Popular |
Latest News |
Welcome To Boss Tambang
Beranda » Coal
Results 1 - 10 of 12
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
Batubara terbentuk dengan cara yang sangat kompleks dan memerlukan waktu yang lama (puluhan sampai ratusan juta tahun) dibawah pengaruh fisika, kimia dan keadaan geologi. Untuk memahami bagaimana batubara terbentuk dari tumbuh-tumbuhan perlu diketahui dimana batubara terbentuk dari tumbuh-tumbuhan perlu diketahui dimana batubara terbentuk dan faktor-faktor yang akan mempengaruhinya serta bentuk lapisan batubara. Tempat Terbentuknya Batubara Ada 2 macam teori yang menyatakan tempat terbentuknya batubara, yaitu : A. Teori Insitu Teori ini menyatakan bahwa bahan-bahan pembenrtuk lapisan batubara terbentuknya ditempat dimana tumbuh-tumbuhan asal itu berada. Dengan demikian setelah tumbuhan tersebut mati, belum mengalami proses transportasi, segera tertimbun oleh lapisan sedimen dan mengalami proses coalification. Jenis batubara yang terbentuk dengan cara ini mempunyai penyebaran luas dan merata, kualitasnya lebih baik karena kadar abunya relatif kecil, Dapat dijumpai pada lapangan batubara Muara Enim (SumSel). B. Teori Drift Teori ini menyatakan bahwa bahan-bahan pembenrtuk lapisan batubara terbentuknya ditempat yang berbeda dengan tempat tumbuh-tumbuhan asal itu berada. Dengan demikian setelah tumbuhan tersebut mati, diangkut oleh media air dan berakumulasi disuatu tempat, segera tertimbun oleh lapisan sedimen dan mengalami proses coalification. Jenis batubara yang terbentuk dengan cara ini mempunyai penyebaran tidak luas tetapi dijumpai dibeberapa tempat, kualitasnya kurang baik karena banyak mengandung material pengotor yang terangkut bersama selama proses pengangkutan dari tempat asal tanaman ke tempat sedimentasi. Dapat dijumpai pada lapangan batubara delta Mahakam Purba, Kaltim. Faktor yang Berpengaruh Batubara terbentuk dengan cara yang kompleks dan memerlukan waktu yang lama (puluhan sampai ratusan juta tahun) dibawah pengaruh fisika, kimia ataupun keadaan geologi. Faktor yang berpengaruh pada pembentukan batubara, yaitu : Merupakan suatu tempat yang keberadaannya dipengaruhi gaya-gaya tektonik lempeng. Posisi ini mempengaruhi iklim lokal dan morfologi cekungan pengendapan batubara maupun kecepatan penurunannya. b. Morfologi (Topografi) Morfologi dari cekungan pada saat pembentukan gambut sangat penting karena menentukan penyebaran rawa-rawa dimana batubara tersebut terbentuk. c. Iklim Kelembaban memegang peranan penting dalam pembentukan batubara dan merupakan faktor pengontrol pertumbuhan flora dan kondisi yang sesuai. Tergantung pada posisi geografi dan dipengaruhi oleh posisi geotektonik. d. Penurunan Dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik. Jika penurunan dan pengendapan gambut seimbang akan dihasilkan endapan batubara tebal. e. Umur Geologi Posisi geologi menentukan berkembangnya evolusi kehidupan berbagai macam tumbuhan. Dalam masa perkembangannya secara tidak langsung membahas sejarah pengendapan batubara dan metamorfosa organik. Makin tua umur batuan makin dalam penimbunan yang tejadi, sehingga terbentuk batubara yang bermutu tinggi. Tetapi pada batubara yang mempunyai umur geologi lebih tua selalu ada resiko mengalami deformasi tektonik yang membentuk struktur perlipatan atau patahan pada lapisan batubara. f. Tumbuhan Flora merupakan unsur utama pembentuk batubara. Pertumbuhan dari flora terakumulasi pada suatu lingkungan dan zona fisiografi dengan iklim dan topografi tertentu, merupakan faktor penentu terbentuknya berbagai type batubara. g. Dekomposisi Dekomposisi flora merupakan bagian dari transformasi biokimia dari organik merupakan titik awal untuk seluruh alterasi. Dalam pertumbuhan gambut, sisa tumbuhan akan mengalami perubahan baik secara fisik maupun kimiawi. Setelah tumbuhan mati, proses degradasi biokimia lebih berperan. Proses pembusukan (decay) akan terjadi oleh kerja mikrobiologi (bakteri anaerob). Bakteri ini bekerja dalam suasana tanpa oksigen menghancurkan bagian yang lunak dari tumbuhan seperti celulosa, protoplasma dan pati. Dari proses diatas terjadi perubahan dari kayu menjadi lignit dan batubara berbitumen. Dalam suasana kekurangan oksigen terjadi proses biokimia yang berakibat keluarnya air (H2O) dan sebagian unsur karbon akan hilang dalam bentuk karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO) dan methan (CH4). Akibat pelepasan unsur atau senyawa tersebut jumlah relatif unsur karbon akan bertambah. Kecepatan pembentukan gambut tergantung pada kecepatan perkembangan tumbuhan dan proses pembusukan. Bila tumbuhan tertutup oleh air dengan cepat, maka akan terhindar oleh proses pembusukan, tetapi terjadi proses disintegrasi atau penguraian oleh mikrobiologi. Bila tumbuhan yang telah mati terlalu lama berada di udara terbuka, maka kecepatan pembentukan gambut akan berkurang, sehingga hanya bagian keras saja tertinggal yang menyulitkan penguraian oleh mikrobiologi. h. Sejarah sesudah pengendapan Sejarah cekungan batubara secara luas bergantung pada posisi geotektonik yang mempengaruhi perkembangan batubara dan cekungan batubara. Secara singkat terjadi proses geokimia dan metamorfosa organik setelah pengendapan gambut. i. Struktur cekungan batubara Terbentuknya batubara pada cekungan batubara umumnya mengalami deformasi oleh gaya tektonik, yang akan menghasilkan lapisan batubara dengan bentuk tertentu. j. Metamorfosa organik Tingkat kedua dalam pembentukan batubara adalah penimbunan atau penguburan oleh sedimen baru. Pada tingkat ini proses degradasi biokimia tidak berperan lagi tetapi lebih didominasi oleh proses dinamokimia. Proses ini menyebabkan terjadinya perubahan gambut menjadi batubara dalam berbagai mutu. Selama proses ini terjadi pengurangan air lembab, oksigen dan zat terbang (seperti CO2, CO, CH4 dan gas lainnya) serta bertambahnya prosentase karbon padat, belerang dan kandungan abu. Perubahan mutu batubara diakibatkkan oleh faktor tekanan dan waktu. Tekanan dapat disebabkan oleh lapisan sedimen penutup yang sangat tebal atau karena tektonik. Terbentuknya Lapisan Batubara Tebal Lapisan batubara tebal merupakan deposit batubara yang mempunyai nilai ekonomis tinggi. Salah satu syarat yang dapat membentuk lapisan batubara tebal adalah apabila terdapat suatu cekungan yang oleh karena beban pengendapan bahan-bahan pembentuk batubara diatasnya mengakibatkan dasar cekungan tersebut turun secara perlahan-lahan. Cekungan ini umumnya terdapat didaerah rawa-rawa (hutan bakau) ditepi pantai. Dasar cekungan yang turun secara perlahan-lahan dengan pembentukan batubara memungkinkan permukaan air laut akan tetap