Kajian Potensi Pembentukan Slagging dan Fouling Berdasarkan Nilai Ash Fusion Temperature dan Indeks Slagging Fouling pada Proses Gasifikasi Batubara Menggunakan Unit Fixed Bed Downdraft Gasifier di Puslitbang tekMira Bandung

Abstract

Abstract. Coal gasification is a coal conversion technology that allow a solid coal to be a producer gas through an imperfect combustion. Coal is going to be burnt in a gasifier and then producer gas is flew to the next parts to be cleaned and cooled in order to produce a suitable standard producer gas for internal combustion engine and direct combustion. Coal burning will produce slagging and fouling as byproduct, which are a melting and sticking coal ash to the inner surface of pipe that will have a bad effect for gasification. Coal quality for fuel based on basic analysis (proximate and ultimate) and specific analysis (CGV, ash content, and AFT), meanwhile the forming of slagging and fouling is influenced by ash fusion temperature, ash content, and base acid ratio. Based on Babcock and Wilcox, it’s knew that sample 1 has 0,14 on slagging index 0.11 on fouling index. Sample 2 has 0.22 on slagging index; 0.20 on fouling index. Sample 3 has 0.17 on slagging index; 0.15 on fouling index. And sample 4 has 0.19 on slagging index; 0.16 on fouling index. All of the samples’ slagging and fouling index has low indicators of forming slagging and fouling. The forming of slagging and fouling can also predicted by ash fusion temperature that correlated with the burning temperature in the gasifier. In the oxidation zone (O) it has 1,100^oC and in the reduction zone (R), it has 900^oC. The ash fusion temperature based on laboratory analysis are for sample 1; 1,282^oC (R) and 1,312^oC (O). Sample 2; 1,269^oC (R) and 1,306^oC (O). Sampel 3; 1,275^oC (R) dan 1,310^oC (O). Sampel 4; 1,276^oC (R) and 1,310^oC (O). Based on ash fusion temperatures, the probability of slagging and fouling forming is absolutely low. Every AFT and index value shows that the potential of slagging and fouling means in low condition based on Babcock and Wilcox method. Meanwhile there are still some slags found in the gasifier due to unideal combustion.

Keywords: Slagging, Fouling, Ash Fusion Temperature.

 

 

Abstrak. Gasifikasi batubara merupakan teknologi konversi batubara dari benda padat menjadi gas melalui pembakaran tidak sempurna (kekurangan oksigen). Hasil pembakaran batubara dapat menyebabkan slagging dan fouling yaitu lelehan dan penempelan abu batubara yang dapat menyebabkan terganggunya proses gasifikasi. Mutu batubara sebagai bahan bakar ditentukan oleh analisis dasar dan analisis khusus, sedangkan penentuan terjadinya slagging dan fouling dipengaruhi oleh suhu leleh abu, komposisi abu batubara, dan perbandingan oksida basa dan oksida asam dalam abu batubara. Berdasarkan metode Babcock and Wilcox dari hasil analisis batubara yang dilakukan di laboratorium Puslitbang tekMira Bandung terhadap 4 sampel uji didapatkan data sampel 1 memiliki indeks slagging 0,14; indeks foulling 0,11. Sampel 2 memiliki indeks slagging 0,22; indeks fouling 0,20. Sampel 3 memiliki indeks slagging 0,17; indeks fouling 0,15. Dan sampel 4 memiliki indeks slagging 0,19; indeks fouling 0,16. Keterbentukan slagging dan fouling juga dapat dilihat dari nilai suhu leleh abu yang dikorelasikan dengan suhu pembakaran pada gasifier gasifikasi. Untuk zona oksidasi (O) suhu pembakarannya adalah 1.100^oC dan suhu pembakaran pada zona reduksi (R) sebesar 900^oC. Nilai suhu leleh abu (flow temperature) yang didapatkan berdasarkan hasil analisis adalah, untuk sampel 1; 1.282^oC (R) dan 1.312^oC (O). Sampel 2; 1.269^oC (R) dan 1.306^oC (O). Sampel 3; 1.275^oC (R) dan 1.310^oC (O). Sampel 4; 1.276^oC (R) dan 1.310^oC (O). Semua nilai AFT dan nilai indeks yang didapatkan dari hasil pengolahan data menunjukkan tingkat pembentukan slagging dan fouling yang rendah berdasarkan metode Babcock and Wilcox. Tetapi dinilai masih ditemukan material slagging yang terbentuk dari hasil pembakaran di dalam gasifier, yang disebabkan oleh kegiatan pembakaran yang belum ideal sehingga dapat meningkatkan suhu pembakaran di atas suhu ideal gasifier.

Kata Kunci: Slagging, Fouling, Suhu Leleh Abu.