handout 03.coal dewatering

TEKNOLOGI COAL TEKNOLOGI COAL DEWATERINGDEWATERING

tekMIRAtekMIRA

Pertemuan - 03

By : Enggal Nurisman,ST,MT

Kerangka MateriKerangka Materi

tekMIRAtekMIRA

• Latar Belakang Coal DewateringLatar Belakang Coal Dewatering

• Pengertian dan Ruang LingkupPengertian dan Ruang Lingkup

• KeunggulanKeunggulan

• Tahapan Proses Tahapan Proses

• Spesifikasi Teknis Spesifikasi Teknis

LATAR LATAR BELAKANGBELAKANG

Kandungan air dalam batubara jika terdapat dalam jumlah yang tepat, dapat membantu menghambat timbulnya debu batubara. Namun sebaliknya, jika batubara memiliki kandungan air yang berlebihan, maka bisa menimbulkan beberapa masalah, antara lain :1.Membuat batubara menempel pada alat transportasi.2.Menyebabkan terjadinya heat loss akibat penguapan pada saat pembakaran.3.Menyebabkan pembekuan pada timbunan batubara saat musim dingin.4.Biaya transportasi yang lebih besar.

tekMIRAtekMIRA

RUANG LINGKUPRUANG LINGKUP

tekMIRAtekMIRA

• Untuk menghindari hal-hal yang merugikan diatas, maka dilakukan Untuk menghindari hal-hal yang merugikan diatas, maka dilakukan berbagai usaha untuk menanggulangi kelebihan kadar air yang berbagai usaha untuk menanggulangi kelebihan kadar air yang terkandung didalam batubara. Penurunan kadar air dalam batubara dapat terkandung didalam batubara. Penurunan kadar air dalam batubara dapat dilakukan dengan cara mekanik ataupun dengan memberikan perlakuan dilakukan dengan cara mekanik ataupun dengan memberikan perlakuan panas pada batubara.panas pada batubara. Dalam coal dewatering ada beberapa metode yang Dalam coal dewatering ada beberapa metode yang telah umum digunakan diantaranya: telah umum digunakan diantaranya: – metode screen/pembuangan air pada tangki penyimpanan batubara, metode screen/pembuangan air pada tangki penyimpanan batubara, – pengeringan dengan putaran dan gaya sentrifugal, pengeringan dengan putaran dan gaya sentrifugal, – filtrasi hampa udara, filtrasi hampa udara, – pengeringan dengan panas (thermal dewatering), dan metode-metode pengeringan dengan panas (thermal dewatering), dan metode-metode

lainnya. lainnya.

• Pengeringan secara mekanik efektif untuk mengurangi kadar air bebas Pengeringan secara mekanik efektif untuk mengurangi kadar air bebas dalam batubara basah, namun untuk penurunan kadar air tertambat dalam batubara basah, namun untuk penurunan kadar air tertambat harus dilakukan dengan cara pemanasan. harus dilakukan dengan cara pemanasan.

Screen Screen DewateringDewatering

tekMIRAtekMIRA

• Metode pengeringan dengan menggunakan Metode pengeringan dengan menggunakan media penyaring berupa screening/penyaring yang berupa media penyaring berupa screening/penyaring yang berupa kawat halus tersusun seperti jaring, biasanya kawat kawat halus tersusun seperti jaring, biasanya kawat tersebut terbuat dari baja atau besi. tersebut terbuat dari baja atau besi.

• Lubang screening yang digunakan disesuaikan Lubang screening yang digunakan disesuaikan dengan ukuran butir batubara yang hendak diproses. dengan ukuran butir batubara yang hendak diproses. Untuk proses dewatering batubara yang halus, digunakan Untuk proses dewatering batubara yang halus, digunakan screening dengan tipe stationary sieve bend. screening dengan tipe stationary sieve bend.

• Screening tipe ini, sangat cocok untuk suatu Screening tipe ini, sangat cocok untuk suatu proses pengentalan slurry dengan cara menurunkan proses pengentalan slurry dengan cara menurunkan kandungan air yang lolos melewati screening, sedangkan kandungan air yang lolos melewati screening, sedangkan untuk batubara akan mengendap pada dasar screen. untuk batubara akan mengendap pada dasar screen.

• Dengan diameter terkecil butiran batubara 2 kali Dengan diameter terkecil butiran batubara 2 kali dari lebar slit (celah) screen yang menjadi titik pemisahan dari lebar slit (celah) screen yang menjadi titik pemisahan (Cut Point). Tipe screening lainnya yang sering dipakai (Cut Point). Tipe screening lainnya yang sering dipakai adalah vibrating screen, dengan lebar celah berkisar adalah vibrating screen, dengan lebar celah berkisar antara 0,25-0,6 mm. Untuk menaikkan efektivitas antara 0,25-0,6 mm. Untuk menaikkan efektivitas dewatering selain dilakukan dengan mengatur getaran, dewatering selain dilakukan dengan mengatur getaran, juga dapat dilakukan dengan memperbanyak frekuensi juga dapat dilakukan dengan memperbanyak frekuensi getarannya.getarannya.