dan kondisi rawa stabil. Apabila karena proses geologi dasar cekungan turun secara cepat, maka air laut akan masuk dalam cekungan sehingga menyebabkan kondisi rawa menjadi kondisi laut. Akibatnya diatas lapisan pembentuk batubara akan terendapkan lapisan sedimen laut antara lain batugamping. Pada tahap selanjutnya akan terkumpul dan terendapkan bahan-bahan pembentuk batubara (sisa tumbuhan) diatas lapisan batu lempung (clystone). Demikian seterusnya sehingga terbentuk lapisan batubara dengan diselingi oleh lapisan antara yang berupa batu gamping dan batu lempung. Tidak jarang dijumpai lapisan batubara sering terbentuk lapisan antara yang berupa batulempung yang disebut dengan clayband atau clay parting. Reaksi Pembentukan Batubara Batubara terbentuk dari sisa tumbuhan mati dengan komposisi utama cellulose. Proses pembentukan batubara atau coalification yang dibantu oleh faktor fisika, kimia alam akan mengubah cellulose menjadi lignit, subbitumene dan antrasit. Reaksi pembentukan batubara adalah sebagai berikut : 5(C6H10O5) ------> C20H22O4 + 3 CH4 + 8 H2O + 6 CO2 + CO cellulose lignit methan Keterangan : Cellulosa (zat organik) yang merupakan zat pembentuk batubara. Unsur C dalam lignit lebih sedikit dibanding bitumine. Semakin banyak unsur C lignit semakin baik mutunya. Unsur H dalam lignit lebih banyak ketimbang pada bitumene. Semakin banyak unsur H lignit makin kurang baik mutunya. Senyawa CH4 (methan) lignit semakin baik kualitasnya. Gas-gas yang terbentuk selama proses coalification akan masuk dalam celah-celah vein batulempung dan ini sangat berbahaya. Gas methan yang sudah terakumulasi didalam celah vein, terlebih-lebih apabila terjadi kenaikan temperatur, karena tidak dapat keluar, sewaktu-waktu dapat meledak dan terjadi kebakaran. Oleh sebab itu mengetahui bentuk deposit batubara dapat menentukan cara penambangan yang akan dipilih dan juga meningkatkan keselamatan kerja. Bentuk Lapisan Batubara Bentuk cekungan, proses sedimentasi, proses geologi selama dan sesudah proses coalification akan menentukan bentuk lapisan batubara. Dikenal beberapa bentuk lapisan batubara, yaitu : a. Bentuk Horse Back Bentuk ini dicirikan oleh perlapisan batubara dan batuan yang menutupinya melengkung kearah atas akibat gaya kompresi. Ketebalan kearah lateral lapisan batubara kemungkinan sama ataupun menjadi lebih kecil atau menipis. b. Bentuk Pinch Bentuk ini dicirikan oleh perlapisan yang menipis dibagian tengah. Pada umumnya dasar dari lapisan batubara merupakan batuan yang plastis misalnya batulempung, sedang diatas lapisan batubara secara setempat ditutupi oleh batupasir yang secara lateral merupakan pengisian suatu alur. c. Bentuk Clay Vein Bentuk ini terjadi apabila diantara 2 bagian deposit batubara terdapat urat lempung. Bentukan ini terjadi apabila pada satu seri deposit batubara mengalami patahan, kemudian pada bidang patahan yang merupakan rekahan terbuka terisi oleh material lempung ataupun pasir. d. Bentuk Burried Hill Bentuk ini terjadi apabila didaerah dimana batubara semula terbentuk terdapat suatu kulminasi sehingga lapisan batubara seperti terintrusi. e. Bentuk Fault Bentuk ini terjadi apabila didaerah dimana deposit batubara mengalami beberapa seri patahan. Keadaan ini akan mengacaukan didalam perhitungan cadangan, akibat adanya perpindahan perlapisan akibat pergeseran kearah vertikal f. Bentuk Fold Bentuk ini terjadi apabila didaerah dimana deposit batubara mengalami perlipatan. Makin intensif gaya yang bekerja pembentuk perlipatan akan makin kompleks perlipatan tersebut terjadi. (sumber: Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Ph.D) |
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
Batubara merupakan salah satu jenis bahan bakar untuk pembangkit energi, disamping gas alam dan minyak bumi. Berdasarkan atas cara penggunaannya sebagai penghasil energi diklasifikasikan : a. Penghasil energi primer dimana batubara yang langsung dipergunakan untuk industri, misalnya pemakaian batubara sebagai bahan bakar bunker (dalam industri semen dan pembangkit listrik tenaga uap), pembakaran kapur, bata, genting, bahan bakar lokomotif, pereduksi proses metallurgi, kokas konvensional, bahan bakar tidak berasap. b. Penghasil energi sekunder dimana batubara yang tidak langsung dipergunakan untuk industri misalnya pemakaian batubara sebagai bahan bakar padat (briket), bahan bakar cair (konversi menajadi bahan bakar cair) dan gas (konversi menjadi bahan bakar gas), bahan bakar dalam industri penuangan logam (dalam bentuk kokas). Selain itu batubara dipergunakan bukan sebagai bahan bakar antara lain sebagai reduktor pada peleburan timah, pabrik ferro nikel, industri besi dan baja, pemurnian pada industri kimia (dalam bentuk karbon aktif), pembuatan kalsium karbida (dalam bentuk kokas atau semi kokas). Jenis Bahan Bakar Jenis bahan bakar yang umum dipergunakan dalam industri adalah : a. Bahan bakar gas : gas alam b. Bahan bakar cair : minyak bumi c. Bahan bakar padat : batubara Ketiga bahan bakar tersebut pada dasarnya terdiri dari : 1. Combustible Material Yaitu bahan-bahan yang dapat dibakar atau dioksidasi oleh oksigen dari udara. Bahan tersebut pada umumnya terdiri dari : Fixed Carbon, Hidrocarbon Compounds, Sulfur, Nitrogen, Phospor, dll. 2. Non Combustible Material Yaitu bahan-bahan yang tidak dapat dibakar atau dioksidasi oleh oksigen. Bahan ini tersisa dalam ujud padat yang disebut abu (ash) yang mengandung SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO dan Alkali dan ujud gas yang berbentuk H2O atau CO2. Bahan bakar batubara banyak mengandung non combustible materials dalam bentuk abu dan air, sedangkan bahan bakar minyak praktis tak mengandung non combustible materials kecuali kadang-kadang sedikit carbon dioksida. Kandungan non combustible materials dalam bahan bakar umumnya tak diingini karena akan menurunkan nilai bakar atau menurunkan suhu nyala. Terjadinya Impurities Seperti diketahui batubara yang diambil dari hasil penambangan selalu mengandung bahan-bahan pengotor (impurities). Dikenal 2 jenis impurities yaitu inherent impurities dan eksternal impurities. a. Inherent Impurities merupakan pengotor bawaan yang terdapat dalam batubara. Batubara yang sudah dicuci bersih (bentuk bongkah), ketika dibakar habis ternyata masih memberikan sisa abu. Pengotor bawaan ini terjadi bersama-sama pada waktu terjadi proses pembentukan batubara (ketika masih berupa gelly). Pengotor ini dapat berupa mineral seperti gypsum, anhidrit, pirit, silica, markasit dan dapat pula berbentuk tulang-tulang binatang (diketahui ada senyawa pospor dari hasil analisa abu). b. External Impurities, merupakan pengotor luar yang berasal dari proses penambangan antara lain terbawanya lapisan penutup, kejadian ini sangat umum dan sulit dihindarkan khususnya pada kegiatan tambang terbuka. (sumber: Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Ph.D) |
