Sifat-Sifat dan Ciri-Ciri batu bara
Sifat - Sifat Batubara
Analisa batu bara diperlukan untuk apakah batu bara tersebut bisa
digunakan pada PLTU atau tidak bisa
digunakan karena diluar range design PLTU tersebut. Selain itu analisa
batubara diperlukan untuk mengetahui kualitas batubara tersebut. Analisa yang
umumnya dipakai di PLTU adalah analisa Proximate.
Analisa proximate batubara terdiri dari beberapa analisa dasar
batubara, yang bertujuan praktis untuk menilai kualitasnya. Analisa proximate
ini dilakukan rutin setiap kedatangan pengiriman batubara, yang terdiri dari :
· Volatile Matter
· Abu
· Karbon
· Nilai kalor
· Moisture
· Grindabilitas
Volatile Matter Adalah zat gas dalam batubara yang dapat terbakar dan
sangat memegang peranan dalam proses penyalaan bahan bakar. Komponennya adalah
hydrogen, methane, acetylene dan hydrocarbon-hydrocarbon lainnya. Kadar
volatile dapat ditentukan dengan memanaskan sample batubara dalam cawan
tertutup pada 949 0C dalam waktu 7 menit.
Abu Adalah sisa zat – zat yang tidak dapat teratur setelah semua zat
yang dapat terbakar semuanya. Sumber asli abu adalah : Batu, tanah liat, besi
sulphida selama penambangan berlangsung dapat dibersihkan dengan pencucian.
Zat – zat dalam tumbuh – tumbuhan aslinya yang tidak dapat terbakar
(daun, kulit pohon dan lain sebagainya) dan ikut dalam proses pembentukan
batubara, tidak dapat dicuci.
Kadar abu dapat ditentukan dengan menempatkan contoh batubara ke dalam
cawan porselin, kemudian secara perlahan dipanaskan dalam tanur pada suhu
704-746 Celcius selama ½ jam, pemanasan berikutnya, sampai tidak ada sisa
carbon lagi.
Karbon (Fixed Carbon)
Adalah zat yang tidak menguap dan tersisa setelah moisture, Volatile
Matter dan kadar abu dihilangkan.
Fixed Carbon = 100 % -% Moisture -% Volatile Matter -% Abu.
Sulfur (belerang) dihitung terpisah, kadang – kadang dihitung sekalian
pada penentuan nilai kalor.
Nilai Kalor
Nilai kalor batubara adalah jumlah kalor (panas) yang dilepaskan
apabila kita membakar 1 Kg batubara. Satuannya adalah kalori atau joule. Nilai
kalor merupakan variabel yang sangat penting karena hanya harga batubara
ditentukan oleh nilai kalornya. Umumnya makin tua umur batubara maka makin
tinggi nilai kalornya. Untuk batubara Antrasite nilai kalornya dapat mencapai
7000 Kcal/Kg dan untuk batubara lignit bisa mencapai 4000 Kcal /Kg.
Belerang
Bahan bakar yang banyak belerang (sulfur) adalah bahan bakar minyak,
sedangkan batubara kandungan sulfurnya relatif lebih kecil. Kandungan belerang
dalam bahan bakar minyak antara 0,2 – 4 %. Kandungan belerang yang makin tinggi
mempunyai pengaruh sebagai berikut :
Menaikkan titik embun gas buang
Mempercepat pembentukan kerak sulfat pada ketel, ekonomiser dan air
heater.
Mempercepat laju korosi
Menurunkan efisiensi, hal ini karena suhu gas buang harus lebih tinggi
dari pada titik embun untuk mencegah korosi.
Reaksi pembakar belerang dan pembakaran asam sulfat adalah sebagai
berikut :
S + O2 → SO2
SO2 + ½ O2 → SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Dalam pembakaran belerang (S) akan bereaksi dengan oksigen menjadi
belerang dioksida (SO2), selanjutnya dengan adanya oksigen berlebih akan
membentuk (SO3), dan yang terakhir ini bereaksi dengan air (H2O) akan membentuk
asam sulfat (H2SO4) yang korosif.