Screen Screen DewateringDewatering

tekMIRAtekMIRA

Dewatering Screen1.Minimize product moisture content 2.Recover and dewater feed solids 3.Efficient wet sizing followed by dewatering 4.Can be equipped with Derrick polyurethane screens

To minimize product moisture content, select the Derrick Vacu-Deck dewatering screen. The Vacu-Deck screen incorporates a low horsepower blower that develops a slight vacuum and draws air through the bed of solids on the last screen section. Machines can be configured in two ways. To recover and dewater the maximum amount of the feed solids, the screen is fed with a thickened slurry produced by a sand separator or equivalent. Alternatively, for efficient wet sizing followed by dewatering of the oversize, the screen is fed with a more dilute water-solids mixture. Particle sizing is accomplished on the upper screen sections followed by dewatering of the oversize on the vacuum section. With both configurations, capacity and wear life can be maximized by using Derrick’s polyurethane screen surfaces.

Mesin Pengering Sentrifugal

tekMIRAtekMIRA

• Basket CentrifugeBasket Centrifuge

• Alat ini berbentuk cylindroconical (gabungan bentuk antara silinder dan Alat ini berbentuk cylindroconical (gabungan bentuk antara silinder dan kerucut) dengan wedge wire screen terpasang pada bagian kerucut. kerucut) dengan wedge wire screen terpasang pada bagian kerucut. Batubara yang hendak dikeringkan dimasukkan melalui feed. Untuk sumbu Batubara yang hendak dikeringkan dimasukkan melalui feed. Untuk sumbu putarnya, ada tipe dengan sumbu putar yang tegak lurus dan ada pula putarnya, ada tipe dengan sumbu putar yang tegak lurus dan ada pula yang horizontal.yang horizontal.

How it Works A mixture of solids and liquid is continuously fed through the top opening of the basket centrifuge. The rotating force of the centrifuge pushes the liquid through a perforated or slotted basket. The liquid drains to the lower bowl and exits the machine through the liquid discharge pipe. The solids are contained within the basket and become progressively more dry as they are conveyed to the top where they are finally discharged through the solids discharge chute.


tekMIRAtekMIRA

The solid wall basket centrifuge The solid wall basket centrifuge uses centrifugal force to promote uses centrifugal force to promote liquid/solid separation. The feed liquid/solid separation. The feed slurry is introduced into the rotating slurry is introduced into the rotating basket and is accelerated to the basket and is accelerated to the basket speed. Solids/contaminants basket speed. Solids/contaminants are pulled radially away from the are pulled radially away from the liquid by centrifugal force and liquid by centrifugal force and collects along the inner wall of the collects along the inner wall of the basket. The clarified liquid builds up basket. The clarified liquid builds up along in the inside and flows up and along in the inside and flows up and over the basket wall. It collects over the basket wall. It collects along the inside of the housing and along the inside of the housing and is discharged by gravity through the is discharged by gravity through the outlet. Liquid clarification continues outlet. Liquid clarification continues until the basket can no longer retain until the basket can no longer retain any solids and must be emptied. any solids and must be emptied. Automatic and semi-automatic Automatic and semi-automatic solids discharge is available for solids discharge is available for suitable solids consistency.suitable solids consistency.


tekMIRAtekMIRA

• Solid Bowl CentrifugeSolid Bowl Centrifuge

• Alat ini berbentuk mangkuk (bowl) cylindroconical yang berputar secara Alat ini berbentuk mangkuk (bowl) cylindroconical yang berputar secara horizontal dan dilengkapi dengan ring berdiameter besar untuk mencegah horizontal dan dilengkapi dengan ring berdiameter besar untuk mencegah serbuk halus batubara berterbangan keluar. Sumbu putarnya dibuat serbuk halus batubara berterbangan keluar. Sumbu putarnya dibuat rangkap sehingga serbuk batubara yang menempel di bagian dalam bowl rangkap sehingga serbuk batubara yang menempel di bagian dalam bowl dapat diangkut dengan spiral scraper yang berputar lebih cepat dapat diangkut dengan spiral scraper yang berputar lebih cepat dibandingkan dengan permukaannya.dibandingkan dengan permukaannya.


tekMIRAtekMIRA


tekMIRAtekMIRA

• Screen Bowl CentrifugeScreen Bowl Centrifuge

• Alat ini mirip dengan solid bowl centrifuge, namun perbedaannya adalah Alat ini mirip dengan solid bowl centrifuge, namun perbedaannya adalah bagian bowl yang diperpanjang dan putaran yang lebih dipercepat, bagian bowl yang diperpanjang dan putaran yang lebih dipercepat, sehingga efek dewatering dapat diperbesar.sehingga efek dewatering dapat diperbesar.

FILTER HAMPA FILTER HAMPA UDARAUDARA

tekMIRAtekMIRA

• Alat ini banyak dipakai untuk proses dewatering terhadap serbuk batubara Alat ini banyak dipakai untuk proses dewatering terhadap serbuk batubara yang sangat halus. Slurry dilewatkan pada kain filter dan air diserap oleh yang sangat halus. Slurry dilewatkan pada kain filter dan air diserap oleh tenaga vakum sehingga terjadi proses dewateringtenaga vakum sehingga terjadi proses dewatering

• Adapun jenisnya antara lain :Adapun jenisnya antara lain :