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
Batubara merupakan endapan organic yang mutunya sangat ditentukan oleh beberapa factor antara lain tempat terdapatnya cekungan, umur dan banyaknya kontaminasi. Didalam penggunaannya perancangan mesin yang mempergunakan batubara sebagai bahan bakar harus menyesuaikan dengan kualitas batubaranya agar mesin yang dipergunakan tahan lama. PENGENALAN UMUM KUALITAS BATUBARA Batubara merupakan bahan baku pembangkit energy dipergunakan untuk industry. Mutu dari batubara akan sangat penting dalam menentukan peralatan yang dipergunakan. Untuk menentukan kualitas batubara, beberapa hal yang harus diperhatikan adalah : High heating value (kcal.kg), Total moisture (%), Inherent moisture (%), Volatile matter (%), Ash content (%), Sulfur content (%), Coal size (%), Hardgrove grindability index (<3mm, 40mm, 50mm), Fixed carbon (%), Phosposrus/chlorine (%), Ultimate analysis : (carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur, ash), ash fusion temperature. a. High Heating Value (HHV) High heating value sangat berpengaruh terhadap pengoperasian alat, seperti : pulverizer, pipa batubara, wind box, burner. Semakin tinggi high heating value maka aliran batubara setiap jamnya semakin rendah sehingga kecepatan coal feeder harus disesuaikan. b. Moisture Content Kandungan moisture mempengaruhi jumlah pemakaian udara primernya, pada batubara dengan kandungan moisture tinggi akan membutuhkan udara primer lebih banyak guna mengeringkan batubara tersebut pada suhu keluar mill tetap. c. Volatile Matter Kandungan volatile matter mempengaruhi kesempurnaan pembakaran dan intensitas nyala api. Kesempurnaan pembakaran ditentukan oleh :
Semakin tinggi fuel ratio maka carbon yang tidak terbakar semakin banyak. d. Ash Content dan Komposisi Kandungan abu akan terbawa bersama gas pembakaran melalui ruang bakar dan daerah konveksi dalam bentuk abu terbang atau abu dasar. Sekitar 20% dalam bentuk abu dasar dan 80% dalam bentuk abu terbang. Semakin tinggi kandungan abu dan tergantung komposisinya mempengaruhi tingkat pengotoran (fouling), keausan dan korosi peralatan yang dilalui. e. Sulfur Content Kandungan sulfur berpengaruh terhadap tingkat korosi sisi dingin yang terjadi pada elemen pemanas udara, terutama apabila suhu kerja lebih rendah dari letak embun sulfur, disamping berpengaruh terhadap efektifitas penangkapan abu pada peralatan electrostatic precipator. f. Coal Size Ukuran butir batubara dibatasi pada rentang butir halus dan butir kasar. Butir paling halus untuk ukuran <3mm, sedang ukuran paling kasar 50mm. butir paling halus dibatasi dustness dan tingkat kemudahan diterbangkan angin sehingga mengotori lingkungan. Tingkat dustness dan kemudahan beterbangan masih ditentukan pula oleh kandungan moisture batubara. g. Hardgrove Grindability Index (HGI) Kapasitas mill (pulverizer) dirancang pada Hardgrove grindability index tertentu, maka untuk HGI lebih rendah kapasitasnya lebih rendah dari nilai patoknya untuk menghasilkan fineness yang sama. h. Ash Fusion Characteristic Ash Fusion Characteristic akan mempengaruhi tingkat fouling, slagging dan operasi blower. PARAMETER KUALITAS BATUBARA Cukup banyak parameter untuk menentukan kualitas batubara antara lain : 1. Total moisture (%) *) **) ***) 2. Inherent moisture (%) *) **) ***) 3. Ash content (%) *) **) 4. Volatile matter (%) *) **) 5. Fixed carbon 6. Calorific value (kcal/kg) *) **) 7. Total sulphur (%) ***) 8. Index hardgrove *) **) 9. Index muai bebas ***) 10. Roga index ***) 11. Gray king ***) 12. Diatometri ***) 13. Nitrogen (%) **) 14. Phosphor *) 15. P2O5 *) 16. Plastometri ***) Keterangan : *) Diperlukan datanya untuk PLTU **) Diperlukan datanya untuk bahan bakar ***) Diperlukan datanya untuk industry kokas metallurgi Pemanfaatan suatu jenis batubara tertentu perlu diketahui suatu set data kualitas batubara yang diperlukan untuk suatu keperluan tertentu. Data ini diperoleh dari hasil suatu analisis pengujian. Dari sekian banyak parameter kualitas batubara, biasanya hanya beberapa saja yang bermakna dalam melanjutkan suatu kemanfaatan tertentu. Tetapi dengan mempunyai data lengkap parameter kualitas batubara dari suatu cadangan tertentu, akan lebih terlihat seluruh kemungkinan pemanfaatan batubara tersebut yang dapat membantu industry pemakai. ARTI KUALITAS BATUBARA PADA PEMANFAATANNYA Pada pemanfaatan batubara perlu diketahui sifat-sifat yang akan ditunjukan oleh batubara tersebut, baik sifat kimiawi, fisik dan mekanis. Sifat-sifat ini akan dapat dilihat atau disimpulkan dari data kualitas batubara hasil analisis dan pengujiannya. Dari sejumlah data kualitas yang ada daripadanya dapat diambil harga rata-ratanya, misalnya kandungan air, abu dan lain yang bersifat kimiawi, tetapi ada pula yang tidak dapat diambil harga rata-ratanya melainkan harus dilihat harga minimum dan maksimum, seperti pada harga hardgrove index dan titik leleh abu. Beberapa parameter kualitas yang akan sangat mempengaruhi pemanfaatannya terutama sebagai bahan bakar adalah : a. Kandungan air Kandungan air ini dapat dibedakan atas kandungan air bebas (free moisture), kandungan air bawaan (inherent moisture) dan kandungan air total (total moisture). Kandungan air ini akan banyak pengaruhnya pada pengangkutan, penanganan, penggerusan maupun pada pembakarannya. b. Kandungan abu Selain kualitas yang akan mempengaruhi penanganannya, baik sebagai fly ash maupun bottom ash tetapi juga komposisinya yang akan mempengaruhi pemanfaatannya dan juga titik leleh yang dapat menimbulkan fouling pada pipa-pipa. Dalam hal ini kandungan Na2O dalam abu akan sangat mempengaruhi titik leleh abu. Abu ini dapat dihasilkan dari pengotor bawaan (inherent impurities) maupun pengotor sebagai hasil penambangannya. Komposisi abu seyogyanya diketahui dengan baik untuk kemungkinan pemanfaatannya sebagai bahan bangunan atau keramik dan penanggulangannya terhadap masalah lingkungan yang dapat ditimbulkannya. c. Zat terbang (Volatile Matter) Kandungan zat terbang sangat erat kaitannya dengan kelas batubara tersebut, makin tinggi kandungan zat terbang makin rendah kelasnya. Pada pembakaran batubara, maka kandungan zat terbang yang tinggi akan lebih mempercepat pembakaran karbon padatnya dan sebaliknya zat terbang yang rendah lebih mempersukar proses pembakaran. Nisbah kandungan carbon tertambat terhadap kandungan zat terbang disebut fuel ratio.
