tugas scrubber
TRANSCRIPT
NAMA : WINDA FAUZI ISTIQOMAH
NIM : 115061101111003
JURUSAN : TEKNIK KIMIA
SCRUBBER dan Terapannya sebagai Pengontrol Polutan
Sistem scrubber merupakan sekelompok perangkat pengontrol polusi
udara yang digunakan untuk memindahkan partikulat- partikulat (material
berbentuk padat yang tersuspensi dalam gas) dan gas dari aliran buangan
industri. Scrubber sendiri secara tradisional telah dikenal sebagai perangkat
pengontrol polusi yang menggunakan cairan sebagai “pencuci” polutan yang
tidak diinginkan yang berasal dari aliran gas.
Pada sekarang ini istilah tersebut juga digunakan untuk mendeskripsikan
sistem yang memasukkan reagen kering atau cairan padat ke dalam aliran gas
pembuangan kotor guna membersihkan gas asam.
Scrubber menjadi salah satu perangkat utama pengontrol emisi gas
terutama asam yang juga dapat digunakan sebagai pemulih panas dari gas panas
oleh kondensasi gas buang yang disebut juga “ Scrubber kondensasi”. Dalam
mode ini, air dari saluran pembuangan scrubber disirkulasikan melalui
pendingin ke nozel pada puncak scrubber. Gas panas masuk melalui scrubber
pada bagian bawah. Jika suhu gas di atas titik embun air, pendinginan dapat
melalui penguapan tetes air. Selanjutnya uap air pendingin akan menyingkat
sehingga perlu menambah sirkulasi air.
Pada proses pembakaran yang menghasilkan gas buang berbahaya pun ,
jika dimanfaatkan secara jeli pada kondisi suhu tinggi dan cukup oksigen dapat
menscrubbing gas- gas tercemar atau buangan. Proses tersebut secara garis
besar dilakukan pada wet Scrubbing atau Proses Scrubbing basah dan Dry
Scrubbing atau Proses Scrubbing Kering.
1
Scrubbing basah (wet Scrubbing) dijelaskan sebagai perangkat
pemindah polutan dari pipa pembuangan gas atau dari aliran gas. Pada scrubber
basah ini, aliran gas yang tercemar dibawa ke dalam kontak dengan berbagai
cara semisal menggunakan cairan penggosok, penyemprotan cairan, melalui
“kolam” cairan, serta beberapa metode kontak lainnya yang berguna untuk
membersihkan polutan.
Desain scrubber basah tergantung pada kondisi proses industri dan sifat
dari polusi udara yang terlibat. Karakteristik gas inlet dan sifat debu (jika
partikel-partikel yang hadir) merupakan yang paling utama. Scrubber basah
dapat dirancang untuk mengumpulkan partikel atau polutan gas,
menghilangkan partikel debu dengan menangkapnya dalam tetesan
cair,melarutkannya atau bahkan mengabsorbsikannya ke dalam cairan.
Setiap tetesan yang ada di inlet gas scrubber harus dipisahkan dari aliran
gas keluar melalui perangkat lain yang disebut sebagai kabut eliminator atau
pemisah entrainment (istilah ini dipertukarkan) serta cairan “penggosok”
resultan harus diperlakukan sebelum ada pembuangan akhir atau digunakan
kembali di pabrik.
Ada berbagai konfigurasi scrubber dan sistem scrubber. Semuanya
dirancang untuk memberikan kontak yang baik antara cairan dengan aliran gas
terpolusi.
Berikut dua gambar yang menunjukkan contoh desain scrubber basah
termasuk eliminator kabutnya (mist eliminator) .
Gambar 1 adalah desain scrabber venturi dimana didapati eliminator
kabutnya terpisah.
2
GAMBAR 1
Sebuah scrubber venturi dirancang secara efektif menggunakan energi
dari aliran gas inlet dan kemudian menyemprotkannya ke suatu cairan yang
digunakan untuk menggosok aliran gas. Jenis teknologi ini adalah bagian dari
kelompok kontrol polusi udara secara kolektif yang disebut sebagai scrubber
basah.
Gambar 2 Scrubber memiliki desain menara dimana eliminator
kabutnya dirancang di bagian atas Struktur.
GAMBAR 2
Kemampuan scrubber basah untuk mengumpulkan partikel-partikel kecil
sering berbanding lurus dengan daya masukannya ke scrubber. Perangkat energi
rendah seperti menara semprot yang digunakan untuk mengumpulkan partikel
yang lebih besar dari 5 mikrometer. Untuk mendapatkan penghapusan efisiensi
3
tinggi 1 mikrometer (atau kurang) biasanya membutuhkan perangkat partikel
energi tinggi seperti venturi scrubber atau perangkat ditambah seperti scrubber
kondensasi. Selain itu, pemisah entrainment dirancang dan dioperasikan.