Drum FilterDrum Filter

• Drum filter terdiri dari sebuah tabung besar yang dapat berputar. Bagian Drum filter terdiri dari sebuah tabung besar yang dapat berputar. Bagian dalam tabung dibuat bertekanan negatif (vakum/tekanan dibawah tekanan dalam tabung dibuat bertekanan negatif (vakum/tekanan dibawah tekanan atmosferik), sehingga partikel batubara dihisap kearah dalam melalui filter atmosferik), sehingga partikel batubara dihisap kearah dalam melalui filter yang dipasang disekeliling bagian luarnya. Disepanjang bagian dalam yang dipasang disekeliling bagian luarnya. Disepanjang bagian dalam drum berpusat disumbu putaran dengan arah menyebar, terdapat belasan drum berpusat disumbu putaran dengan arah menyebar, terdapat belasan ruangan independent yang disebut sebagai kompartemen. Masing-masing ruangan independent yang disebut sebagai kompartemen. Masing-masing kompartemen ini terhubung dengan pipa untuk membuat kondisi vakum kompartemen ini terhubung dengan pipa untuk membuat kondisi vakum dan untuk menyalurkan tekanan.dan untuk menyalurkan tekanan.

• Sepertiga bagian bawah drum filter ini dicelupkan kedalam larutan Sepertiga bagian bawah drum filter ini dicelupkan kedalam larutan suspensi partikel halus, dimana saat diberikan tekanan negatif suspensi suspensi partikel halus, dimana saat diberikan tekanan negatif suspensi partikel akan terhisap dan air akan masuk kedalam melewati filter. Karena partikel akan terhisap dan air akan masuk kedalam melewati filter. Karena drum berputar proses dewatering berlangsung terus hingga feed sampai drum berputar proses dewatering berlangsung terus hingga feed sampai kebagian atas drum.kebagian atas drum.


tekMIRAtekMIRA

Drum FilterDrum Filter• Drum filter terdiri dari sebuah tabung besar yang dapat berputar. Bagian Drum filter terdiri dari sebuah tabung besar yang dapat berputar. Bagian

dalam tabung dibuat bertekanan negatif (vakum/tekanan dibawah tekanan dalam tabung dibuat bertekanan negatif (vakum/tekanan dibawah tekanan atmosferik), sehingga partikel batubara dihisap kearah dalam melalui filter atmosferik), sehingga partikel batubara dihisap kearah dalam melalui filter yang dipasang disekeliling bagian luarnya. Disepanjang bagian dalam yang dipasang disekeliling bagian luarnya. Disepanjang bagian dalam drum berpusat disumbu putaran dengan arah menyebar, terdapat belasan drum berpusat disumbu putaran dengan arah menyebar, terdapat belasan ruangan independent yang disebut sebagai kompartemen. Masing-masing ruangan independent yang disebut sebagai kompartemen. Masing-masing kompartemen ini terhubung dengan pipa untuk membuat kondisi vakum kompartemen ini terhubung dengan pipa untuk membuat kondisi vakum dan untuk menyalurkan tekanan.dan untuk menyalurkan tekanan.

Drum Filter MechanismDrum Filter Mechanism

tekMIRAtekMIRA


tekMIRAtekMIRA

• Vacuum (Disk Filter)Vacuum (Disk Filter)

• Filter ini disebut juga dengan American Filter. Pada sumbu putarnya Filter ini disebut juga dengan American Filter. Pada sumbu putarnya dipasang beberapa disk (piringan) dan merupakan tipe dimana cake dipasang beberapa disk (piringan) dan merupakan tipe dimana cake (kerak) dibentuk pada permukaan sektor disk. Pada tiap disk terdapat 10 – (kerak) dibentuk pada permukaan sektor disk. Pada tiap disk terdapat 10 – 12 sektor. Alat ini sesuai untuk dewatering batubara halus yang masih 12 sektor. Alat ini sesuai untuk dewatering batubara halus yang masih banyak mengandung partikel yang cukup kasar.banyak mengandung partikel yang cukup kasar.

Vacuum (Disk Filter)

tekMIRAtekMIRA

• SpecificationsSpecifications

• vacuum ceramic disc filters are the solid/liquid separation equipment, used to dewater mineral vacuum ceramic disc filters are the solid/liquid separation equipment, used to dewater mineral slurry.slurry.

• Vacuum Ceramic Disc Filters are the solid/liquid separation equipment, used to dewater mineral Vacuum Ceramic Disc Filters are the solid/liquid separation equipment, used to dewater mineral concentrates and pelletizing feed slurries. Micro porous ceramic discs replace conventional filter concentrates and pelletizing feed slurries. Micro porous ceramic discs replace conventional filter cloth.cloth.

•

• Important Features of Our Vacuum Ceramic Disc Filter:Important Features of Our Vacuum Ceramic Disc Filter:

• 1. High vacuum degree with maximum of -0.098MPa, low moisture of filter cake, normally 2-4% 1. High vacuum degree with maximum of -0.098MPa, low moisture of filter cake, normally 2-4% lower than moisture of the cake by traditional filters;lower than moisture of the cake by traditional filters;

• 2. Low power and energy consumption, 10-20% of that of traditional filters;2. Low power and energy consumption, 10-20% of that of traditional filters;

• 3. Clear and transparent filtrates. Solid content is normally lower than 21mg/l and filtrate can be 3. Clear and transparent filtrates. Solid content is normally lower than 21mg/l and filtrate can be recycled or disposed of without harm to the environment;recycled or disposed of without harm to the environment;

• 4. Little pollution, environmentally friendly, safe and reliable;4. Little pollution, environmentally friendly, safe and reliable;

• 5. Ceramic Filter Plate is long service life, easily replaced and doesn't require intensive labor work;5. Ceramic Filter Plate is long service life, easily replaced and doesn't require intensive labor work;

• 6. Dewatering cost is normally 18.8-40.1% of that of traditional filters;6. Dewatering cost is normally 18.8-40.1% of that of traditional filters;

• 7. Automatic and continuous operation, low maintenance cost, high filtration efficiency;7. Automatic and continuous operation, low maintenance cost, high filtration efficiency;

• 8. Lower metal loss and higher metal recovery.8. Lower metal loss and higher metal recovery.

