gambaran umum proses pirolisis

8/10/2019 Gambaran Umum Proses Pirolisis

http://slidepdf.com/reader/full/gambaran-umum-proses-pirolisis 1/6

Gambaran umum proses pirolisis

Sangat penting bahwa kita membuat penggunaan teknologi yang tepat untuk pemulihan

sumber daya dari sumber-sumber non-konvensional seperti limbah, untuk mengurangi krisis

energi dan memperlambat kerusakan lingkungan yang akan, pada gilirannya, mengurangi

persentase limbah dikubur. Pilihan proses konversi tergantung pada jenis dan kuantitas bahan

baku limbah, bentuk yang diinginkan energi (yaitu, persyaratan penggunaan akhir), standar

lingkungan, kondisi ekonomi dan proyek faktor spesifik. Banyak proses biokimia dan

termokimia telah diteliti untuk tujuan meningkatkan pengolahan limba. Sementara kedua metode

pengolahan dapat digunakan untuk memproduksi bahan bakar dan bahan kimia, pengolahan

termokimia dapat dilihat sebagai yang paling mudah untuk beradaptasi dengan infrastruktur

energi saat ini, dan untuk menghadapi keragaman yang melekat dalam beberapa limbah.

iga konsep yang berbeda konversi termokimia ditemukan sesuai dengan kandungan

oksigen dalam proses! pembakaran (oksidasi sempurna), gasifikasi (oksidasi parsial) dan pirolisis

(degradasi termal tanpa oksigen). "i antara ketiganya, pembakaran (juga disebut insinerasi)

adalah konsep paling mapan di industri tapi ini juga berhubungan dengan generasi oksida

karbon, sulfur, nitrogen, produk klorin (dioksin dan furan), senyawa organik yang mudah

menguap, hidrokarbon aromatik polisiklik, debu, dll . Sebaliknya, gasifikasi dan pirolisis

menawarkan potensi untuk efisiensi yang lebih besar dalam produksi energi dan polusi.

#eskipun pirolisis masih dalam pengembangan di industri limbah, proses ini telah

mendapat perhatian khusus, tidak hanya sebagai proses utama pembakaran dan gasifikasi, tetapi

juga sebagai proses independen terkemuka untuk produksi produk padat energi dengan berbagai

kegunaan. $al ini membuat proses pengolahan pirolisis mandiri interms penggunaan energi, dan

juga se%ara signifikan mengurangi biaya operasional.

Prinsip dari proses pirolisis

&stilah 'pirolisis' didefinisikan sebagai degradasi termal tanpa adanya oksigen, yang bahan

baku menjadi produk setengah jadi reaktif yang berbeda! padat (%har), %air (senyawa berat

molekul berat yang mengembun ketika didinginkan) dan produk gas. Pemahaman proses pirolisis

adalah salah satu yang rumit karena banyak faktor yang harus dipertimbangkan, seperti

komposisi bahan baku dan kondisi eksperimental.$al ini berlaku umum bahwa ada dua langkah



yang mungkin dalam pirolisis apapun proses pertama yaitu pirolisis primer. ang terdiri dari

devolatilisasi bahan di mana ona reaksi yang berbeda dapat mun%ul sesuai dengan dekomposisi

termal dari konstituen utama dan yang kedua adalah pirolisis sekunder . ang meliputi reaksi

sekunder dekomposisi dalam matriks padat, serta reaksi sekunder antara pelepasan volatil (reaksi

homogen), atau antara volatil dan residu karbon (reaksi heterogen). ahap pertama terutama

melibatkan dehidrasi, dehidrogenasi, dekarboksilasi atau dekarbonilasi reaksi. &ni terdiri kedua

proses seperti retak (termal atau katalitik), di mana senyawa berat lebih masuk ke gas, atau arang

juga diubah menjadi gas seperti *+, *+ , *$ dan $ oleh reaksi dengan agen gasifying, serta

parsial oksidasi, polimerisasi dan kondensasi reaksi.

profil pirolisis

eragaman dalam sifat kimia dan fisik bahan limbah dapat diartikan signifikan perbedaan

antara profil pirolisis yang sesuai, karena berbagai tingkat interaksi antara komponen mungkin

terjadi. "alam hal ini, karakterisasi awal dari material ini sangat penting untuk memahami

dinamika pirolisis, seperti awal suhu degradasi, waktu konversi, tingkat melepaskan maksimum

stabil dan yang suhu yang sesuai. Seiring dengan desain yang efektif dan operasi, masing-masing

tersebut merupakan informasi dasar yang diperlukan untuk optimasi penuh proses. Sebagian

besar penelitian tentang perilaku pirolisis telah dibentuk untuk lignoselulosa bahan, yang terdiri

dari %ampuran hemiselulosa, selulosa, lignin dan minor jumlah organik lainnya. $al ini diketahui

bahwa masing-masing komponen penguraian atau menurunkan di tingkat yang berbeda dan

dengan mekanisme yang berbeda dan jalur.

