ANALISIS ELECTROSTATIC PRECIPITATOR (ESP) UNTUK PENURUNAN EMISI GAS BUANG PADA RECOVERY BOILER
Sepfitrah1, Yose Rizal 2 ABSTRAK
Jumlah emisi bahan bakar berupa gas buang dan partikulat hasil pembakaran pada recovery boiler terhadap polusi udara yang ditimbulkannya merupakan masalah yang serius untuk dipecahkan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa besar emisi gas buang yang dihasilkan sebuah recovery boiler dan rekayasa penggunaan electrostatic precipitator (ESP) sehingga emisi gas buang dan partikulat dapat dikurangi. Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah menghitung secara matematis kapasitas gas buang yang dikeluarkan oleh recovery boiler (m3/jam) dan menganalisa data gas buang pada ESP yang tidak berfungsi pada salah satu recovery boiler. Hasil yang diperoleh pada perhitungan SCA (luas area spesifik) pada ESP Recovery Boiler dengan kondisi berfungsi normal adalah sebesar 19,87 m2 per 1000 m3/h, sedangkan bila salah satu ESP tidak berfungsi, nilai SCA-nya adalah 14,9 m2 per 1000 m3/h. Baik dalam kondisi normal maupun kondisi salah satu ESP tidak berfungsi, nilai SCA tersebut masih berada dalam range disain ESP sebesar 11 – 45 m2 per 1000 m3/h, untuk menghasilkan efisiensi lebih dari 99 %.
Kata Kunci : Electrostatic Precipitator (Esp), Emisi Gas Buang dan Recovery Boiler
ABSTRACT
Total emissions of the fuel in the form of exhaust gases and particulates in the recovery boiler combustion products to the air pollution it causes a serious problem to be solved. The purpose of this study was to determine how much exhaust emissions produced a recovery boiler and engineering use of electrostatic precipitator (ESP) so that the exhaust gas and particulate emissions can be reduced. Steps in this research is mathematically compute capacity flue gas released by the recovery boiler (m3/h) and analyzed data on the ESP exhaust gas that is not working on one of the recovery boiler. The results obtained in the calculation of SCA (specific area) on ESP Recovery Boiler with the normal functioning condition amounted to 19.87 m2 per 1000 m3 / h, whereas if one of the ESP does not work, its value SCA is 14.9 m2 per 1,000 m3 / h. Either under normal conditions or conditions of one of the ESP does not work, the value of the SCA is still in the design of the ESP range of 11-45 m2 per 1000 m3 / h, to produce more than 99% efficiency.
Keywords : Electrostatic Precipitator (Esp), Emissions and Recovery Boiler
1. Pendahuluan
Untuk sebuah recovery boiler dengan kapasitas yang sangat besar seperti yang terdapat pada sebuah perusahaan pembuatan kertas, berkapasitas 1080 ton uap/jam membutuhkan bahan bakar dalam jumlah besar. Jumlah emisi bahan bakar berupa gas buang dan partikulat hasil pembakaran yang ditimbulkan oleh industri merupakan hal penting yang perlu diperhatikan oleh perusahaan. Perlu sebuah penanganan untuk
mengatasi ekses dari hasil pembakaran ini. Komponen pencemar udarayang paling berpengaruh adalah Karbon Monoksida (CO),
Nitrogen Oksida(NOx), Sulfur Oksida (SOx), Hidrokarbon (HC) dan Partikulat (PM).
Bahan bakar recovery boiler
menggunakan black liquar, yang merupakan hasil sampingan dari pengolahan kayu pada industri kertas. Hasil pembakaran black
liquar pada tahap pyrolisis menghasilkan gas
Reduced Sulphur), CO2, H2O dan sejumlah karbonat. Selain itu juga menghasilkan emisi berupa partikulat Natrium Karbonat (Na2CO3) dan Natrium Sulfat (Na2SO4) yang merupakan emisi utama dari sebuah recovery boiler moderen.