•

• Application area:Application area:

• VCDFs are widely used in the beneficiation of such ore concentrates as Iron ores, Gold, Copper, VCDFs are widely used in the beneficiation of such ore concentrates as Iron ores, Gold, Copper, Copper Sulfide, Nickel, Zinc, Lead, Molybdenum, Phosphorus, Sulfur, Quartz Sand, and Fluorite. A Copper Sulfide, Nickel, Zinc, Lead, Molybdenum, Phosphorus, Sulfur, Quartz Sand, and Fluorite. A complete and up-to-date customers list will be provided upon request.complete and up-to-date customers list will be provided upon request.


tekMIRAtekMIRA

• Horizontal FilterHorizontal Filter

• Mesin bekerja dengan menggerakkan belt filter cloth (kain filter) pada arah Mesin bekerja dengan menggerakkan belt filter cloth (kain filter) pada arah horizontal, kemudian dari bagian bawah dilakukan pemvakuman sebagian horizontal, kemudian dari bagian bawah dilakukan pemvakuman sebagian bagian dari proses dewatering. Karena cairan umpan (feed slurry) bagian dari proses dewatering. Karena cairan umpan (feed slurry) langsung naik keatas kain filter, maka metode ini cocok digunakan untuk langsung naik keatas kain filter, maka metode ini cocok digunakan untuk pengeringan batubara halus karena kain filter bergerak keatas material pengeringan batubara halus karena kain filter bergerak keatas material seal (penutup) dari rangkaian pemvakuman.seal (penutup) dari rangkaian pemvakuman.

HORIZONTAL FILTERHORIZONTAL FILTER

tekMIRAtekMIRA

4. Pressure Filter

tekMIRAtekMIRA

• Pressure filter ini merupakan pengembangan filter Pressure filter ini merupakan pengembangan filter vakum, karena pada filter vakum perbedaan tekanan yang vakum, karena pada filter vakum perbedaan tekanan yang terjadi relatif kecil sehingga kepadatan bagian dalam cake terjadi relatif kecil sehingga kepadatan bagian dalam cake masih dirasa kurang akibatnya masih banyak air yang belum masih dirasa kurang akibatnya masih banyak air yang belum dipisahkan. Ada dua komponen yang memegang peranan dipisahkan. Ada dua komponen yang memegang peranan penting dalam alat ini, yaitu;penting dalam alat ini, yaitu;– Filter PressFilter Press– Filter ini menggunakan tekanan pompa zat cair atau Filter ini menggunakan tekanan pompa zat cair atau

udara terkompresi, maka alat ini bisa memberikan udara terkompresi, maka alat ini bisa memberikan tekanan yang lebih jika dibandingkan dengan filter tekanan yang lebih jika dibandingkan dengan filter vakum. Karena filter ini mampu memberikan tekanan vakum. Karena filter ini mampu memberikan tekanan yang lebih besar, maka cake yang dihasilkan mempunyai yang lebih besar, maka cake yang dihasilkan mempunyai kandungan air yang rendah. Kebanyakan peralatan ini kandungan air yang rendah. Kebanyakan peralatan ini bekerja dengan sistem batch, tetapi sekarang telah bekerja dengan sistem batch, tetapi sekarang telah didesain peralatan yang dapat bekerja secara kontinu.didesain peralatan yang dapat bekerja secara kontinu.

– Filter BertekananFilter Bertekanan– Bila filter vakum hanya mampu memberikan beda Bila filter vakum hanya mampu memberikan beda

tekanan maksimum 1 atm maka untuk filter bertekanan, tekanan maksimum 1 atm maka untuk filter bertekanan, besarnya beda tekanan yang dihasilkan dapat lebih besarnya beda tekanan yang dihasilkan dapat lebih besar dari 1 atm tergantung pada seberapa kuat besar dari 1 atm tergantung pada seberapa kuat tekanan yang dapat ditahan oleh mesin dan kain tekanan yang dapat ditahan oleh mesin dan kain filternya itu sendiri.filternya itu sendiri.

• ..


tekMIRAtekMIRA

4. Pressure Filter4. Pressure Filter

• Pressure filter ini merupakan pengembangan filter vakum, karena Pressure filter ini merupakan pengembangan filter vakum, karena pada filter vakum perbedaan tekanan yang terjadi relatif kecil sehingga pada filter vakum perbedaan tekanan yang terjadi relatif kecil sehingga kepadatan bagian dalam cake masih dirasa kurang akibatnya masih kepadatan bagian dalam cake masih dirasa kurang akibatnya masih banyak air yang belum dipisahkan. banyak air yang belum dipisahkan.

