Yang Dihasilkan. Perpaduan Massa Dari Senyawa Yang Bereaksi Berhubungan Dengan Stoikiometri. Melalui Stoikiometri Reaksi Akan Dapat Dihitung Mol Reaksi. Perhitungan Ini Akan Menghasilkan Produk Sesuai Dengan Yang Diinginkan. Selain Komposisi Umpan, Kondisi Operasi Yaitu Suhu Berpengaruh Pada Reaksi Yang Terjadi Antara Oksigen Dan Batubara. Penelitian Ini Bertujuan Untuk Menganalisa Komposisi Produk CLC Pada Suhu Dan Perbandingan Massa Oxygen Carrier: Batubara Yang Bervariasi. Penelitian Ini Terdiri Dari Tiga Tahap Yaitu, Karakterisasi Batubara, Penelitian Utama (CLC), Dan Analisa Komposisi Produk. Sampel Berupa Batubara Dikarakterisasi Terlebih Dahulu Dengan Analisa Ultimate Dan Proximate. Setelah Karakterisasi, Batubara Yang Dicampur Dengan Fe2O3 Dengan Perbandingan Tertentu, Diumpankan Ke Bagian Dasar Reaktor Pembakaran Untuk Selanjutnya Dilakukan Pemanasan Reaktor Dengan Menggunakan Jaket Reaktor Pada Suhu Yang Telah Diatur Sebelumnya. Hasil Pembakaran Kemudian Dianalisa Menggunakan Orsat Analyzer Dan Stargas. Penelitian Utama (Operasi Proses CLC Dan Analisa Orsat) Dilakukan Di Laboratorium Sains Teknik Kimia - Fakultas Teknik, Universitas Brawijaya. Variabel Yang Digunakan Dalam Penelitian Ini Meliputi Suhu Dan Perbandingan Massa. Suhu Proses CLC Yang Digunakan Dalam Penelitian Ini Adalah 7000C, 8000C, 9000C. Perbandingan Antara Massa Oxygen Carrier Dan Batubara Yang Digunakan Adalah Perbandingan 0,8 ; 1 ; 1,5 ; 2. Alat Yang Digunakan Dalam Penelitian Ini Adalah Reaktor Fixed Bed Berkapasitas 20 Gram Padatan, Orsat Analyzer, Neraca Analitik (Ohaus), Jaket Reaktor, Termokopel, Dan Ayakan 80 Mesh. Bahan Yang Digunakan Dalam Penelitian Ini Adalah Batubara Asal Kalimantan Selatan, Fe2O3 Padatan Grade Pro Analysis, Gas CO2 Murni, KOH, Dan Asam Oksalat. Garis Besar Prosedur Penelitian Terdiri Dari Tiga Tahap Yaitu: Persiapan Bahan, Proses CLC, Dan Pengumpulan Data. Persiapan Alat Dan Bahan Dilakukan Dengan Menghancurkan Batubara Menggunakan Crusher Untuk Memperkecil Ukurannya, Butiran Batubara Yang Diperoleh Dari Crusher Disamakan Ukurannya Dengan Menggunakan Ayakan 80 Mesh. Pengujian Sampel Batubara Menggunakan SEM Untuk Mengkarakterisasi Kandungan Batubara. Proses CLC (Chemical Looping Combustion) Dilakukan Dengan Campuran Oxygen Carrier Dan Batubara Dalam Fasa Padatan Diumpankan Pada Reaktor CLC. Gas CO2 Murni Diumpankan Sebagai Agen Gasifikasi Dari Batubara. Termokopel Pada Reaktor Digunakan Untuk Mengontrol Suhu Operasi Dalam Reaktor. Pengumpulan Data Dilakukan Dari Sumber Data Primer Yang Diperoleh Melalui Eksperimen Dengan Melibatkan Variabel Yang Telah Ditetapkan, Dengan Batasan Penelitian Yang Telah Ditentukan Sebelumnya. Data Merupakan Komposisi Produk CLC Hasil Dari Analisis Orsat Dan Stargas Yang Disajikan Melalui Grafik Dan Tabel Terstruktur Yang Sistematis. Data Hasil Analisa Ultimate Yang Dilakukan Dengan Alat SEM-EDX Menunjukkan Bahwa Kandungan Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Dan Sulfur (S) Dari Batubara Asal Kalimantan Secara Berurutan Memiliki Presentase Berat Sebesar: 71,23%; 7,16%; 19,93%; 0,88%; 0,8%. Hasil Ini Menunjukkan Bahwa Jenis Batubara Yang Digunakan Pada Penelitian Ini Adalah Lignite. Sedangkan Data Hasil Analisa Proximate Batubara Adalah: Fixed C Sebesar 24%, Kelembaban Sebesar 5%, Abu Sebesar 14%, Dan Volatile Matter Sebesar 57%. Berdasarkan Rangkaian Proses, Jenis CLC Yang Digunakan Adalah Ig-CLC Dengan Mekanisme Reaksi Gasifikasi Batubara Dapat Dijelaskan Dengan Teori SCM. Berdasarkan Penelitian Ini Maka Dapat Disimpulkan Bahwa A) Komposisi Produk CLC Yaitu Presentase CO2 Paling Tinggi Diperoleh Pada Suhu 900°C Dengan Perbandingan Massa Oxygen Carrier: Batubara 1,5. Presentase Yang Dihasilkan Adalah 4,7%. B) Gas Nox Tidak Terdapat Pada Komposisi Produk CLC. Saran Untuk Kedepannya Adalah A) Perlu Dilakukan Penelitian Khusus Terkait Dengan Komposisi Emisi Senyawa Lain Pada Sistem CLC B)Penelitian Selanjutnya Hendaknya Meneliti Terkait Ukuran Batubara Yang Digunakan Untuk Proses CLC, Hal Ini Erat Kaitannya Dengan Efisiensi Dalam Penggunaan Skala Pabrik