Partikulat hasil pembakaran black liquar tidak dapat langsung dibuang keudara bebas, melainkan ditangkap oleh unit Electrostatic
Presipitator (ESP). Cara kerja ESP pada
dasarnya melewatkan gas buang pembakaran
black liquor pada ruang yang berisi plat-plat
elektroda (plat pengumpul), yang terbuat dari tembaga, kuningan ataupun arang. Elektroda yang terpasang pada konstruksi precipitator diberi arus listrik searah (DC) dengan muatan positif dan negatif. Antara batang-batang elektroda yang bermuatan negatif dan plat-plat pengumpul debu yang bermuatan positif dialirkan arus dengan tegangan 70-90 KV. Butiran-butiran debu yang melewati batang-batang elektroda akan terinduksi oleh muatan negatif. Butiran-butiran debu yang bermuatan negatif akan tertarik oleh plat-plat pengumpul yang bermuatan positif. Kemudian pelat-pelat pengumpul digetarkan melalui pemukulan untuk merontokan partikulat yang menempel yang selanjutnya disedot oleh blower. Ambang batas gas buang yang ditetapkan oleh standar BAPEDAL adalah sebesar 230 mg/Nm3
Elektrostatik
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%), ukuran partikel debu terkecil yang diperoleh < 2 μC.
Hasil pembakaran di ruang bakar tersebut mengandung banyak debu 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 sistem electrostatic precipitator (ESP).
Gambar 1. Sistem elektrostatic presipitator (sumber : www.flowvision-energy.com)
Gambar 2. Bagian-bagian dari electrostatic precipitator.
(sumber : http://www.endress.com)
Cara kerja dari electro static precipitator (ESP) adalah (1) melewatkan gas
buang (flue gas) melalui suatu medan listrik yang terbentuk antara discharge electroda dengan plat pengumpul, 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), lihat gambar 4. Debu yang dikumpulkan di pelat pengumpul dipindahkan kembali secara periodik dari pelat pengumpulmelalui suatu getaran (rapping). Debu ini kemudian jatuh ke bak penampung (ash hopper), lihat gambar 1 dan 2, dan ditransport (dipindahkan) ke flyash silo dengan cara di vakum atau dihembuskan.
Proses Pembentukan Medan Listrik
Proses pembentukan medan listrik; (1) Terdapat dua jenis elektroda, yaitu discharge
electrode yang bermuatan negatif dan plat
pengumpul bermuatan positif. (2) Discharge electrode diletakkan diantara plat pengumpul pada jarak tertentu. (3) Discharge electrode diberi listrik arus searah (DC) dengan muatan minus (lihat gambar 4), pada level tegangan antara 55 – 75 KvDC (sumber listrik awalnya adalah 380 volt AC, kemudian dinaikkan oleh transformer menjadi sekitar 55 – 75 Kv dan dirubah menjadi listrik DC oleh rectifier, diambil hanya potensial negatifnya saja. (4) Plat pengumpul ditanahkan (di-grounding) agar bermuatan positif. (5) Dengan demikian, pada saat discharge electrode diberi arus DC maka medan listrik terbentuk pada ruang yang berisi tirai-tirai elektroda tersebut dan partikel-partikel debu akan tertarik pada pelat-pelat tersebut. Gas bersih akan terus bergerak ke cerobong asap.
2. Metodologi Penelitian
Gambar 3. Metodologi Penelitian Pengumpulan Data awal Bahan Bakar
Data awal yang digunakan pada penelitian ini diambil langsung pada unit ESP yang ada di salah satu recovery boiler pada sebuah perusahaan kertas.