Dengan adanya SO3 dalam gas buang maka titik embunnya akan makin
tinggi. Gas buang dengan uap air 10 % tanpa ada SO2 mempunyai titik embun
kurang lebih 45 0C. Bila dalam gas buang tersebut terdapat SO3 sebanyak 10-3 %
maka titik embunnya akan naik menjadi kurang lebih 1000C.
Karena keharusan menaikkan suhu gas buang agar tidak terjadi korosi,
maka hal ini menyebabkan efisiensi menjadi lebih kecil. Cara mengatasi adanya
kandungan sulfur dalam bahan bakar selain
membuat gas buang lebih tinggi dari titik embunnya, juga bisa dilakukan
dengan mengurangi excess air (udara lebih) sekecil mungkin.
Hubungan antara kadar SO3 dalam gas buang dengan titik embunnya
ditunjukkan pada tabel
Sifat – Sifat Batubara Lainnya
Moisture
Moisture (kadar-air) batubara terdapat dalam bentuk :
Inherent (Hygroscopic) moisture adalah moisture yang terperangkap dalam
struktur batubaranya. Moisture jenis ini dapat dihilangkan dengan pemanasan
sampai 105 0C, dalam suasana gas non oksigen (biasanya dipakai gas N2) selama 1
jam.
Surface moisture adalah moisture yang melekat pada permukaan batubara
dan dapat dihilangkan dengan pemanasan samapai suhu 320C. Adanya surface
moisture disebabkan karena pengangkutan, hujan dan lain sebagainya
Grindabilitas (Index ketegerusan)
Yang disebut index grinda bilitas adalah angka (indeks) kemudahan
batubara untuk digiling. Salah satu alat untuk mengukur kemudahan kemudia
giling tersebut adalah alat hargrove. Cara pengukurannya sebagai berikut : 50
gram contoh batubara setelah melalui saringan no. 16 – 30 U.S, digiling dengan
alat hardgrove pada putaran 60, sedangkan beban diatur 64 lb.
Bubuk batubara yang terjadi disaring dengan ayakan 200 U.S, hasil
ayakan ditimbang. Nilai harus dihitung dari rumus (U.S. = United State Sieve).
Indeks Hargrove = 13 + 6,93 W.
Indeks hardgrove dapat terentang di atas 100 untuk batubara yang
gampang digiling dan berkurang sampai dibawah 50 untuk batubara keras (sukar
digiling).
Dari tinjauan beberapa
senyawa dan unsur yang terbentuk pada saat proses coalification, maka secara
umum dikenal beberapa rank batubara yaitu:
1. Peat/ gambu, (C60H6O34) dengan sifat :
Material belum terkompaksi
Mernpunyai kandungan air yang sangat tinggi
Mempunvai kandungan karbon padat sangat rendah
Mempunyal kandungan karbon terbang sangat tinggi
Sangat mudah teroksidasi
Nilai panas yang dihasilkan amat rendah.
Warna kecoklatan
Material terkornpaksi namun sangat rapuh
Mempunyai kandungan air yang tinggi
Mempunyai kandungan karbon padat rendah
Mempunyai kandungan karbon terbang tinggi
Mudah teroksidasi
Nilai panas yang dihasilkan rendah.
3. Subbituminous (C75OH5O20) - Bituminous (C80OH5O15) dengan ciri :
Material sudah terkompaksi
Mempunyai kandungan air sedang
Mempunyai kandungan karbon padat sedang
Mempunyai kandungan karbon terbang sedang
Sifat oksidasi rnenengah
Nilai panas yang dihasilkan sedang.
4. Antrasit (C94OH3O3)
dengan ciri :
Warna hitam mengkilat
Material terkompaksi dengan kuat
Mempunyai kandungan air rendah
Mempunyai kandungan karbon padat tinggi
Mempunyai kandungan karbon terbang rendah
Relatif sulit teroksidasi
Nilai panas yang dihasilkan tinggi.
Comments
Post a Comment