THERMAL DEWATERINGTHERMAL DEWATERING

tekMIRAtekMIRA

• Proses pengeringan batubara dengan pemanasan sering disebut Proses pengeringan batubara dengan pemanasan sering disebut dengan thermal dewatering. dengan thermal dewatering.

• Thermal dewatering adalah proses pengeringan padatan basah Thermal dewatering adalah proses pengeringan padatan basah dengan melibatkan perpindahan panas dari udara atau gas ke dengan melibatkan perpindahan panas dari udara atau gas ke cairan agar dapat menyebabkan penguapan dan mendorong cairan agar dapat menyebabkan penguapan dan mendorong pergerakan uap air dari dalam padatan ke permukaan. pergerakan uap air dari dalam padatan ke permukaan.

• Proses perlakuan panas batubara dilakukan dengan merancang Proses perlakuan panas batubara dilakukan dengan merancang pemanasan pada temperatur tertentu sehingga terjadi perubahan pemanasan pada temperatur tertentu sehingga terjadi perubahan susunan/komposisi batubara. susunan/komposisi batubara.

• Pemanasan batubara halus pada temperatur 200 – 350 Pemanasan batubara halus pada temperatur 200 – 350 ooC dalam C dalam kondisi udara bebas oksigen dapat menyebabkan terjadinya kondisi udara bebas oksigen dapat menyebabkan terjadinya perubahan kimia penyusun batubara, kerana terjadi penguapan perubahan kimia penyusun batubara, kerana terjadi penguapan air tertambat, dekomposisi gugus karboksil, penyusutan gas-gas air tertambat, dekomposisi gugus karboksil, penyusutan gas-gas hidrogen dan oksigen. hidrogen dan oksigen.

• Komposisi dan sifat-sifat produk akhir yang terbentuk akan Komposisi dan sifat-sifat produk akhir yang terbentuk akan bervariasi tergantung pada temperatur pemanasan.bervariasi tergantung pada temperatur pemanasan.


tekMIRAtekMIRA

• Dalam pemanasan batubara, ada tiga daerah pemanasan yang berpengaruh Dalam pemanasan batubara, ada tiga daerah pemanasan yang berpengaruh terhadap terjadinya dekomposisi yaitu pemanasan dibawah dekomposisi temperatur terhadap terjadinya dekomposisi yaitu pemanasan dibawah dekomposisi temperatur aktif, daerah dekomposisi aktif dan pemanasan diatas temperatur dekomposisi aktif. aktif, daerah dekomposisi aktif dan pemanasan diatas temperatur dekomposisi aktif.

• Dekomposisi aktif adalah terkomposisinya mineral organik penyusun batubara Dekomposisi aktif adalah terkomposisinya mineral organik penyusun batubara menjadi tar pada penguapan air. Perubahan komposisi dan struktur batubara selama menjadi tar pada penguapan air. Perubahan komposisi dan struktur batubara selama pemanasan terjadi dalam beberapa tahap :pemanasan terjadi dalam beberapa tahap :– Proses thermal dewatering batubara pada temperatur dengan selang antara 100 Proses thermal dewatering batubara pada temperatur dengan selang antara 100

– 200 – 200 ooC akan terjadi reaksi endotermis penguapan air, dimana air yang C akan terjadi reaksi endotermis penguapan air, dimana air yang menguap berupa air bebas dan air tertambat/terikat secara fisik serta air yang menguap berupa air bebas dan air tertambat/terikat secara fisik serta air yang terjebak dalam pori-pori batubara.terjebak dalam pori-pori batubara.

– Proses thermal dewatering batubara pada temperatur dengan selang antara 200 Proses thermal dewatering batubara pada temperatur dengan selang antara 200 – 300 – 300 ooC akan terjadi sedikit reaksi eksotermis karena pada saat penguapan air C akan terjadi sedikit reaksi eksotermis karena pada saat penguapan air sebagian uap air akan meyebabkan teroksidanya senyawa karbon dan hidrogen sebagian uap air akan meyebabkan teroksidanya senyawa karbon dan hidrogen yang reaksi dapat menghasilkan panas.yang reaksi dapat menghasilkan panas.

– Proses termal dewatering batubara pada temperatur dengan selang temperatur Proses termal dewatering batubara pada temperatur dengan selang temperatur batubara antara 300 – 350 batubara antara 300 – 350 ooC akan terjadi reaksi endotermis dimana pada selang C akan terjadi reaksi endotermis dimana pada selang temperatur tersebut batubara mempunyai kecendrungan mengembang dan temperatur tersebut batubara mempunyai kecendrungan mengembang dan diikuti dengan terjadinya reaksi esterifikasi batubara (dekomposisi panas) yang diikuti dengan terjadinya reaksi esterifikasi batubara (dekomposisi panas) yang ditandai dengan terjadinya penguapan zat terbang.ditandai dengan terjadinya penguapan zat terbang.


tekMIRAtekMIRA

• VARIABEL VARIABEL proses thermal dewatering proses thermal dewatering ::

• Temperatur PengeringanTemperatur Pengeringan

• Pada temperatur dibawah 250 Pada temperatur dibawah 250 ooC, persen pengeringan akan konstan antara 40 – 60 C, persen pengeringan akan konstan antara 40 – 60 %. Pada selang temperatur 250 – 300 %. Pada selang temperatur 250 – 300 ooC, persen pengeringan naik mengikuti secara C, persen pengeringan naik mengikuti secara linier dengan persentase kenaikkan bisa mencapai 85 %. Hal ini disebabkan karena linier dengan persentase kenaikkan bisa mencapai 85 %. Hal ini disebabkan karena laju dekomposisi gugus karboksil mencapai optimum mulai temperatur 250 laju dekomposisi gugus karboksil mencapai optimum mulai temperatur 250 ooC.C.