Sementara bentuk selulosa dan hemiselulosa terutama volatil produk selama pirolisis

karena pembelahan termal dari unit gula, lignin terutama bentuk %har di karena tidak mudah

dibelah untuk fragmen berat molekul rendah. ayu, tanaman, residu pertanian dan kehutanan,

dan lumpur limbah adalah beberapa terbarukan utama sumber daya energi yang tersedia dan

mengalami proses pirolisis, seperti biodegradable yang komponen limbah padat perkotaan(#S/) dan limbah komersial dan industri. 0da pendekatan yang berbeda yang men%oba untuk

membangun korelasi antara karakteristik bahan lignoselulosa dan produk pirolisis akhir. pertama

menganggap biomassa sebagai %ampuran kompleks polimer yang terdiri dari karbon, hidrogen

dan oksigen. ang kedua memperhitungkan kelompok fungsional disajikan, sementara yang

ketiga didasarkan pada biomassa terbentuk dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. 1amun, untuk



saat ini tidak ada model yang memprediksi hasil dan komposisi produk pirolisis akhir, terutama

disebabkan oleh interaksi komponen dan pengaruh bahan mineral .

Teknologi Pirolisis

idak hanya dapat komposisi bahan baku mempengaruhi hasil dan karakteristik produk

pirolisis, tetapi kondisi pirolisis juga dapat mengubah jalannya reaksi dan, oleh karena itu, sangat

mempengaruhi hasil dan sifat produk. Pertimbangan suhu, ke%epatan pemanasan dan waktu

tinggal uap hadir dalam reaktor. ergantung pada variabel-variabel ini, proses pirolisis dapat

dibagi menjadi tiga sub kelas! lambat %epat dan flash pirolisis

abel 2.

3entang parameter operasi utama untuk proses pirolisis

Sebelumnya umumnya menyamakan pirolisis untuk karbonisasi (pirolisis lambat). "i mana

produk theprin%ipal adalah %har . $ari ini, pirolisis istilah yang sering menggambarkan proses di

mana minyak adalah produk yang disukai. arenanya %epat dan flash pirolisis teknologi telah

dianggap sebagai solusi yang baik untuk mengkonversi bahan bakar toli4uid. 1amun demikian,

pirolisis sebagai sarana untuk mengkonversi keragaman suatau bahan limbah untuk gas yang

mudah terbakar atau syngas menerima peningkatan perhatian yang layak. Selain itu, teknologi

pemanasan bila diterapkan untuk berpuasa atau flash pirolisis %o%ok untuk memproduksi hasil

gas yang lebih tinggi dengan konten syngas lebih .

Beberapa intervensi dalam parameter operasi dapat menyebabkan dan 5 atau mengubah

tertentu reaksi kimia, sehingga profil kimia yang berbeda dari volatil. Se%ara umum,

meningkatkan suhu pirolisis mengurangi hasil arang dan meningkatkan hasil gas .$asil %air

men%apai nilai maksimum pada menengah suhu dan menurun pada suhu yang lebih tinggi karena



retak termal berat senyawa. /aktu tinggal yang lama volatil dalam reaktor dan suhu tinggi

menurunkan tar produksi tetapi meningkatkan pembentukan arang sebagai akibat dari

perpanjangan reaksi sekunder. ingkat pemanasan yang lebih tinggi mendukung rilis %epat

volatil, memodifikasi struktur residu padat dengan peningkatan hasil panen dari fraksi %air dan

gas . 6ariabel lain yang harus dipertimbangkan dalam proses pirolisis seperti jenis reaktor

,ukuran sampel , tekanan, dan lain-lain, mungkin juga mengubah distribusi produk akhir.