Tabel 1. Elemen analisis unsur black liquor (dry solids)
Elemen Procentase berat (%) C 36.40 Na 18.60 S 4.80 H 3.50 K 2.02 Cl 0.24 N 0.14 O (balance /sisa) 34.30 TOTAL 100.00
Sistem aliran bahan bakar black liquor terlihat pada gambar 4. dibawah ini. Sistem ini bertjuan untuk menyuplai bahan bahan bakar black liquar yang akan digunakan pada Recovery Boiler. Pertama kali heavy black liquor dialirkan dari evaporator menuju tangki penampungan. Black liquor kemudian dipompakan secara langsung maupun tidak langsung ke alat pemanas bahan bakar (heater) untuk selanjutnya salurkan ke nozel pada dinding tungku recovery boiler. Sebagian black liquor masuk ke tanki pencampuran dan kembali ke tangki penamungan dan dipompakan kembali ke heater menuju nozel. Selanjutnya cairan black
liquor pada dump tank kembali disirkulasikan
ke bagian evaporator. Survei Lapangan & Studi Literatur Electrostatic Presipitator (ESP)
Bahan bakar & Gas buang Kesimpulan & saran Pengambilan Data Operasion al ESP Disain ESP (Electrode) - Emisi gas buang - Efisiensi ESP () Pengolahan & Analisa Data Ambang Batas Gas Buang
Gambar 4. Sistem aliran bahan bakar pada Recovery Boiler Nozel black liquor berada pada
dinding tungku recovery boiler (gambar 5). Nozel akan mengalirkan black liquor ke dalam tungku dengan memecah cairan menjadi butiran burukuran 5 – 6 mm, dengan menumbukkan aliran liquor ke lidah nozel.
Proses ini dilakukan guna mmpermudah terjadinya pembakaran black liquor. Material nozel terbuat dari stainless stell SS306. Temperatur pembakaran di ruang bakar dapat mencapai 1400 – 1700 oC.
Gambar 5. Nozel pada pembakaran black liquor Desain ESP
Dalam penelitian ini data-data desain diambil dari Recovery Boiler yaitu RB 1.
Adapun disain ESP pada RB 1 adalah sebagai berikut : Liquor Heater Gun spray Ruang pembakaran n Dari evaporator Tangki Heavy Black Liquor Liquor Heater Mix Tank Kembali ke evaporator Gun spray Ruang pembakarann Dump Tank Waste liquor pit
Gambar 6. Komponen-komponen ESP 1. Komponen utama mekanikal ESP
Bagian-bagian utama mekanikal ESP terdiri dari Casing, Duct, Hopper, Hammer dan Manhole.
- Casing dan Manhole ESP berada pada bagian luar. Casing terbuat dari pelat baja Fe 37B dengan ketebalan hingga 5mm. Panel-panel casing disambung dengan cara dilas.
- Hopper terpasang pada bagian bawah ESP,
sebagai tempat jatuhnya partikel dari elektroda pengumpul akibat mekanisme rapping menggunakan pemukul (hummer). Selanjutnya dari hopper partikel dikirim ke tangki penampung menggunakn sistem konveyor.
- Hammer digunakan untuk memukul elektroda pengumpul yang tergantung agak partikel jatuh akibat getaran mekanis yang diakibatkannya.
Gambar 7. Hummer pada ESP 2. Komponen Elektrikal ESP
Komponen utama elektrikal ESP adalah sistem kontrol panel, Rectifire, anoda dan katoda. Rectifire akan menghasilkan arus searah (DC) yang dialirkan pada anoda (kutub positif) dan katoda/ pelat
pengumpul (kutub negatif). Selain itu terdapat pula satu fan penghisap gas buang yang berada saluran keluar gas buang ESP. Kontrol panel digunakan untuk mengatur parameter kerja ESP berdasarkan sensor yang terpasang, seperti
Hammer Isolator Anoda dischard Pelat pengumpul Screen Casing Pelat pengumpul Hopper Manhole
sensor temperatur, flow rate gas buang dan lain-lain.
ESP pada recovery boiler 1, terdiri dari 3 field seperti terlihat pada gambar 8. Masing masing field tersusun atas pelat pengumpul dan anoda dischard dalam jumlah yang sama. Susunan pelat pengumpul dan anoda dischard membentuk kisi-kisi, sebagai ruang antara yang akan dilalui oleh partikel-partikel gas buang.