• Waktu TinggalWaktu Tinggal

• Waktu tinggal adalah selang waktu pemanasan setelah temperatur Waktu tinggal adalah selang waktu pemanasan setelah temperatur pengeringan yang diinginkan tercapai. Persen pengeringan akan meningkat sejalan pengeringan yang diinginkan tercapai. Persen pengeringan akan meningkat sejalan dengan semakin lamanya waktu tinggal.dengan semakin lamanya waktu tinggal.

• Ukuran Butir BatubaraUkuran Butir Batubara

• Pengaruh partikel/ukuran butir batubara tidak terlalu besar apabila dibandingkan Pengaruh partikel/ukuran butir batubara tidak terlalu besar apabila dibandingkan dengan pengaruh temperatur pengeringan dan waktu tinggal. Semakin luas dengan pengaruh temperatur pengeringan dan waktu tinggal. Semakin luas permukaan media dalam hal ini batubara yang akan dikeringkan maka waktu tinggal permukaan media dalam hal ini batubara yang akan dikeringkan maka waktu tinggal yang dibutuhkan untuk pengeringan batubara tersebut akan semakin rendah karena yang dibutuhkan untuk pengeringan batubara tersebut akan semakin rendah karena dipengaruhi oleh luas kontak antara udara panas dengan permukaan batubara serta dipengaruhi oleh luas kontak antara udara panas dengan permukaan batubara serta kedalaman yang terkandung dalam pori-pori batubara mudah dicapai oleh udara kedalaman yang terkandung dalam pori-pori batubara mudah dicapai oleh udara panas.panas.

PENGERINGAN BATUBARAPENGERINGAN BATUBARA

tekMIRAtekMIRA

Hasil Upgrading beberapa batubara peringkat rendah Indonesia

• Pengeringan adalah suatu peristiwa berkurangnya cairan dari media yang Pengeringan adalah suatu peristiwa berkurangnya cairan dari media yang dikeringkan khususnya padatan. dikeringkan khususnya padatan.

• Pengeringan pada umumnya menggunakan prinsip perpindahan panas (heat Pengeringan pada umumnya menggunakan prinsip perpindahan panas (heat transfer) yang melalui 3 cara yakni konduksi, konveksi dan radiasi. transfer) yang melalui 3 cara yakni konduksi, konveksi dan radiasi.

• Pengeringan umumnya hanya melibatkan perpindahan panas dengan cara Pengeringan umumnya hanya melibatkan perpindahan panas dengan cara konveksi. konveksi.

• Peristiwa pengeringan dengan cara konveksi ada 2 yaitu konveksi alami dan Peristiwa pengeringan dengan cara konveksi ada 2 yaitu konveksi alami dan konveksi paksa. konveksi paksa. – Pengeringan dengan Pengeringan dengan cara konveksi alami cara konveksi alami yakni pengeringan yang terjadi yakni pengeringan yang terjadi

secara alami tanpa bantuan tenaga dari luar seperti kipas angin maupun secara alami tanpa bantuan tenaga dari luar seperti kipas angin maupun pompa vakum. pompa vakum.

– Pengeringan secara Pengeringan secara konveksi paksa konveksi paksa yaitu pengeringan yang melibatkan yaitu pengeringan yang melibatkan batuan kipas angin ataupun pompa vakum. Pada penelitian hidrothermal batuan kipas angin ataupun pompa vakum. Pada penelitian hidrothermal dewatering process umumnya secara konveksi paksa. Proses pengeringan dewatering process umumnya secara konveksi paksa. Proses pengeringan batubara secara konveksi paksa saat ini yang berkembang ada 3 macam batubara secara konveksi paksa saat ini yang berkembang ada 3 macam yaitu:yaitu:

• Pengeringan HidrothermalPengeringan Hidrothermal

• Pengeringan dengan evaporasiPengeringan dengan evaporasi

• Pengeringan dengan pyrolisisPengeringan dengan pyrolisis

Proses pengeringan hidrothermal

tekMIRAtekMIRA


• Proses pengeringan hidrothermal yaitu proses pengeringan yang Proses pengeringan hidrothermal yaitu proses pengeringan yang memanfaatkan air sebagai media pengeringan. Dimana kandungan air memanfaatkan air sebagai media pengeringan. Dimana kandungan air permukaan maupun air tertambat dalm batubara akan menguap bersama-permukaan maupun air tertambat dalm batubara akan menguap bersama-sama dengan air panas ataupun steam yang dikontakan secara langsung sama dengan air panas ataupun steam yang dikontakan secara langsung mengenai partikel batubara. mengenai partikel batubara.