d. Nilai Kalor (Fuel Ratio) Harga nilai kalor merupakan penjumlahan dari harga-harga panas pembakaran dari unsur-unsur pembentuk batubara. Harga nilai kalor yang dapat dilaporkan adalah harga gross calorific value dan biasanya dengan besar air dried, sedang nilai kalor yang benar-benar dimanfaatkan pada pembakaran batubara adalah net calorific value yang dapat dihitung dengan harga panas latent dan sensible yang dipengaruhi oleh kandungan total dari air dan abu. e. Hardgrove Grindability Index (HGI) Hardgrove Grindability Index merupakan petunjuk mengenai mudah sukarnya batubara untuk digerus. Harga Hardgrove Grindability Index diperoleh dengan rumus : HGI = 13,6 + 6,93 W W adalah berat dalam gram dari batubara lembut berukuran 200 mesh. Makin tinggi harga HGI makin lunak batubara tersebut. Suatu PLTU biasanya disiapkan untuk menggunakan kapasitas penggerusan terhadap suatu jenis batubara dengan HGI tertentu. f. Sifat Caking dan Coking Kedua sifat tersebut ditunjukan oleh nilai muai bebas (free swelling index) dan harga dilatasi, yang terutama memberikan gambaran sifat fisik pelunakan batubara pada pemanasannya. Harga-harga yang ditunjukan oleh hasil analisis dan pengujian tersebut diperoleh dari sejumlah sample dengan menggunakan tata cara tertentu dan terkendali. Sedangkan pada kenyataannya pemanfaatannya sangat berbeda. Oleh karenanya perlu dilakukan pemantauan oleh pemakai batubara terhadap hasil pembakaran sebenarnya. Dengan demikian akan diperoleh angka-angka yang dapat dikorelasi terhadap hasil analisis dan pengujian dari sampel batubara. (sumber: Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Ph.D) |
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
Batubara adalah bahan bakar padat yang mengandung abu, oleh karena itu pemanfaatan batubara akan melibatkan biaya tinggi untuk alat yang diperlukan bagi penanganan (coal handling) dan pembakaran batubara. Itu semua bertujuan untuk mengeliminir debu dan abu. Penanganan batubara memerlukan pengamanan, karena ada beberapa masalah dalam penanganan batubara antara lain : a. Batubara dapat terbakar sendiri b. Batubara dapat menimbulkan ledakan c. Batubara dapat menimbulkan pencemaran, kalau ada angin kencang debunya beterbangan kemana-mana TERBAKAR SENDIRI Batubara dapat terbakar sendiri setelah mengalami proses yang bertahap yaitu : 1. Tahap pertama : mula-mula batubara akan menyerap oksigen dari udara secara perlahan-lahan dan kemudian temperature batubara akan naik 2. Tahap kedua : sebagai akibat temperature naik kecepatan batubara menyerap oksigen dari udara bertambah dan temperature kemudian akan mencapai 100-1400C 3. Tahap ketiga : setelah mencapai temperature 1400C, uap dan CO2 akan terbentuk 4. Tahap keempat : sampai temperature 2300C, isolasi CO2 akan berlanjut 5. Tahap kelima : bila temperature telah berada diatas 3500C, ini berarti batubara telah mencapai titik sulutnya dan akan cepat terbakar SEBAB-SEBAB TERBAKAR SENDIRI Batubara merupakan bahan bakar organic dan apabila bersinggungan langsung dengan udara dalam keadaan temperature tinggi (misalnya musim kemarau yang berkepanjangan) akan terbakar sendiri. Keadaan ini akan dipercepat oleh : a. Rekasi eksothermal (uap dan oksigen diudara), hal ini yang paling sering terjadi b. Bacteria c. Aksi katalis dari benda-benda anorganik Sedangkan kemungkinan terjadinya terbakar sendiri terutama antara lain : a. Karbonisasi yang rendah (low carbonization) b. Kadar belerangnya tinggi (>2%). Ambang batas kadar belerang sebaiknya 1,2% aja PENANGGULANGAN BATUBARA YANG TERBAKAR SENDIRI Bilamana batubara ditimbun ditempat penimbunan yang tertutup (indoor storage) maka harus dibuat peraturan agar gudang penyimpanan tersebut bersih dari endapan-endapan debu batubara, terutama yang ditemukan dipermukaan alat-alat. Dengan demikian maka perlu ada perawatan yang terus menerus dan konstan. Apabila tempat penimbunan ini terbuka (outdoor storage) maka sebaiknya dipilihkan tempat yang rata dan tidak lembab, hal ini untuk menghindari penyusupan kotoran-kotoran (impurities). Untuk batubara yang berzat terbang tinggi perlu dipergunakan siraman air (sprinkler). Penyimpanan batubara yang terlalu lama juga membahayakan, paling lama sebaiknya 1 bulan. TINGGI ONGGOKAN Tingginya onggokan tumpukan batubara memang sulit untuk ditentukan sebab masing-masing tempat penimbunan memiliki kondisi sendiri-sendiri antara lain iklim, kelembaban, penyinaran. PENGECEKAN DINI TERHADAP GEJALA TERBAKAR a. Pengecekan Temperatur Untuk mengetahui temperature maksimum dari onggokan batubara dapat ditentukan 1-2m dibawah permukaan dari tumpukan. Caranya : buat lubang vertical dibantu dengan pipa berperforasi. Kegunaan pipa agar lubang tidak tertimbun batubara lagi sedang kegunaan perforasi agar temperature didalam lubang sama dengan temperature dalam onggokan. b. Batubara dapat menimbulkan ledakan Ledakan debu batubara disebabkan oleh : 1. Ukuran partikel debu : <20 mesh (=0,833 mm) 2. Terdapat hubungan antara zat terbang dan derajat peledakan
Apabila volatile ratio >0,12 maka kemungkinan terjadinya ledakan debu batubara selalu ada. Bila komponen abu dalam debu batubara >70-80% maka tidak perlu takut bahaya ledakan. Kondisi untuk meledak akan terjadi bila partikel-partikel halus cukup waktu mengembangnya (floating time). Juga adanya gas-gas pembakar dalam udara dapat membantu terjadinya peledakan. c. Cara penanggulangan ledakan 1. Gunakan gas inert (gas N2). Gas ini cukup mahal harganya, selain itu juga cepat menguap sehingga selalu harus diperiksa valve pressurenya. Tempatkan tabung gas N2 ini didalam tempat penyimpanan batubara gerus (pulverized coal bin), juga dibagian filter (B/F) 2. Dilakukan pembersihan secara periodic untuk menghindari pembentukan endapan debu batubara 3. Menghilangkan kemungkinan sumber tercapainya titik sulut batubara (ignition point) didalam instalasi 4. Perhatikan, dicari dan temukan sumber kebakaran sedini mungkin 5. Dalam hal timbunan batubara ditutupi dengan plastic usahakan agar konsentrasi O2 kurang dari 12%. Pada timbunan terbuka, penggunaan siraman air dengan menggunakan sprinkler system yang otomatis akan sangat membantu dalam usaha mencegah kebakaran batubara. Caranya : control operator panel (CPO) di pipa ditaruh didalam timbunan batubara kemudian distel pada temperature tertentu. Apabila temperature timbunan batubara meningkat dan melebihi temperature yang distel di COP, maka sprinkler otomatis akan bekerja sendiri menyirami timbunan batubara tersebut. Perawatan debu batubara Lembaran plastic penutup timbunan batubara adalah yang terbaik, diusahakan tidak menggunakan plastic berwarna gelap. Timbunan dipadatkan dengan bulldozer untuk mengurangi hadirnya oksigen didalam sela-sela batubara. Pada timbunan batubara terbuka permukaan timbunan sebaiknya disemprot dengan cairan yang mengeraskan permukaan. Cairan ini adalah produk tambahan dari pengilang minyak. (sumber: Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Ph.D) |
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