+ptimasi dari masing-masing produk pirolisis akhir juga dapat dilakukan dengan %ara

katalitik. Penggunaan katalis atau aditif untuk meningkatkan hasil atau kualitas gas pirolisis atau

%airan bahan bakar masih dalam masa pertumbuhan. Sementara ada pekerjaan mendasar

berlangsung, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengeksplorasi berbagai katalis

konvensional dan tidak konvensional. Pirolisis katalitik telah dilaporkan menjadi sarana

produktif untuk meningkatkan hasil gas dengan mengurangi jumlah %airan, serta positif

mempengaruhi kualitas komposisi organik minyak 7 peningkatan in situ.

produk pirolisis

Proses pirolisis memiliki kemampuan untuk menghasilkan tiga produk akhir! gas, minyak

dan %har, yang semua memiliki potensi untuk disempurnakan lebih lanjut jika diperlukan.

onsentrasi dan karakteristik setiap produk dapat bervariasi sesuai dengan karakteristik pakan

dan operasi kondisi proses pirolisis. Sifat utama dan aplikasi dari setiap pirolisis

fraksi disajikan sebagai berikut! fraksi padat Pirolisis arang residu karbon terutama terdiri dari

berasal karbon unsur dari dekomposisi termal dari komponen organik, senyawa organik yang

belum bertobat, misalnya aditif padat, dan bahkan partikel nano karbon yang dihasilkan dalam

fase gas sekunder reaksi. 3esidu karbon ini memainkan peran penting dalam proses pirolisis

karena mengandung kandungan mineral dari bahan pakan asli, relevan dengan katalitik tertentu

proses. Pentingnya %har tidak dapat understated karena mungkin terlibat sebagai reaktif dalamreaksi heterogen heterogen atau katalitik.. Pemanfaatan arang dapat bervariasi sesuai dengan

karakteristiknya. utama kegunaan industri %har dapat diringkas sebagai berikut!



(i) Bahan bakar padat untuk boiler yang dapat se%ara langsung dikonversikan

menjadi pelet atau di%ampur dengan bahan lain seperti biomassa, karbon, dan lain-

lain, untuk membentuk sama,

(ii) Sebagai bahan baku untuk produksi karbon aktif,

(iii) Sebagai bahan baku untuk membuat filamen nano karbon,(iv) Sebagai bahan baku untuk proses gasifikasi untuk mendapatkan gas yang kaya

hidrogen,

(v) Sebagai bahan baku untuk memproduksi katalis luas permukaan yang tinggi untuk

digunakan dalam kapasitor elektrokimia, dll fraksi %air minyak pirolisis adalah

%ampuran kompleks dari beberapa senyawa organik yang mungkin disertai dengan

spesies anorganik. "alam kasus biomassa, fraksi %air atau minyak (bio-minyak)

ini ditemukan sangat oksigen dan kompleks, kimia tidak stabil dan kurang larut

dalam bahan bakar konvensional.

"engan demikian, produk %air masih perlu ditingkatkan oleh menurunkan kandungan

oksigen dan menghilangkan residu. #inyak yang diperoleh dari pirolisis dapat memiliki berikut

kegunaan industri!

(i) Pembakaran bahan bakar,

(ii) "igunakan untuk pembangkit listrik,(iii) Produksi bahan kimia dan resin,

(iv) ransportasi bahan bakar,

(v) Produksi sebuah hydro-gula seperti levoglu%osan,(vi) Sebagai pengikat untuk pelletiing dan briket bahan sampah organik yang mudah

terbakar,

(vii) Bio-oil dapat digunakan sebagai pengawet, misalnya, pengawet kayu,(viii) *ampuran %o%ok %airan pirolisis dengan minyak diesel mungkin digunakan sebagai

bahan bakar mesin diesel, (i8) bio-minyak yang dapat digunakan dalam pembuatan

perekat, dll selain itu, minyak dapat disimpan dan diangkut, dan karenanya tidak

perlu digunakan di lokasi produksi. 9raksi gas. :as yang dihasilkan dalam proses

pirolisis terutama terdiri dari gas mudah terbakar, seperti h, %o, %h, %h, %h, %h;,

dll gas-gas lain seperti %o dan polutan (so, no8), bisa juga mun%ul, meskipun

dalam konsentrasi yang lebih rendah. :as yang dihasilkan dari pirolisis dapat

digunakan se%ara langsung sebagai bahan bakar di berbagai energi aplikasi, seperti!

a. #enembak langsung dalam boiler tanpa perlu pengolahan gas buang, dan b. "alam gas turbin 5 mesin yang terkait dengan pembangkit listrik.



Pirolisis gas yang mengandung sejumlah besar hidrogen dan karbon monoksida dapat

dimanfaatkan dalam syngas aplikasi. $al ini diketahui bahwa sintesis gas ($ < *+) memiliki $

5 rasio molar *+ yang berbeda %o%ok untuk aplikasi yang berbeda. Sebagai %ontoh, gas sintesis

memiliki $ tinggi molar 5 *+ rasio yang diinginkan untuk memproduksi hidrogen untuk sintesis

amonia. 3asio ini meningkat lebih lanjut selama reaksi pergeseran air-gas untuk menghilangkan

*+.

gambaran umum proses pirolisis

Documents