ANALISA BATUBARA

Parameter Kualitas Batubara

Total Moisture Proximate Ultimate Analysis Total Sulfur Calorific Value HGI Ash Fusion Temperature Ash Analysis

Total Moisture

Air bebas (lengas bebas /free moisture), adalah air yang akan menguap apabila batubara diangin-anginkan (temp. kamar ± 25 0 C) sampai beratnya konstan

Air lembab (lengas bawaan/ inherent misture), yaitu air yang akan hilang apabila sample berukuran 0.250 mm dipanaskan pada temperatur 110 0 C sampai beratnya konstan

Air total (lengas total/ total moiture) = lengas bebas +

lengas bawaan

Tinggi Rendahnya Total Moisture akantergantung pada : Peringkat Batubara Size Distribusi Kondisi Pada saat Sampling

Semakin tinggi peringkat suatu batubarasemakin kecil porositas batubara tersebutatau semakin padat batubara tersebut.Dengan demikian akan semakin kecil jugamoisture yang dapat diserap atau

ditampungdalam pori batubara tersebut. Hal ini menyebabkan semakin kecilkandungan moisturenya khususnya inherentmoisturenya.

Peringkat Batubara

Porositas internal Lower Rank Coal Porositas internal

High Rank Coal

Inherent Moisture Tinggi Inherent Moisture Rendah

POROSITAS BATUBARAPOROSITAS BATUBARA

Semakin kecil ukuran partikel batubara, makasemakin besar luas permukaanya. Hal ini menyebabkan akan semakin tinggisurface moisturenya. Pada nilai inherentmoisture tetap, maka TM-nya akan naik yangdikarenakan naiknya surface moisture.

Size Distribusi

Total Moisture dapat dipengaruhi oleh kondisi pada saat batubara tersebut di Sampling.

Yang termasuk dalam kondisi sampling adalah :

► Kondisi batubara pada saat disampling

► Size distribusi sample batubara yang diambil terlalu besar atau terlalu kecil.

► Cuaca pada saat pengambilan sample.

Kondisi Sampling

• Perhitungan Total moisture menggunakan rumus :

TM (AR) = FM + IM(1-FM/100)

Moisture

Mineral Matter

Volatile Matter

Fixed Carbon

Proximate

Moisture

Mineral Matter

Hydrogen

Nitrogen

Sulfur

Oxygen

Ultimate

Moisture

Mineral Matter

Vitrinite

Liptinite

Maceral

GRUP SUBSTANSI BATUBARA

Carbon Inertinite

1. Inherent Moisture moisture yang terkandung dalam

batubara setelah batubara tersebut dikering udarakan.

Moisture yang terdaat didalam pori-pori batubara yang terbentuk pada saat pembentukan batubara.

Proximate Analysis

ISO STANDARD ASTM STANDARD

Sample

Air drying

30oC, 6 jam

Milling to 0.212mm

Analisa Laboratorium

Sample

Air drying

Sampai konstan

Milling to 0.250mm

Analisa Laboratorium

PREPARASI SAMPLES

Penentuan Inherent moistureSample Batubara di preparasi, dan digerus sampai ukuran 0.212mm atau 0.250 mm,

105 o C

1 Gram sample ditimbang Heated in oven at 105-110

deg C – 1h

Mad =M2 - M3

M1X 100

Mad = Air dried MoistureM1 = Mass of Original sampleM2 = Mass of dish, lid, and sample before heatingM3 = Mass of dish, lid, and sample after heating

Pengaruh air terhadap Pemanfaatan dan preparasi batubara, antara lain :1. Pembakaran

Kandungan moisture yang terlalu tinggi dalam proses pembakaran dapat menyebabkan dalam terbuangnya sebagian energy untuk menguapkan air tersebut baik yang terjadi dalam tungku maupun yang terjadi selama penggerusan.Hilangnya energy ini diperkirakan 0,3 MJ/Kg air atau 0,12% dari calorific value untuk setiap penguapan 1% air.

2. Kokas batubara dengan kandungan moisture rendah lebih disukai

dalam proses pembuatan kokas. Setiap 1% free moisture proses akan bertambah lama selama 15 – 45 menit. hal ini karena adanya penguapan air sehingga mengurangi tingkat pemanasan.

Inherent moisture dapat dipergunakan sebagai alat ukur swelling

power dan rank suatu batubara. Batubara yang mempunyai swelling yang tinggi biasanya mempunyai inherent moisture antara 1,5%-2,5% batubara yang mempunyai swelling rendah atau tidak mempunyai swelling sama sekali mempunyai inherent moisture >4%.

3. Preparasi Semakin tinggi free moisture suatu batubara

semakin rendah daya gerus grinding mill yang menggerusnya. Dalam tube ball mill setiap kenaikan 1% free moisture daya gerusnya menurun 2,5%.

2. Volatile Matter ( VM ) Zat yang mudah menguap

Terdiri dari campuran gas senyawa organik yang bertitik didih rendah yang akan mencair menghasilkan materia berbentuk oil dan tar

Kebanyakan material yang terdapat didalam zat terbang adalah hasil pelepasan ikatan kimia di dalam batubara selama proses pemanasan. Terdiri dari gas-gas mudah terbakar seperti hidrogen, karbon monoksida, metan, uap tar dan uap air.

Kadar Volatile Matter dalam batubara ditentukan oleh peringkat batubara.

Zat terbang ditentukan dengan cara menghitung kehilangan berat hasil dari pemanasan batubara dibawah kondisi terkendali. Kehilangan berat dikoreksi terhadap air

Sample dengan berat 1 gram ditempatkan dalam crusible platinum, dimasukan kedalam furnace, dipanaskan pada suhu 950+20oC.

Nyala api yang terlihat menunjukan terjadinya pembakaran zat terbang. Nyala api akan menghilang pada waktu kira-kira 7 menit, saat analisa dianggap selesai.

Pengujian Volatile Matter

900oC

VMad = (M2 / M1) x 100 - Mad

VMad = Volatile Matter in the analysis samplesM1 = Weight of Sample (grams)M2 = Loss of weight (grams)Mad = Moisture in the analysis samples

3. Kadar abu

residu anorganik yang terjadi setelah batubara dibakar

Batubara sebenarnya tidak mengandung abu, melainkan mengandung mineral matter.

Abu terbentuk dari sisa pembakaran minerl-mineral yang terdapat dibatubara. Semakin banyak kandungan mineral didalam batubara, maka kandungan abu akan semakin tinggi.

Kadar abu ditentukan dengan menimbang sisa pembakaran batubara

1-2 gram sample batubara diletakan didalam crusible terbuka dan dipanaskan didalam tungku dengan suhu maximum 815oC dan dialirkan udara kedalam tungku.

Penentuan kadar Abu

815oC

Aad = M2 / M1 x 100

Aad = Ash in the analysis samples

M2 = Weight of ash (grams)

M1= Weight of samples (grams)

4. Karbon tertambat

Dapat dihitung dengan rumus : 100 – (% moisture + %ash + % VM)

Contoh soal :

• Analisa Proximate juga dapat diperkirakan dengan menggunakan Thermo gravimetric Analyzer (TGA )