Eliminator kabut penting untuk mencapai efisiensi removal yang tinggi. Semakin
besar jumlah tetesan cairan yang tidak ditangkap oleh eliminator kabut semakin
tinggi tingkat emisi potensialnya.
Scrubber basah yang menghilangkan polutan gas disebut sebagai
peredam. Baik gas-ke-cair kontak penting untuk mendapatkan efisiensi removal
tinggi dalam peredam. Sejumlah desain scrubber basah yang menggunakan
menara difungsikan untuk menghilangkan polutan gas.
Jika aliran gas berisikan materi partikel dan gas, scrubber basah
umumnya hanya perangkat control polusi udara yang dapat menghapus kedua
polutan. Scrubber basah dapat mencapai efisiensi removal yang tinggi baik untuk
partikel atau gas dan dalam beberapa kasus, dapat mencapai efisiensi removal
tinggi untuk kedua polutan dalam sistem yang sama. Namun, dalam banyak
kasus kondisi operasi terbaik untuk koleksi partikel adalah yang termiskin untuk
menghilangkan gas. Secara umum, untuk memperoleh gas yang tinggi dan
efisiensi simultan partikulat ditangkap) dapat menggunakan reagen penggosok
seperti hidroksida kapur atau natrium
Scrubbing kering (Dry Scrubbing) adalah Sebuah sistem Scrubber
kering atau semi kering, yang pada dasarnya tidak sama seperti scrubber basah.
Perbedaannya terletak pada prosesnya yakni Scrubber kering tidak
menjenuhkan aliran gas buang yang sedang ditangani dengan proses
melembabkan. Dalam beberapa kasus, tidak ada kelembaban yang ditambahkan.
Dalam kasus lainnya terjadi penguapan jumlah kelembaban dalam gas buang
tanpa kondensasi . Oleh karena itu, scrubber kering umumnya tidak memiliki
tumpukan uap atau pembuangan air limbah..
Sistem scrubbing kering dapat dikategorikan sebagai injector sorben
kering (DSIs) atau sebagai peredam semprot dryer (SDA). Peredam spray dryer
juga disebut semi-kering scrubber atau pengering semprot.
4
Sistem Dry Scrubbing sering digunakan untuk menghilangkan gas berbau
dan korosif dari operasi pabrik pengolahan air limbah. Media yang digunakan
biasanya merupakan senyawa alumina aktif yang diresapi dengan bahan untuk
menangani gas tertentu seperti hidrogen sulfida. Media yang digunakan dapat
dicampur bersama-sama untuk menawarkan berbagai macam removal untuk
senyawa berbau lain seperti metil merkaptan, aldehida, dan senyawa organik
yang mudah menguap, dimetil sulfida, dimetil disulfide. Sistem Dry Scrubbing
juga dapat digunakan untuk menghilangkan gas asam (seperti SO2 dan HCl)
terutama dari sumber pembakaran.
Gas asam diserap oleh campuran dan bereaksi untuk membentuk garam
padat yang dikeluarkan oleh perangkat kontrol partikulat. Panas dari gas buang
yang digunakan untuk menguapkan semua tetesan air, meninggalkan gas buang
tak jenuh untuk keluar menara penyerap. Pengering semprot mampu mencapai
tinggi (80 +%) efisiensi gas asam penghapusan. Perangkat ini telah digunakan
pada boiler industri dan utilitas dan insinerator sampah kota.
Berikut contoh desain Dry Scrubber
GAMBAR 3
Macam dan contoh Scrubber serta kegunaannya
a. Ventury Scrubber
-Paling sering digunakan5
- Low « High energy
Commonly : High
-Simplicity and Flexibility
- Dapat digunakan sebagai absorber untuk gas yang mudah larut
b. Self Induced Spray Scrubber
Meskipun bisa untuk high energy tapi umumnya untuk low energy.
Memiliki keuntungan yakni eliminasi pompa untuk resirkulasi udara.
c. Plate Towers Scrubber
Aliran gas dari cairan counter current . Dipakai sejumlah plates
sebagai gas liquid contacting, bisa juga sekaligus dipakai sebagai
absorber. Rawan terhadap plugging dan fouling.
d. Packed bed Scrubber
6
Packed bed untuk absorbsi juga dipakai untuk Scrubberhanya ada
kemungkinan buntu akibat deposit padatan dari debu.
e. Mobile bed Scrubber
Berisi bola yang rapat massanya kecil, bola naik- turun pada grid
disebabkan aliran gas keatas dan cairan ke bawah. Gerak bola
mencegah fouling dan plouging pada bed. Pressure Drop da[at
dinaikkan dengan : menaikkan kecepatan gas, menambah ketebalan
bed, rapt massa packing dan jumlah bed.