Gambar 8. Jumlah field dalam satu ESP
Tinjauan Desain ESP
Kondisi operasional ESP mengacu pada desain fisik ESP tersebut. Komponen mekanikal dan elektrikal saling terkoneksi
dalam sebuah sistem, diamana satu komponen akan mempengaruhi kinerja komponen lainnya. Dalam peneletian ini hanya dibahas komponen yang berpengaruh terhadap efektifitas terhadap penanggulangan gas buang. Gas masuk ke dalam ESP merupakan hasil tekanan gas dari hari hasil pembakaran bahan bakar dan daya hisap ID fan, yang berada pada bagian akhir ESP sebelum partikel dilepas ke udara melalui cerobong pembuangan.
Screen tidak hanya berfungsi sebagai penangkap awal partikel gas buang tetapi juga untuk memperlambat aliran gas buang yang mengalir dari tungku pembakaran masuk ke dalam ESP. Kecepatan awal gas buang sebelum memasuki ESP antara 12 hingga 24 m/s, dengan adanya screen maka kecepatannya direduksi menjadi 0,6 – 2,4 m/s, untuk mempermudah menangkap gas buang. Gambaran distribusi gas buang di dalam ESP dengan adanya screen diaharapkan dapat seperti yang terlihat pada gambar 9. berikut:
Gambar 9. Model aliran gas buang pembakaran didalam ESP Flue Gas fro m Boil er Gas buang ke udara Stack ID Fan Gas flow Tank
Gambar 10. Screen pada ESP dengan perforasi bulat Tegangan Listrik Korona
Gas buang hasil pembakaran bahan bakar black liquor bersifat netral. Untuk menarik partikel-partikel yang terbawa oleh gas buang maka dilakukan proses ionisasi terhadap partikel-partikel tersebut agar menjadi bermuatan listrik. Dibutuhkan medan listrik yang besar untuk mendapatkan efisiensi tangkapan partikel debu yang tinggi.
Sistem ionisasi partikel-partikel debu pada ESP adalah dengan menghasilkan korona (plasma lucutan pijar) melalui tegangan listrik yang dialirkan pada sebuah anoda. Tegangan listrik akan menghasilkan tegangan korona. Besarnya tegangan untuk membangkitkan korona dapat dihitung dengan persamaan (1).
Gambar 11. Plasma lucutan pijar korona pada ruang antar elektroda ESP
Anoda dan katoda (pelat pengumpul) diatur pada jarak 150 mm. Pada kawat pijar korona yang dialiri listrik dengan tegangan 0,501 kV/m, yang dapat menghasilkan pancaran nyala pijar (spark) 123 spark/menit. Dengan data yang didapat tersebut dapat dihitung tegangan kritis korona atau tegangan terkecil yang dapat membangkitkan korona, sebagai berikut :
1. Tegangan kritis korona
1 ln R R R E V o o o o ... (1) bila : Eo = 0,501 kV/m R1= 0,15 m Ro=
R
1
0
,
02
R
1
0
,
15
0
,
02
0
,
15
0
,
158
m
maka : kV 0,00277 ) 15 , 0 158 , 0 ln ( ,158 0 x 501 , 0 o o V V 2. Tegangan AplikasiTegangan yang diaplikasi berdasarkan persamaan (2) :
Screen Partikulat
1 2 1 2 R R R E V V o o o ………….. (2) kV 0,0089 15 , 0 15 , 0 158 , 0 377 , 0 0027 , 0 2 2 V
Kecepatan Perpindahan Partikel
Perpindahan partikel dipengaruhi oleh kecepatan aliran gas yang dihisap oleh ID fan dan medan listrik yang timbul dari proses ionisasi partikel. Kecepatan partikel berdasarkan persamaan (3) adalah :