Peningkatan peran batubara sebagai penyedia energy alternative terus dilakukan, hal ini telah mendorong dilakukannya penelitian dengan bahan utama batubara yang semula dalam bentuk padat menjadi bahan cair. Rekayasa tersebut telah menghasilkan coal oil mixture (COM) coal water fuel (COF) dan teknologi pencairan batubara. 1. COAL OIL MIXTURE (COM) Pada saat krisis minyak terjadi, para ahli berusaha menemukan bahan bakar yang dapat mengganti bunker c oil atau fuel no. 6. Penemuan ini tidak hanya didasarkan pada kemampuan teknologi saja namun harus dibuktikan secara ekonomis bahwa bahan bakar pengganti ini memang ekonomis lebih murah dari bunker C. oil. Salah satu penemuan ini adalah coal oil mixture (COM). Beberapa proses dilakukan sebagai berikut : Proses ini dikembangkan oleh Coal liquid international of USA dengan prinsip dasar sebagai berikut :  Batubara digerus dalam pulverizer sampai ukuran 2000 mesh. Dengan komposisi batubara gerus 50%, bunker C oil 40% dan air tawar 10%, dimasukan dalam mixing tank dan diaduk. dipergunakan air karena air mempunyai kemampuan pembakaran (combustion capability). Adukan COM ini belum stabil, oleh sebab itu dialirkan melalui ultrasonic device yang dikembangkan. Ultrasonic berfungsi untuk melepas molekul air dari batubara kemudian diselimuti oleh bunker C oil. Didalam alat ultrasonic, butiran-butiran sangat kecil, sehingga tidak terjadi agresi pada butiran-butiran itu. Setelah melalui proses ultrasonic, COM yang dihasilkan menjadi stabil dan dapat disimpan dalam tangki penyimpanan yang dilengkapi dengan pemanasan automatis (automatic heating) dengan temperature T = 60C. Proses stabilisasi yang dilakukan oleh alat ultrasonic ini biayanya sangat minimum, kurang dari satu sen dollar per million BTU. Ini dapat memecahkan masalah bahan bakar yang menunjukan stabilitas statis dan stabilitas dinamis. Stabilitas statis adalah kemampuan campuran itu (COM) untuk tetap homogen, baik ketika ditransport ataupun ketika dalam penyimpanan sampai diperlukan. Stabilitas dinamis adalah ketentuan retensi bahan bakar (COM) ketika mengalir melalui pipa pembakar. b. Proses Umum Pada proses ini batubara yang sudah digerus, Bunker C Oil, air dan additive (zat penambah) diaduk secara mekanis didalam tangki campur (mixing tank) dengan cara agitasi. Adukan yang selesai dan sudah stabil dialirkan ketangki penyimpan.  Additive ini berupa cairan (surface active agent = SAA). molekul surface active agent ini pada satu sisi bersifat hydrophotic. Sifat SAA ini seperti sabun, disatu pihak molekul sabun dapat membersihkan minyak dari permukaan, tetapi juga dapat berbusa dengan air, kedua sifat ini bekerja bersamaan. Sabun memang mempunyai sifat hydropholic dan hydrophotic. Molekul SAA beroperasi pada interface antara molekul minyak dan air, antara minyak dan batubara. Tanpa SAA interfacenya tidak akan stabil setelah dengan SAA interfacenya menjadi stabil. c. Proses Penggilingan Basah Dalam proses ini batubara tidak perlu digerus, melainkan raw coal, bersama-sama bunker C oil, air ditambah additive active agent (SAA) digiling dalam ballmill. COM yang sudah stabil dialirkan ke tangki penyimpanan. Perbedaan pokok antara COM boiler dan B/C oil boiler adalah : 1. Fuel feeding equipmentnya berbeda 2. Struktur pembakar (burner) juga berbeda Boiler harus ditambah peralatan kantong filter untuk menampung abu yang dihasilkan oleh batubara didalam COM. Pada percobaan dengan COM ini masih didapatkan masalah-masalah antara lain :  *) Abu yang terbentuk hasil pembakaran COM *) Nozzle burnernya cepat aus, lubangnya cepat besar Diujung-ujung lubang selalu terdapat kerak yang berwarna hitam, juga didalam pipa burner selalu mengendap zat yang berwarna putih, diduga SiO2, nozzle burner ini ada tujuh dan harus dibersihkan setiap hari sekali. COM tidak menyebabkan polusi, abu hasil pembakaran diboiler ditampung dibawah boiler, sedangkan fly ashnya ditutup dengan flute gas kekantong filter. COM demonstration plant yang di Incon Korea lebih menyukai bituminous coal yang tinggi nilai kalornya, rendah kadar abunya <4% dan volatile matter (VM) masih dapat ditolerir sampai 45%. Bila VMnya tinggi, maka ketika terjadi penggerusan batubara, dialirkan udara yang bebas O2 dalam air heater. Nilai ekonomis penggunaan COM ini tergantung pada harga minyak. 2. COAL WATER FUEL (CWF) Seperti diketahui minyak tanah, solar dan bensin dapat diperoleh dengan proses konversi encairan batubara. Bahan bakar gas dapat diperoleh dengan proses gasifikasi batubara. Salah satu proses yang sederhana adalah modifikasi batubara menjadi suatu campuran batubara yang bersifat cair yaitu coal water fuel dapat menggantikan minyak bakar yang merupakan salah satu produk minyak bumi. a. BAHAN BAKU CWF Sebagai bahan baku yang dipergunakan batubara yang mempunyai nilai kalor tinggi (kurang lebih 7.000 kcal/kg) sebagai kompensasi pemakaian air sehingga nilai kalor CWF yang diperoleh cukup tinggi pula. Bahan baku batubara jenis bitumen dengan nilai kalor tinggi dan kandungan air bawaan (inherent moisture)yang rendah disarankan sehingga kendala rendahnya nilai kalor CWF yang diperoleh dapat diatasi. Sebetulnya dapat pula dipergunakan sub bitumen ataupun lignit. Tetapi kedua jenis tersebut mempunyai kandungan air bawaan yang tinggi sehingga CWF yang dihasilkan akan mempunyai nilai kalor yang rendah. Untuk mengatasi hal tersebut harus dilakukan pengeringan pada suhu dan tekanan tinggi. Persyaratan bahan baku CWF adalah ; 1. Kadar abu yang rendah 2. Kandungan zat terbang lebih besar dari 20% 3. Angka HGI harus tinggi 4. Fouling dan slagging indeks yang rendah 5. Kandungan belerang kurang dari 1 % Di samping tidak mencemari udara, kadar abu harus rendah untuk mengurangi ongkos modifikasi tungku pada pembuangan abu dasar (bottom ash). Kandungan zat terbang >20 % untuk mempermudah penyalaan. Didalam pembuatan CWF mempergunakan batubara halus (-75 mikron) maka diperlukan penggilingan. Oleh sebab itu angka HGI harus tinggi untuk mengurangi ongkos giling. Titik leleh abu harus tinggi untuk mengindarkan pengendapan abu yang mudah meleleh pada bagian dalam tungku (boiler). Terjadinya fouling dan slagging dapat menghentikan operasi, oleh sebab itu fouling dan slagging perlu dibersihkan untuk mengembalikan alih panas yang tinggi. Indeks fouling dan slaging dipengaruhi oleh kandungan alkali dan belerang dalam abu. Disamping itu kandungan belerang harus rendah untuk mencegah pencemaran lingkungan dan korosi bagian dalam boiler. b. ADITIF Aditif adalah bahan yang ditambahkan kedalam campuran CWF dan berfungsi untuk menambah kestabilannya, artinya butiran batubaranya tidak mengendap dalam waktu yang lama (2 bulan atau lebih). Adapula aditif yang berfungsi untuk mendispersikan butiran batubara tersebut. Penambahan aditif berkisar antara 0,1 sampai 1,5 tergantung macam aditifnya. Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa aditif yang baik berupa surfactant (reagen pengaktif permukaan butir) yang dapat terdiri dari surfactant ionik (anionik atau kationik) dan surfactant non-ionik. Ada pula adiktif lain yang fungsinya untuk membuat campuran yang bersifat emulsi dan stabil. Karena jenis surfactant ini banyak variasinya,maka diperlukan penelitian khusus yang cocok untuk batubara yang sedang dipakai unuk bahan baku CWF. Persyaratan aditif yang baik ialah harus efektif, ikut terbakar dalam proses pembakaran dan murah. c. PEMBUATAN CWF Teknologi pembuatan CWF termasuk sederhana terutama apabila memakai bahan baku batubara yang mempunyai nilai kalor tinggi (kurang lebih 7.000 kcal/kg). Batubara yangmempunyai kadar abu rendah (<10%) digerus menjadi 10 mm dan kemudian digiling dengan ballmill. Penggilingan dilakukan dengan konsentrasi padatan tinggi (kurang lebih 70% batubara). Hasil gilingan dilakukan pada suatu pemisah ukuran (size classifier) pada ukuran pemisah 75 mikron. Ukuran lebih besar 75 mikron diteruskan kealat pengurangan air (dewatering) apabila diperlukan. Ukuran partikel terbesar batubara tidak terpaku pada 75 mikron saja, dapat juga lebih besar atau halus tergantung dari jenis batubaranya. Besarnya konsentrasi campuran pada pengadukan (mixing) ditentukan pada waktu optimasi skala laboratorium sebelumnya. Untuk batubara dengan mutu tinggi, proses pembuatan CWF dapat lebih sederhana. Setelah penggilingan dapat langsung dilakukan pengadukan dimana pada tahap ini aditif ditambahkan. Pada batubara tingkatan rendah dengan kandungan air bawaan tinggi perlu dilakukan pengeringan lebih dahulu pada suhu tinggi. Pengadukan berlangsung hanya dalam waktu beberapa menit dengan putaran tinggi (>6000) dan menghasilkan kestabilan yang tinggi (> 2 bulan). 3. TEKNOLOGI PENCAIRAN BATUBARA Pada suatu saat kebutuhan tidak dapat bergantung pada minyak dan gas bumi, karena cadangannya cenderung menurun, apabila tidak ditemukan cadangan baru. Untuk menghemat penggunaan bahan bakar tersebut ditingkatkan penggunaan batu bara sebagai salah satu sumber energi alternatif. Untuk hal tersebut dicoba melakukan pencairan batu bara. Proses pencairan batubara dipilih proses hidrogenasi (pencairan batubara secara langsung) dengan memilih batubara yang mempunyai kadar abu rendah (<10 %). Percobaan dilakukan pada batu bara yang berasal dari sumatra selatan (banjarsari dan kungkilan) dalam suatu autoclave yang berkapasitas 250 cc. a. Prinsip Kerja Batubara + 40 gram, katalis + 0,40 gram (CoMo) ditambah 60 gram tar oil fraction, dimasukkan kedalam autoclave. Gas hidrogen dialirkan kedalam autoclave dengan tekanan 150 bar, kemudian dipanaskan sambil digoyang hingga dicapai suhu konstan di mana tekanan gas akan turun. Gas yang dihasilkan dianalisis untuk menghitung konversi batubara menjadi larutan diperhitungkan dari larutan yang dihasilkan. b. Hasil yang diperoleh : Konversi batubara banjarsari 98,50% Kungkilan 92,50%. Gas yang dihasilkan dari penelitian ini didapatkan macam dan prosentase volume yang berbeda dari hasil pencairan batubara yang berasal dari banjarsari dan kungkilan. Hasil penelitian awal ini memberikan harapan kemungkinan melakukan pencairan batubara dalam skala industri. (Sumber: Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Ph.D) |
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
 Batubara merupakan suatu campuran padatan yang heterogen dan terdapat dialam dalam tingkat (grade) yang berbeda mulai dari lignit, subbitumine, antrasit. Berdasarkan atas kandungan zat terbang (volatil matter) dan besarnya kalori panas yang dihasilkan batubara dibagi menjadi 9 kelas utama.Dalam perdagangan dikenal istilah Hard Coal dan brown Coal. Hard Coal adalah jenis batubara yang menghasilkan gross kalori lebih dari 5.700 kcal/kg dan dibagi : a. Kandungaan zat terbang (volatile matter) hingga 33 %, termasuk klas 1-5. b. Kandungan zat terbang (volatile matter) lebih besar 33 %, termasuk klas 6-9. Hard coal merupakan jenis batubara dengan hasil kalori yang lebih tinggi dibandingkan dengan bitumine / subbitumine dan lignit (brown coal). Sifat batubara jenis Antrasit : 1. Warna hitam sangat mengkilat dan kompak 2. Nilai kalor sangat tinggi, kandungan karbon sangat tinggi. 3. Kandungan air sangat sedikit. 4. Kandungan abu sangat sedikit. 5. Kandungan sulfur sangat sedikit. Sifat batubara jenis bitumine / subbitumine : 1. Warna hitam mengkilat, kurang kompak. 2. Nilai kalor tinggi, kandungan karbon relatif tinggi. 3. Kandungan air sedikit. 4. Kandungan abu sedikit. 5. Kandungan sulfur sedikit. Sifat batubara jenis lignit (brown coal) : 1. Warna hitam, sangat rapuh. 2. Nilai kalor rendah, kandungan karbon sedikit. 3. Kandungan air tinggi. 4. Kandungan abu banyak. 5. Kandungan sulfur banyak. Sifat-sifat batubara dapat dilihat dengan analisa sebagai berikut : a. Analisa Proksimate, terdiri dari : 1. Lengas (moisture) yang berupa lengas bebas (free moisture), lengas bawaan (inherent moisture), Lengas total (total moisture) 2. Kadar Abu (ash) 3. Carbon (Fixed carbon) 4. Zat terbang (volatile matter) b. Analisa Ultimate, terdiri dari analisa unsur C, H, O, N, S, P dan Cl c. Nilai kalor, terdapat 2 macam nilai kalor yaitu : 1. Nilai kalor net (net calorific value atau low heating value), yaitu nilai kalor pembakaran dimana semua air (H2O) dihitung dalam keadaan ujjud gas. 2. Nilai kalor gross (grosses calorific value atau high heating value), yaitu nilai kalor pembakaran dimana semua air (H2O) dihitung dalam keadaan ujud cair. Nilai kalor ini dinyatakan dalam cal/gram, Btu/lb atau Mj/kg. d. Total sulfur Sulfur atau belerang dalam batubara dapat dijumpai sebagai mineral pirit, markasit, calsium sulfat atau belerang organik yang pada saat pembakaran akan berubah menjadi SO2. e. Analisa abu Abu yang terjadi pada pembakaran batubara akan membentuk oksida-oksida sebagai berikut : SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, Mn3O4, CaO, MgO, Na2O, K2O. Abu inilah yang terutama akan secara padatan bercampur dengan klinker (pada industri semen) dan akan mempengaruhi kualitas semen. f. Indeks gerus (Hardgrove Index) Merupakan suatu bilangan yang dapat menunjukan mudah atau tidaknya batubara digerus menjadi bahan bakar serbuk. Makin kecil bilangannya makin keras keadaan batubaranya. Harga hardgrove index untuk batubara Indonesia berkisar antara 35-60. g. Sifat batubara kaitannya dengan volatile matter Sesuai dengan sifatnya, batubara umumnya dibagi atas 4 macam : 1. Antrasit, mengandung sedikit volatile matter 2. Bitumine, mengandung medium volatile matter 3. Lignit, mengandung banyak volatile matter 4. Gambut (peat). Hubungan jenis batubara dan pembakaran :
(sumber: Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Ph.D) |
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