f. Spray Scrubber
Gas debu mengalir keatas dan berkontak dengan droplets cairan yang
disemprotkan lewat beberapa rangkain spray nozzles.
g. Cyclone Scrubber
7
Berbentuk Cyclone, berfungsi untuk memfasilitasi pemisahan
entrainment.
h. Ejector Venture Scrubber
Tak ada fan yang diperlukan namun energy tetap diperlukan untuk
memompa air. Efisiensi energy pada pengaliran gas rendah tapi pada
scrubbing cukup.
i. Mechanical scrubbing
Power driven rotor menghasilkan spray halis cairan dan kontak gas-
cair. Entrantment separator perlu ada.
j. Fiber bed Scrubber
8
Bisa sekaligus terjadi scrubbing dan filtrasi . lubang- lubang bed tidak
perlu terlalu halus (plugging). Untuk partikel dan pressure drop sama
fiber bed Scrubber lebih efisien disbanding venture scrubber. Efisiensi
utuk submicrometer partikel rendah karena lubang fiber besar.
k. Granular bed Filter
l. Air filters
m. Electrical presipitation
Penerapan Scrubber pada penghilangan sulfur dioksida
(pembentuk hujan asam)
Sulfur dioksida adalah salah satu elemen pembentuk hujan asam.
Ironisnya elemen ini banyak dihasilkan oleh pabrik industry pada berbagai
aktivitasnya. Gas buang emisi ini dapat mengencerkan polutan di udara ambient
dan mengangkutnya ke daerah lain. Pada penanganannya , sekarang para ahli
menggunakan Flue Gas Desulfurization (FGD) Yang merupakan sample atau
contoh dari Wet Scrubber. Prinsip kerjanya yakni Scrubber mengubah polutan
tersebut menjadi sulfat industry.
. Desulfurisasi gas cerobong (FGD) adalah teknologi yang digunakan untuk
menghilangkan sulfur dioksida (SO2) dari gas buang knalpot bahan bakar fosil
pembangkit listrik, dan produsen kimia oksida belerang. Bahan bakar fosil
pembangkit listrik membakar batubara atau minyak untuk menghasilkan uap
untuk turbin uap, yang pada gilirannya menggerakkan generator listrik
Skemanya :
Pada Wet Scrubber terjadi reaksi
CaCO3(s) + SO2(g) → CaSO3(s) + CO2(g)
Pada saat mereaksikan dengan Ca(OH)2 (kapur), juga memproduksi
CaSO3 (kalsium sulfit) dan dapat dinyatakan sebagai:
Ca (OH)2(s) + SO2(g) → CaSO3(s) + H2O(l)
9
Direaksikan dengan Mg(OH)2 menghasilkan MgSO3 Yang dinyatakan
dengan
Mg (OH)2(s) + SO2(g) → MgSO3(s) + H2O(l)
Untuk sebagian diimbangi biaya instalasi FGD, dalam beberapa desain,
CaSO3 (kalsium sulfit) selanjutnya dioksidasi untuk menghasilkan CaSO4 · 2H2O
dipasarkan (gipsum). Teknik ini juga dikenal sebagai oksidasi paksa:
CaSO3(s) + H2O(l) + ½ O2(g) → CaSO4(s) + H2O(l)
Sebuah basa alami dapat digunakan untuk menyerap SO2 adalah air laut.
SO2 yang diserap di dalam air ketika oksigen ditambahkan bereaksi untuk
membentuk ion sulfat SO4-dan bebas H+. Surplus H+ diimbangi oleh karbonat
dalam air laut mendorong ekuilibrium karbonat untuk melepaskan gas CO2:
SO2(g) + H2O + ½ O2(g) → SO42-(S) + 2H+
HCO3-+ H + → H2O + CO2(g)
Kegunaan atau Fungsi Scrubber
Scrubber yang fungsinya sebagai perangkat pengontrol polusi udara
bekerja mengambil dan menghapus partikel. Walaupun pada umumnya
didefinisikan sebagai perangkat pengendalian polusi tetapi pada jenis tertentu
dapat membersihkan polutan tak diinginkan.
Scrubber yang menggunakan bahan cair dapat digunakan untuk
membersihkan cerobong asap atau bahan lainnya. . Ini adalah semacam
sentuhan primer yang digunakan untuk mengontrol emisi gas, lebih khusus
dalam gas asam. Hal ini digunakan di industri untuk menghilangkan partikel
limbah.
Scrubber juga dapat membantu kemurnian atmosfer dengan
menghilangkan gas- gas berbahaya (baca gas- gas asam seperti HCL, natrium
dsb) . sehingga dapat terwujud keinginan bahwa manusia bisa hidup dalam
suasana bebas polusi.
10
11