4 E E d w p o p ... (3) dimana :Diameter rata-rata partikulat (dp) hasil analisis lab kimia adalah 65,3 µm.
Eo = 501 V/m Ep = 448 V/m
µ = viskositas gas buang (2,57x107 Pa.s = 2,45x107 kg/m.s)
Maka kecepatan perpindahan partikel adalah:
cm/s 4,54 m/s 0,0454 x10 3,23 1,47x10 ,14 3 x ) 10 x (2,57 x 4 448 x 501 x 65,3 w 8 7 7
Bila dilihat dari nilai kecepatan perpindahan partikel untuk industri pulp and
paper mills, berkisar antara 6.4 - 9.5 cm/s,
maka nilai kecepatan ini jauh lebih rendah. Hal ini bisa diakibatkan oleh sistem perforasi atau bentuk rongga screen yang sudah mengalami modifikasi. Sebelumnya perforasi
screen berbentuk petak-petak dengan luas
yang jauh lebih besar dari perforasi screen saat ini yang berbentuk bulat-bulat. Hambatan pada screen dengan perforasi bulat ini jauh lebih besar dari perforasi screen berbentuk petak.
Luas Spesifik Pelat Pengumpul (Collecting
Plate)
Pelat pengumpul berbentuk lembaran bergelombang (corugated plate), dengan dimensi seperti terlihat pada gambar 13. Setelah partikulat melewati screen, selanjutnya akan lewat diantara pelat pengumpul dan anoda. Pada bagian inilah terjadi ionisasi partikulat agar dapat menempel pada pelat pengumpul.
Gambar 12. Diemensi pelat pengumpul
Pelat pengumpul terpasang di dalam susunan kisi-kisi, 6 kolom dan 31 baris pada satu unit ESP. Sementara untuk satu RB terdapat 4 unit ESP. Kasus yang sering terjadi pada saat operasionalnya, salah satu unit ESP mengalami kerusakan. Dengan demikian hanya 3 unit ESP yang beroperasi untuk mengatasi penurunan gas buang. Kondisi pemasangan pelat pengumpul pada ESP dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 13. Kisi-kisi pelat pengumpul
Pelat pengumpul
Berdasarkan persamaan (2-7), luas spesifik pelat pengumpul (SCA) adalah :
/h) (m buang gas aliran Kapasitas ) (m pengumpul plat permukaan luas Jumlah SCA 3 2 ... (4) 1. Bila plat dianggap rata maka luas
permukaan pelat pengumpul adalah : Luas satu permukaan pelat pengumpul = Panjang x lebar x 2 permukaan = 11000 x 480 x 2 = 1,056 x 107 mm2
Banyak pelat pengumpul 1 unit RB = Baris x Kolom x Field x jumlah ESP = 6 x 31 x 3 x 4 = 2232 pelat Jadi luas pelat pengumpul adalah = Luas permukaan pelat x jumlah pelat Jumlah luas pelat pengumpul (A)= (1,056 x 107) x 2232 = 2,36 x1010 mm2 = 23600 m2
Kapasitas aliran gas buang rata-rata diketahui (Q) = 1,188x106 m3/h
Maka luas spesifik pelat pengumpul adalah :
h / m 1000 m 19,87 /h m 1188000 m 23600 SCA 3 2 3 2
Nilai SCA untuk ESP RB 1 masih dalam kategori (range) desain SCA secara umum yaitu 11 – 45 m2 per 1000 m3/h(ref 2). Nilai SCA yang sering digunakan oleh pabrikasi berada pada range 20 – 25 m2 per 1000 m3/h akan menghasilkan efisiensi ESP sebesar 99,5%. Bila dilihat dari nilai SCA sebesar 19,87 m2 per 1000 m3/h, nilai SCA ini masih lebih kecil dari range 20 – 25m2 per 1000 m3/h. Ini berarti efisiensi ESP berada dibawah berada antara 99,0 - 99,5 %.