• Proses pengeringan hidrothermal terbagi atas 2 bagian yaitu;Proses pengeringan hidrothermal terbagi atas 2 bagian yaitu;

• 1. Proses 1. Proses Hot Water DryingHot Water Drying

• 2. Proses 2. Proses Steam DryingSteam Drying


tekMIRAtekMIRA



tekMIRAtekMIRA


• Pada proses Pada proses hot water dryinghot water drying, perpindahan panas terjadi antara air panas dengan partikel , perpindahan panas terjadi antara air panas dengan partikel batubara yang dikontakkan secara langsung. Sedangkan pada proses batubara yang dikontakkan secara langsung. Sedangkan pada proses steam dryingsteam drying, , perpindahan panas berlangsung dari uap air menuju butiran batubara (Baria D.N dan A.R. perpindahan panas berlangsung dari uap air menuju butiran batubara (Baria D.N dan A.R. Hasan, 1996).Hasan, 1996).

• Proses pengeringan hidrothermal batubara ini berlangsung pada suhu 200Proses pengeringan hidrothermal batubara ini berlangsung pada suhu 200ooC sampai dengan C sampai dengan temperatur 340temperatur 340ooC dan tekanan lebih dari 70 atm. Proses pengeringan batubara dengan metode C dan tekanan lebih dari 70 atm. Proses pengeringan batubara dengan metode ini dilakukan pada tempat/wadah yang disebut autoklave yang memungkinkan proses ini dilakukan pada tempat/wadah yang disebut autoklave yang memungkinkan proses berlangsung pada tekanan tinggi. berlangsung pada tekanan tinggi.

• Temperatur yang diterapkan harus mampu memutuskan gugus karboksil dan hidroksil dalam Temperatur yang diterapkan harus mampu memutuskan gugus karboksil dan hidroksil dalam batubara. Prinsip kerja pengeringan hidrothermal ini adalah air bawaan khususnya air tertambat batubara. Prinsip kerja pengeringan hidrothermal ini adalah air bawaan khususnya air tertambat akan terdesak keluar melalui butiran batubara. akan terdesak keluar melalui butiran batubara.

• Air bawaan ini akan meninggalkan butiran batubara dan terkumpul dengan uap air. Keluarnya Air bawaan ini akan meninggalkan butiran batubara dan terkumpul dengan uap air. Keluarnya air dalam batubara disebabkan karena perbedaan koefisien ekspansi thermal batubara. Pair dalam batubara disebabkan karena perbedaan koefisien ekspansi thermal batubara. P

• ada proses hidrothermal, air bawaan yang mengalir pada butiran masih dalam fase liquid ada proses hidrothermal, air bawaan yang mengalir pada butiran masih dalam fase liquid sehingga energi yang dibutuhkan lebih kecil jika dibandingkan dengan proses evaporasi atau sehingga energi yang dibutuhkan lebih kecil jika dibandingkan dengan proses evaporasi atau karbonisasi.karbonisasi.

• Banyak peneliti yang telah melakukan penelitian dengan memanfaatkan hidrothermal Banyak peneliti yang telah melakukan penelitian dengan memanfaatkan hidrothermal untuk menurunkan kandungan air tertambat batubara diantaranya Karsner dan Perlmutter, untuk menurunkan kandungan air tertambat batubara diantaranya Karsner dan Perlmutter, 1982, Law dkk, 1983, Lien, 1991, Owen dan Swiheart, 1984, Stanmore dan Boyd 1977 dan 1982, Law dkk, 1983, Lien, 1991, Owen dan Swiheart, 1984, Stanmore dan Boyd 1977 dan Wilson dkk, 1992.Wilson dkk, 1992.

Proses pengeringan evaporasi

tekMIRAtekMIRA


• Proses ini berlangsung pada suhu 340Proses ini berlangsung pada suhu 340ooC sampai dengan 450C sampai dengan 450ooC. C. Proses ini biasanya dilakukan pemanasan dengan udara, tetapi masih Proses ini biasanya dilakukan pemanasan dengan udara, tetapi masih dibawah titik bakarnya. Temperatur tinggi sangat diperlukan untuk dibawah titik bakarnya. Temperatur tinggi sangat diperlukan untuk menghilangkan air bawaan pada mikro pori partikel batubara. menghilangkan air bawaan pada mikro pori partikel batubara.

• Tujuan utama proses ini adalah mengurangi kandungan air bawaan Tujuan utama proses ini adalah mengurangi kandungan air bawaan dan meningkatkan nilai kalor pada batubara.dan meningkatkan nilai kalor pada batubara.

• Kelemahan proses evaporasi adalah adanya gejala pengecilan ukuran Kelemahan proses evaporasi adalah adanya gejala pengecilan ukuran atau size degradation, karena tekanan uap air yang cukup tinggi atau size degradation, karena tekanan uap air yang cukup tinggi sehingga pori-pori yang ditinggalkan mudah rapuh dan akibatnya sehingga pori-pori yang ditinggalkan mudah rapuh dan akibatnya batubara yang ditinggalkan menjadi mudah pecah. batubara yang ditinggalkan menjadi mudah pecah.

• Disamping itu, kelemahan proses ini adalah tingginya kadar debu Disamping itu, kelemahan proses ini adalah tingginya kadar debu sehingga menambah biaya untuk menyediakan peralatan penangkap sehingga menambah biaya untuk menyediakan peralatan penangkap debu.debu.