Batubara merupakan sumber daya mineral yang penting dalam kebijaksanaan diversifikasi sumber-sumber energy. Konsumen batubara dalam negeri adalah : a. PLTU yang dioperasikan PLN b. Pabrik-pabrik semen c. Lain-lain (PJKA, peleburan logam, industry) Selain penggunaan batubara untuk keperluan dalam negeri eksport batubara meningkat juga. Taiwan, Malaysia, Bangladesh dan jepang adalah konsumen terbesar batubara Indonesia. Adapun masalah lingkungan yang mungkin terjadi sebagai akibat pemanfaatan batubara adalah pada kegiatan : 1. Proses Penambangan a. Proses Penambangan Bawah Tanah Proses penambangan bawah tanah mengakibatkan terjadinya tiga dampak lingkungan yang potensial yaitu : 1. Pembuangan air tambang 2. Pembuangan limbah padat, yang sering mengandung batubara dan belerang 3. Penurunan permukaan tanah bekas tambang b. Proses Penambangan Permukaan atau Terbuka Pada proses penambangan permukaan masalah lingkungan yang akan terjadi antara lain : 1. Gangguan terhadap permukaan tanah 2. Gangguan terhadap air tanah 3. Terjadinya pencemaran udara karena debu, asap serta adanya kebisingan 2. Proses Pencucian, Penyiapan dan Penyimpanan a. Pencucian batubara bertujuan untuk memisahkan batubara dari bahan yang tidak dapat menyala atau terbakar seperti lempung yang tercampur pada waktu penambangan. Limbah air pencucian mengandung partikel suspense dan senyawa kimia, bila langsung dibuang ke perairan dapat mengganggu biota perairan. b. Penyiapan batubara antara lain adalah menghancurkan batubara menjadi ukuran yang diinginkan pada waktu pembakaran. Masalah lingkungan yang mungkin terjadi yaitu pencemaran udara oleh debu batubara. c. Penyimpanan batubara dapat dilakukan ditempat penambangan, pelabuhan dan ditempat penggunaan batubara. Masalah lingkungan yang mungkin terjadi adalah bila terjadi kebakaran secara spontan, debu yang berbahaya. 3. Proses Pengangkutan Batubara a. Memuat dan membongkar batubara pada waktu pengangkutan, penggunaan dan lain-lain akan menimbulkan pencemaran udara oleh debu. b. Pengangkutan batubara dengan kapal mengakibatkan sedikit ancaman terhadap air laut dan lingkungan pantai. Masalah yang timbul adalah buangan sisa batubara yang tercuci waktu pencucian kapal. c. Pengangkutan dengan kereta api dan truk akan menimbulkan sedikit pencemaran udara oleh debu batubara. d. Slurry Pipe Line, menghasilkan limbah cair besar yang dapat menyebabkan terjadinya penurunan kualitas air. Penggunaan air pada lumpur batubara (coal slurry) pada akhirnya akan terkontaminasi dengan air cucuran phenol dan oleh larutan partikel batubara. 4. Penggunaan Batubara Batubara dalam jumlah besar digunakan pada pembangkit tenaga listrik akan menghasilkan produk sampingan berupa limbah emisi berupa gas SO2, NOx, debu dan abu. b. Semen Batubara digunakan untuk menghasilkan energy panas untuk produk klinker. Pada waktu pembakaran, abu dihasilkan di klin. Fly ash/debu keluar dari stack, sementara sebagian besar abu yang berat menyatu dengan klinker. Perihal abu terbang (fly ash) merupakan masalah lingkungan yang utama untuk produksi semen. Masalah lingkungan fisik lainnya yang dapat timbul pada penambangan batubara adalah pada tempat penumpukan batubara : 1. Sebagai akibat proses pelindihan (leaching) yang terjadi oleh air hujan terhadap permukaan batubara atau membentuk larutan (leachate) yang bersifat asam yang akan merembes ke struktur lapisan tanah dan dapat memberikan polusi terhadap air tanah. 2. Sebagian besar batubara Indonesia termasuk jenis lignit sampai bitumine yang bersifat swamampu bakar (self combustibility) sebagai akibat oksidasi yang akan menaikan temperature tumpukan batubara tersebut. Dalam usaha untuk mengurangi dampak negative akibat pemanfaatan batubara mulai dari cara penambangan, pengangkutan, penyimpanan dan pemakaian perlu memperhatikan kondisi setempat.Pemanfaatan batubara sebagai salah satu penyedia energy alternative akan mengurangi ketergantungan masyarakat terhadap bahan bakar minyak. (sumber: Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Ph.D) |
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
Endapan gambut dataran rendah (low land peat) di Indonesia telah dikenal sangat luas sebarannya sesuai dengan bentangan dataran rendah pantai, tetapi sampai saat ini perkiraan cadangan masih terlalu kasar. Shell (1983) memperkirakan bahwa endapan gambut yang berketabalan lebih dari 1 m yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan energy mencakup dataran rendah lebih dari 17 juta hectare tersebar di Sumatera, Kalimantan dan Irian Jaya. Sejak puluhan tahun terakhir ini timbul gagasan baru untuk membangun daerah terpencil. Hal ini diperkuat oleh laporan Euroconsult (1984) yang antara lain menyatakan bahwa dalam jangka panjang dan tersedianya konsumen, industry pertambangan gambut sebagai bahan pembangkit listrik untuk daerah terpencil di Indonesia akan dapat berkompetisi dengan pembangkit listrik bahan bakar minyak. Sumber : Batubara dan Gambut, Ir. Sukandarrumdi, MSc, PHd |
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
 Teknologi pembuatan briket batubara dari batubara bubuk yang dapat menimbulkan kesulitan pada waktu pengangkutan ternyata sudah banyak dilakukan dibeberapa negara. Hal yang mendorong pemanfaatan briket untuk masyarakat dan industry kecil Indonesia antara lain :1. Potensi batubara Indonesia yang sangat besar 2. Penduduk Indonesia sebagian besar tinggal di pedesaan 3. Dapat dilaksanakan dengan teknologi sederhana, dengan investasi yang rendah 4. Batubara Indonesia mudah pecah dan bernilai kalori tinggi 5. Memanfaatkan batubara bubuk yang tidak dipakai sukar ditransport, menjadi lebih bermanfaat 6. Adanya endapan batubara dengan cadangan terbatas (10 juta ton) yang dapat dimanfaatkan secara skala kecil untuk daerah sekitarnya 7. Kebijaksanaan pemerintah untuk mengurangi pemakaian minyak dan kayu bakar A. Teknik Pembriketan Batubara a. Sifat briket yang baik 1. Tidak berasap dan tidak berbau pada saat pembakaran 2. Mempunyai kekuatan tertentu sehingga tidak mudah pecah waktu diangkat dan dipindah-pindah 3. Mempunyai suhu pembakaran yang tetap (± 3500C) dalam jangka waktu yang cukup panjang (8-10 jam) 4. Setelah pembakaran masih mempunyai kekuatan tertentu sehingga mudah untuk dikeluarkan dari dalam tungku masak 5. Gas hasil pembakaran tidak mengandung gas karbon monoksida yang tinggi b. Jenis briket Dikenal 2 jenis briket yaitu : 1. Type yontan (silinder) untuk keperluan rumah tangga Type ini lebih dikenal dan popular, disebut dengan yontan, suatu nama local berbentuk silinder dengan garis tengah 150 mm, tinggi 142 mm, berat 3,5 kg dan mempunyai lubang-lubang sebanyak 22 lubang 2. Type egg (telor) untuk keperluan industry dan rumah tangga Type ini juga dipergunakan untuk bahan bakar industry kecil seperti untuk pembakaran kapur, bata, genteng, gerabah, pandai besi dan sebagainya, tetapi juga untuk keperluan rumah tangga. Jenis ini mempunyai lebar 32-39 mm panjang 46-58 mm dan tebal 20-24 mm c. Teknis pembuatan Proses pembuatan briket yontan cukup sederhana. Batubara bubuk ( 5 mm) diberi air (10%) ditekan dengan mesin tekan pembriketan pada tekanan 120 kg/cm2 sehingga diperoleh briket. Untuk type telor perlu ditambah molasses (7%) dan diroll pada mesin briket type roll d. Parameter dalam pembuatan briket Beberapa parameter dalam pembuatan briket antara lain sebagai berikut : 1. Ukuran butir batubara 2. Tekanan mesin pada waktu pembriketan 3. Kadar air yang terkandung dalam batubara Beberapa pengalaman, briket dengan kuat tekan > 6 kg/cm2 cukup kuat dan tidak mudah pecah pada saat dibawa, diangkut dan diangkat. e. Karakteristik pembakaran Sifat pembakaran adalah sangat penting disamping tergantung dari sifat batubaranya. Karakteristik pembakaran briket ini (lama dan suhu pembakaran) tergantung pula dari besarnya udara yang terbakar (air supply) dan nilai kalori batubaranya. Makin besar udara yang ikut terbakar makin pendek lama pembakaran briket dan makin tinggi nilai kalori batubara yang dibuat briket makin lama waktu pembakaran. Makin besar udara yang diberikan (dengan membuka udara kompor masak) makin pendek waktu pembakaran briket walaupun diperoleh suhu maksimum yang lebih tinggi. B. Pembuatan Briket Dari Batubara Contoh batubara digerus sampai ukuran 5 mm, selanjutnya ditambah lempung (20%) sebagai bahan pengikat dan air 10%. Analisa batubara contoh sebagai berikut : Table analisa kimia batubara contoh korea