Bila pada kondisi terjadi gangguan pada salah satu ESP (trip), maka hanya tiga unit ESP yang berfungsi. Dari kondisi ini nilai SCA ESP untuk 3 unit ESP adalah :
1. Nilai SCA dengan tiga unit ESP
Banyak pelat pengumpul 3 unit ESP = Baris x Kolom x Field x 3
= 6 x 31 x 3 x 3 = 1674 pelat Jadi luas pelat pengumpul adalah = Luas permukaan pelat x jumlah pelat Jumlah luas pelat pengumpul (A) = (1,056 x 107) x 1674 = 1,77 x1010 mm2 = 17700 m2
Kapasitas gas buang rata-rata diketahui (Q) = 1,188x106 m3/h h / m 1000 m 14.9 /h m 1188000 m 17700 SCA 3 2 3 2
Nilai SCA dengan 3 unit ESP menjadi lebih kecil dari desain standar pabrikasi dan hampir mencapai level bawah range SCA secara umum, walaupun demikian nilainya masih tetap berada diantara 11 – 45 m2 per 1000 m3/h (ref 2). Dengan kondisi nilai SCA dibawah range SCA pabrikasi 20 – 25 m2 per 1000 m3/h tentu akan menurunkan efisiensi ESP, sehingga akan berakibat meningkatnya level gas buang yang mengandung partikulat ke udara.
Aspek Rasio (AR)
Nilai aspek rasio ditentukan berdasarkan persamaan (5) sebagi berikut :
) (m pengumpul pelat efektif Tinggi ) (m pengumpul pelat efektif Panjang AR ….(5)
Panjang efektif pelat pengumpul =
jumlah susunan memanjang x lebar pelat x3 = 6 x 0,48 x 3 = 8,64 m
Tinggi efektif pengumpul = 11 m Sehingga ; 0.785 m 11 m ,64 8 AR
Dari perhitungan Aspek Rasio-nya adalah 0.785 masih berada dalam range desain ESP. Ketentuan range nilai Aspek
rasio untuk ESP adalah antara 0,5 – 2,0 , namun untuk menghasilkan tingkat efisiensi pengumpulan yang tinggi (> 99 %), nilai AR harus lebih besar dari 1,0 (biasanya 1,0 – 1,5) bahkan dapat mencapai 2,0.
Efisiensi ESP
Efisiensi ESP dihitung berdasarkan persamaan (6) Deutsch-Anderson, dengan mengasumsikan bahwa ukuran partikel adalah seragam. -w(A/Q)
e
-1
... (6) dimana : e = tetapan (2,718)w = kecepatan perpindahan partikel (4,54 cm/s = 0,0454 m/s)
A = Luas permukaan pelat pengumpul efektif (23600 m2)
Q = Kapasitas aliran gas (1,188x106 m3/h = 1,863 x 104 m3/s) Maka : 99,68% 0,9968 2,78 -1 2,718 -1 5,7522 -600/18630) -0,0454(23
Hasil perhitungan efisiensi ESP pada recovery boiler 1 mencapai 99,68%, berarti ada lebih kurang 0,32 % partikel dari gas buang yang lepas ke udara. Bila kapasitas gas buang sebesar 1,188x106 m3/h, maka 0,32 % - nya adalah : /h m 3801,6 /h m 1188000 100 0,32 partikel Jumlah x 3 3
Gangguan Pada Kinerja ESP
Hasil investigasi terhadap kinerja ESP, ditemukan beberapa kerusakan yang dialami ESP anatara lain :
1. Pecahnya keramik isolasi arus listrik, seperti terlihat pada gambar 14. Pecahnya keramik isolator bisa diakibatkan oleh kondisinya yang panas dan menerima beban berat sebagai tempat tumpuan anoda dischard mengantung.
Gambar 14. Keramik isolator elektroda
2. Terjadinya hubungan pendek antara pelat pengumpul dengan anoda karena tumpukan partikel bermuatan pada pelat pengumpul saling bersentuhan. Kedua penyebab gangguan tersebut yang paling sering mengakibatkan terhentinya operasional ESP.
3. Korosi, pada bagian komponen dalam body ESP hampir seluruhnya mengalmi korosi. Hal ini disebabkan oleh kondisi pH diatas netral yang pada ruang ESP, yaitu pH 9 (basa). Kondisi basa, lembab dan temperatur ruangan ESP hingga 145 – 200 o
C, memicu cepatnya reaksi korosi pada logam-logam komponen ESP. Kondisi korosi mengakibatkan daya hantar listrik pada pelat pengumpul maupun elektroda dischard menjadi turun.