Proses pengeringan evaporasi

tekMIRAtekMIRA


Proses pengeringan pyrolisis

tekMIRAtekMIRA


• Proses pengeringan Pyrolisis disebut juga dengan proses Proses pengeringan Pyrolisis disebut juga dengan proses karbonisasi. Proses ini dibagi menjadi dua bagian yakni:karbonisasi. Proses ini dibagi menjadi dua bagian yakni:

• Karbonisasi temperatur rendah pada suhu 460Karbonisasi temperatur rendah pada suhu 460ooC sampai C sampai dengan 650dengan 650ooCC

• Karbonisasi temperatur tinggi pada suhu 650Karbonisasi temperatur tinggi pada suhu 650ooC sampai C sampai dengan 1050dengan 1050ooCC

• Proses ini menghasilkan padatan yang halus dan menyerap air Proses ini menghasilkan padatan yang halus dan menyerap air dan proses ini juga banyak dilepaskan zat terbang padahal pada dan proses ini juga banyak dilepaskan zat terbang padahal pada proses steam drying hal tersebut dapat dihindari.proses steam drying hal tersebut dapat dihindari.

Proses pengeringan pyrolisis

tekMIRAtekMIRA


Peralatan Pengeringan Batubara

tekMIRAtekMIRA


• Jenis-jenis peralatan pengeringan batubara yang umum digunakan adalah:Jenis-jenis peralatan pengeringan batubara yang umum digunakan adalah:

• Mc Nally Flow DryerMc Nally Flow Dryer

• Pengeringan ini memiliki kapasitas 45 s/d 546 ton/jam dengan temperatur Pengeringan ini memiliki kapasitas 45 s/d 546 ton/jam dengan temperatur operasi 482operasi 482ooCC


tekMIRAtekMIRA


• Link Belt Fluid DryerLink Belt Fluid Dryer

• Pengeringan ini mampu menangani feed dengan ukuran 31,5 mm. Alat ini Pengeringan ini mampu menangani feed dengan ukuran 31,5 mm. Alat ini terdiri dari plat stailess stell yang dipasang pada tungku pemanas. Udara terdiri dari plat stailess stell yang dipasang pada tungku pemanas. Udara panas mengalir melalui plat dengan kecepatan tinggi yang berfungsi untuk panas mengalir melalui plat dengan kecepatan tinggi yang berfungsi untuk memanasi feed. Perpindahan panasnya tidak kontak langsung tetapi memanasi feed. Perpindahan panasnya tidak kontak langsung tetapi melalui media plat stainless stell.melalui media plat stainless stell.


tekMIRAtekMIRA


• Heyl & Patterson Fluid DryerHeyl & Patterson Fluid Dryer

• Alat ini digunakan khusus untuk pengeringan batubara dengan kondisi Alat ini digunakan khusus untuk pengeringan batubara dengan kondisi yang tidak normal. Dimana alat ini di disain khusus untuk mengatasi naik yang tidak normal. Dimana alat ini di disain khusus untuk mengatasi naik turunya umpan secara otomatis sehingga apabila umpan sudah maksimum turunya umpan secara otomatis sehingga apabila umpan sudah maksimum maka otomatis alat akan berhenti. Bila umpan (feed) sudah kosong maka maka otomatis alat akan berhenti. Bila umpan (feed) sudah kosong maka alat secara otomatis beroperasi kembali, demikian seterusnya.alat secara otomatis beroperasi kembali, demikian seterusnya.

• Dorr-Oliver Fluo Solids DryerDorr-Oliver Fluo Solids Dryer

• Pada alat ini ukuran fraksi batubara yang lebih halus akan dibawa keatas Pada alat ini ukuran fraksi batubara yang lebih halus akan dibawa keatas oleh aliran gas dan dikumpulkan pada cyclone. Sedangkan ukuran yang oleh aliran gas dan dikumpulkan pada cyclone. Sedangkan ukuran yang lebih kasar secara otomatis dan terus-menerus dikeluarkan dari dryer. lebih kasar secara otomatis dan terus-menerus dikeluarkan dari dryer. Moisture content yang terdapat didalam partikel halus maupun kasar Moisture content yang terdapat didalam partikel halus maupun kasar dalam batubara dapat dikurangi tanpa adanya batasan.dalam batubara dapat dikurangi tanpa adanya batasan.

•


tekMIRAtekMIRA


• Flash DryerFlash Dryer

• Pada alat ini, batubara dilewatkan pada gas yang sangat panas selama 0,5 Pada alat ini, batubara dilewatkan pada gas yang sangat panas selama 0,5 detik sampai dengan 5 detik. Kapasitas dari alat ini adalah sebesar 136 kg detik sampai dengan 5 detik. Kapasitas dari alat ini adalah sebesar 136 kg untuk sekali pengeringan batubara. Temperatur yang digunakan ekitar untuk sekali pengeringan batubara. Temperatur yang digunakan ekitar 649649ooC.C.

• Multi-Louvre DryerMulti-Louvre Dryer

• Alat ini digunakan untuk menangani batubara dengan kapasitas yang Alat ini digunakan untuk menangani batubara dengan kapasitas yang besar dan dengan waktu pengoperasian pengeringan yang cepat. Alat ini besar dan dengan waktu pengoperasian pengeringan yang cepat. Alat ini dapat juga digunakan sebagai pengering maupun sebagai pendingin atau dapat juga digunakan sebagai pengering maupun sebagai pendingin atau keduanya.keduanya.

•

tekMIRAtekMIRA

tekMIRAtekMIRAtekMIRAtektekMIRAMIRAtekMIRA

tekMIRAtekMIRA

Terima Terima KasihKasih

handout 03.coal dewatering

Documents