Penambahan lempung dimaksudkan untuk memperoleh kekuatan dan besarnya relative didekatkan dengan kadar ash dan briket yontan korea. a. Kuat tekan Dari hasil penekanan dengan mesin pembriketan yang sama diperoleh data sebagai berikut :
Hasil yang diperoleh memberikan data bahwa kuat tekan berikut adalah cukup baik (> 6 kg/cm2) b. Karakteristik pembakaran Dari hasil pembakaran diperoleh data sebagai berikut : 1. Berasap cukup banyak dan berbau tajam 2. Suhu pembakaran tertinggi sedikit lebih tinggi daripada briket korea yaitu 6500C – 7000C (briket korea 6000C 3. Lama waktu pembakaran pada suhu 3500C ternyata jauh lebih pendek ± 2,5 jam, sedang briket korea 8 jam Dengan mengatur pipa bukaan udara lebih kecil diharapkan waktu pembakaran lebih panjang. Catatan : penambahan lempung dapat menyerap bau tar dan mempertinggi kualitas briket walaupun dapat mengurangi nilai kalornya. Sebaiknya dipergunakan batubara dengan ash tinggi c. Meniadakan asap dan bau Percobaan untuk mengurangi/meniadakan asap dan bau dari briket batubara telah dilakukan dengan mengurangi volatile matter. Hal ini dapat ditempuh dengan melakukan karbonisasi terhadap batubara pada suhu rendah dan ternyata berhasil baik. Hanya masalah lama waktu pembakaran dari briket batubara ini masih relative lebih pendek yaitu sekitar ± 4 jam. (Sumber : Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Phd) |
|
Coal/Batubara
Author:Administrator
Mengangkat PLTU suralaya yang beroperasi semenjak tahun 1984 sebagi contoh studi kasus. PLTU suralaya dirancang bangun menggunakan bahan bakar batubara Bukit Asam pada tingkat kualitas average dan worst. Sampai tahun 1988 batubara bukit Asam masih belum dapat memenuhi kebutuhan yang terus meningkat dari 156.000 ton pada tahun 1985, 936.000 ton, dan 1.500.000 ton pada tahun tahun berikutnya dan pada tahun 1987 kebutuhan tersebut telah mencapai 2,055 juta ton mestinya akan meningkat lagi. Kualitas batubara pengganti tersebut telah diusahakan sedapat mungkin memenuhi kualitas batubara bukit Asam tersebut. Hal-hal yang perlu diperhitungkan didalam pemakaian batubara pada PLTU adalah : - Perfomance (unjuk keras) - Availabaliti, reliability - Dampak lingkungan - Kendala dan karakteristik operasi, serta dampaknya terhadap tingkat pemeliharaan Tinjauan terhadap aspek tersebut diatas semata-mata mempertimbangkan peralatan terpasang sesuai dengan rancang bangunnya dan selanjutnya pengalaman tersebut menjadi dasar dalam penyempurnaan masa mendatang. 1. Pengenalan Umum Kualitas Batubara Batubara yang ada dipasaran unsur kualitasnya sekurang-kurangnya terdiri dari : a. High heating value (kgcal/ka) b. Total moisture (%) c. Inherent moisture (%) d. Volatile matter (%) e. Ash content (%) f. Sulphur content (%) g. Coal size <3 mm, 40 mm, 50 mm h. Hardgrove grindability index Unsur-unsur lainnya diperlukan sesuai kebutuhan yang bersifat umum maupun khusus. Untuk melengkapi data diatas biasanya diperlukan unsure kualitas seperti : a. Fixed carbon (%) b. Phosphorous/Chlorine (%) c. Ultimate analysis : Carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulphur dan ash, kadang-kadang diperlukan : d. Ash fusion temperature 2. Pengaruh Kualitas Batubara a. High Heating Value (HHV) HHV sangat berpengaruh terhadap pengoperasian aspek : - Pulverizer - Pipa batubara, wind box - Burner Semakin tinggi HHV maka aliran batubara setiap jamnya semakin rendah, sehingga kecepatan coal feeder harus disesuaikan, untuk batubara dengan moisture content dan HGI yang sama, dengan HHV tinggi maka mill akan beroperasi dibawah kapasitas nominalnya (menurut desain) atau dengan kata lain operating rationya menjadi lebih rendah. b. Moisture Content Kandungan moisture mempengaruhi jumlah pemakaian udara primernya. Pada batubara dengan kandungan moisture tinggi akan membutuhkan udara primer lebih banyak guna mengeringkan batubara tersebut pada suhu keluar mill tetap. c. Volatile Matter Kandungan volatile matter mempengaruhi kesempurnaan pembakaran dan intensitas api Fuel Ratio = Fixed Carbon / Volatile Matter Semakin tinggi fuel ratio maka karbon yang tidak terbakar semakin banyak. d. Ash Content Kandungan abu akan terbawa bersama gas pembakaran melalui ruang bakar dan daerah konversi dalam bentuk abu terbang dan abu dasaar. Sekitar 20% dalam bentuk abu dasar dan 80% dalam bentuk abu terbang. Semakin tinggi kandungan abu dan tergantung komposisinya mempengaruhi tingkat pengotoran (fouling), keausan dan korosi peralatan yang dilalui. e. Sulfur Content Kandungan sulfur berpengaruh terhadap tingkat korosi sisi dingin yang terjadi pada elemen pemanas udara, terutama apabila suhu kerja lebih rendah dari titik embun sulphur, disamping berpengaruh terhadap efektifitas penangkapan abu pada peralatan electrostatic precipator f. Coal Size Ukuran butir batubara dibatasi pada rentang butir halus dan butir kasar. Butir paling halus untuk ukuran <3 mm, sedangkan ukuran butir paling kasar sampai dengan 50 mm. Butir paling halus dibatasi oleh tingkat dustness dan tingkat kemudahan diterbangkan angin sehingga mengotori lingkungan. Tingkat dustness dan kemudahan berterbangan masih ditentukan pula oleh kandungan moisture batubara. g. Hardgrove Grindability Index (HGI) Kapasitas mill (pulverizer) dirancang pada HGI tertentu. Untuk HGI lebih rendah kapasitasnya, lebih rendah dari nilai takarnya agar menghasilkan fineness yang sama. h. Ash Fusion Temperature Ash fusion temperature akan mempengaruhi tingkat fouling, slagging dan operasi soot blower. 3. Spesifikasi Menurut Desain PLTU a. Spesifikasi Batubara PLTU dirancang bangun untuk mampu berproduksi continue pada beban 4.000 MW dengan mempergunakan bahan bakar batubara, average/worst, dengan 4 buah mill beroperasi dan satu buah cadangan. Rentang kualitas batubara sesuai rancang bangunnya ditunjukan pada tabel : Persyaratan Batubara yang diizinkan untuk operasi PLTU
b. Data Unjuk Kerja Boiler Data unjuk kerja boiler ditunjukkan pada tabel :
Sedang jumlah abu terbang ditunjukan pada tabel :
Adapun data tentang kapasitas pulverizer ditunjukan pada tabel :
Dari table terlihat bahwa pulverizer didesain dalam kapasitas yang cukup besar. Kapasitas untuk HGI 50 = 630 ton/jam, dengan 70% fineness 200 mesh. Dari uraian tersebut dapat disimpulkan bahwa penggantian pemasok bahan bakar batubara untuk PLTU, dari daerah penambangan batubara yang satu dengan batubara dari daerah penambangan yang lain harus dilakukan spesifikasi batubaranya terlebih dahulu. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari kerusakan peralatan PLTU. (Sumber : Batubara & Gambut, Ir. Sukandarrumidi, MSc. Phd) |
Powered by AlphaContent 4.0.13 © 2005-2010 - All rights reserved
100s Inspirational World Wisdoms