Gambar 15. Korosi pada komponen ESP (a) Anoda dichard, (b) pelat pengumpul, (c) Poros dan bantalan hammer
Data Gas Buang
Hasil data bulan Mei hingga Juni jumlah gas buang yang dihasilkan terlihat pada gambar 17, data gas buang. Pada bulan Mei tidak terjadi kerusakan pada unit ESP atau proses berjalan normal. Pada bulan Juni
terdapat beberapa kali kerusakan pada salah ESP di Recovery Boiler 1, yang menyebabkan terhentinya salah satu unit ESP dari empat unit terpasang. Adapun data gas buang pada bulan Juni seperti terlihat pada grafik berikut :
Gambar 16. Grafik jumlah gas buang ke udara dalam 1 bulan Catatan pengoperasian ESP RB1,
memeperlihatkan terjadinya proses perawatan pada salah satu ESP, pada hari 4 – 5, 11 – 13, dan hari ke 20. Pada hari dilakukan perawatan
tersebut terjadi pengeluaran gas buang keudara mencapai batas ambang yang di tetapkan oleh BAPEDAL, terutamapada hari ke 11 – 13.
Kesimpulan
1. Kecepatan partikel melewati ESP mempengaruhi efisiensi penangkapan gas buang oleh pelat pengumpul. Kecepatan partikel masuk ke ESP dipengaruhi oleh perforasi screen pada awal masuknya
ESP. Berdasarkan hasil perhitungan kecepatan perpindahan partikel melewati ESP didapat nilai sebesar 4,54 cm/s. Nilai kecepatan ini masih tergolong rendah dibanding, 6,4 – 9,5 cm/s berdasarkan tetapan/referensi kecepatan
0 50 100 150 200 250 300 350 1 8 15 22 29 P a ticula te m g /Nm 3 hari
Data Jumlah Particulate satu bulan
Particulate Ambang batas
partikel gas buang di industri pulp and
papper.
2. Luas area spesifik (SCA) pelat pengumpul jugamenentukan terhadap tingginya efisiensi ESP. Semakin tinggi SCA maka efisiensi juga akan semakin tinggi, dengan diimbangi naikknya kuat arus yang harus dialirkan pada pelat pengumpul dan elektroda dischard. 3. Hasil perhitungan SCA, pada ESP RB1
dengan kondisi keempatnya berfungsi normal adalah sebesar 19,87 m2 per 1000 m3/h, sedangkan bila salah satu ESP tidak berfungsi, nilai SCA-nya adalah 14,9 m2 per 1000 m3/h. Baik dalam kondisi normal maupun kondisi salah satu ESP tidak berfungsi, nilai SCA tersebut masih berada dalam range disain ESP sebesar 11 – 45 m2 per 1000 m3/h, untuk menghasilkan efisiensi lebih dari 99 %.
4. Nilai efisiensi ESP secara keseluruhan berdasarkan hitungan menggunakan persamaan Deutsch-Andersondengan
asumsi diameter partikel adalah seragam, didapat efisiensi sebesar 99,68 %.
5. Dari hasil survey dan invetigasi pada alat ESP, terdapat beberapa hal yang sering menjadi penyebab gangguan pada fungsi ESP dan erpotensi menurunkan efisiensi-nya.
Daftar Pustaka
Anonim, “ Operation and Maintanance
Manual ESP Basic”, TAI & Chyun
Association, Inc. Korea
Anonim,”ESP Design Parameters and Their
Effects on Collection Efficiency”,Leson 1,3, and 4. Tahun 1998
Anonim,” Electrstatic Presipitation Basics”, BHA group, Inc, Denmark ,Tahun1992 dy Rustandi “ Maentenance for ESP, Fly Ash
and Sand Handling System”, PT. Truba
Jaya Engineering.
Mikael Risberg,” Black Liquar Gasification”, Lulea University of Technology, Sweden, 2011.
Thomas M Grace,”Recovery Boiler Equipment and Operation”, T.M. Grace Co,Inc. Appleton, Wisconsin.
