PowerPoint Presentation

SISTEM GASIFIKASICreated by : Group 3 (5 EG B)Imam nuradha pramubeltaIndah nurcahyantiIndar sanjayaM. ridho fitriyantoMaya elvisaGasifikasi adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termo kimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara yang digunakan untuk proses pembakaran. Proses gasifikasi batubara adalah proses yang mengubah batubara dari bahan bakar padat menjadi bahan bakar gas. Manfaat dari Proses GasifikasiMampu menghasilkan produk gas yang konsisten yang dapat digunakan sebagai pembangkit listrik.Mampu memproses beragam input bahan bakar termasuk batu bara, minyak berat, biomassa, berbagai macam sampah kota dan lain sebagainya.Mampu mengubah sampah yang bernilai rendah menjadi produk yang bernilai lebih tinggi.Mampu mengurangi jumlah sampah padat.Gas yang dihasilkan tidak mengandung furan dan dioxin yang berbahaya

Tahapan Proses Gasifikasi

Proses FisikaProses KimiaProses FisikaProses Kimia

Selama reaksi, oksigen (O2) mengoksidasi air (H2O) dari batu bara dan menghasilkan karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), uap air (H2O), dan gas hidrogen (H2). Reaksi tersebut dapat ditulis sebagai berikut:3C + O2 + H2O H2 + 3CO

Klasifikasi Gas Berdasarkan Nilai Kalornya Teknologi Gasifikasi

panas yang dibutuhkan untuk menjalankan reaksi endotermis karbon-uap dan reaksi Boudouard dihasilkan secara langsung oleh pembakaran batubara atau char dalam gasifier. Sebagai berikutGasifiers Fixed Bed

Batubara diumpankandari atas kemudian perlahan-lahan turun kebawah dan dipanaskan oleh gas panas dari arah bawah.Batubara melewati zona karbonisasi kemudian zona gasifikasi, akhirnya sampai pada zona pembakaran pada bagian bawah gasifier tempat reaktan gas diinjeksi.

Downdraft atau cocurrent gasifiersDalam reaktor downdraft, biomassa diumpankan di atas, dan asupan udara di bagian atas atau sisi. Gas meninggalkan di bagian bawah reaktor dan bergerak ke arah yang sama. umpan dikeringkan di zona pengeringan, kemudian dipyrolyzed di zona destilasi. Zona ini dipanaskan oleh radiasi (dan sebagian oleh konveksi) panas dari zona perapian, di mana bagian dari char dibakar. Gas pirolisis juga melewati zona ini dan dibakar juga. Sejauh mana gas pirolisis sebenarnya dibakar tergantung pada desain, bahan baku biomassa. Setelah zona oksidasi, char tersisa dan pembakaran produk-karbon dioksida dan air pavor-pass ke zona reduksi dimana CO dan H2 terbentuk.Keuntungan utama dari gasifier downdraft adalah produksi gas dengan kandungan tar yang rendah cocok untuk mesin.Kelemahan dari gasifier downdraft jumlah tinggi abu dan debu partikel tetap di gas karena gas harus melewati zona oksidasi, di mana ia mengumpulkan partikel abu kecil.

Cross-Draft gasifiersCross-Draft gasifiers disesuaikan untuk penggunaan pada arang. Hasil gasifikasi arang berada pada suhu yang sangat tinggi (1500oC atau lebih tinggi) Keuntungan dari sistem ini, ia dapat dioperasikan pada skala kecil. Di negara berkembang, instalasi yang digunakan untuk daya poros berada di bawah 10 kW. Kelemahannya adalah kemampuan konversi tar yang minim, sehingga dibutuhkan kualitas arang yang tinggi.

Open-Core GasifierOpen-Core Gasifier secara khusus dirancang untuk mengubah material yang halus menjadi gas dengan bulk densitas yang rendah (misalnya, sekam padi). Karena bahan bakarnya memiliki bulk densitas yang rendah, dapat diterapkan penggunaan peralatan tanpa throat. Ini menghindari bridging bahan bakar, yang dapat menghambat atau bahkan menghentikan aliran bahan bakar. Perangkat khusus seperti tungku yang berputar dapat dibuat untuk mengaduk bahan bakar dan mengeluarkan abu. Gasifiers sekam padi khususnya memerlukan sistem pembuangan abu terus menerus karena sekam padi memiliki kadar abu yang tinggi (sekitar 55% dari volume bahan bakar awal). Bagian bawah gasifier diatur dalam baskom berisi air, yang bertindak sebagai media transportasi untuk menghilangkan abu.

Perbedaan Jenis GasifikasiParameterFixed/Moving BedFluidized BedUkuran umpan< 51 mm< 6 mmToleransi kehalusan partikelTerbatasBaikToleransi kekasaran partikelSangat baikBaikToleransi jenis umpanBatubara kualitas rendahBatubara kualitas rendah dan biomassaKebutuhan oksidanRendahMenengahKebutuhan kukusTinggiMenengahTemperatur reaksi1090 C800 1000 CTemperatur gas keluaran450 600 C800 1000 CProduksi abuKeringKeringEfisiensi gas dingin80%89.2%Kapasitas penggunaanKecilMenengahPermasalahanProduksi tarKonversi karbonGas treatmentSebelum Gas yang diproduksi dapat digunakan dalam mesin gas atau turbin, itu harus didinginkan dan dibersihkan dari tar, logam alkali, dan debu. Tar yang mengembun dalam katup dan menutup, menghambat kemampuan fungsi katup dengan benar, sedangkan logam alkali, debu, dan tar menyebabkan korosi dan erosi dinding silinder dan piston. Mesin gas

Gas produser digunakan baik di spark ignition ("Otto") dan pengapian injeksi ("diesel") mesin. Mesin spark ignition dapat berjalan sepenuhnya pada gas. Karena rasio kompresi yang tinggi dari mesin diesel, mesin gas sering diubah menjadi mesin diesel dengan mengganti perangkat injeksi bahan bakar dengan perangkat spark ignition. Efisiensi setelah konversi sebanyak 45 persen.

Gas Turbines

Udara tekan (biasanya 10 sampai 25 bar) bereaksi dengan bahan bakar dalam pembakaran. Gas buang panas bertekanan berkembang di turbin, mengemudi kompresor dan beban tambahan (generator). Dalam desain dua poros, turbin dibagi. Dalam drive satu-poros, kompresor dan turbin) kekuasaan generator. Desain dua poros memberikan fleksibilitas dalam memungkinkan untuk kompresor dan generator kecepatan rotasi yang berbeda.Gas buang panas dari ruang bakar yang memasuki bagian turbin yang jauh lebih panas (hingga 1.250 C) dari uap yang masuk turbin uap (525 sampai 560 C). Oleh karena itu, efisiensi termodinamika tinggiapat diharapkan dari turbin gas. Namun, berangkat gas buang masih memiliki suhu tinggi (450 sampai 700 C).Kombinasi-siklus STIG dan STEGPanas yang terkandung dalam gas buang yang keluar dari turbin gas yang tidak memiliki sistem pemulihan, menurut gambar 4.13, dapat digunakan untuk menghasilkan uap. Uap ini dapat disuntikkan ke dalam disebut Stig (uap disuntikkan turbin gas) atau ke turbin uap terpisah di disebut STEG (uap dan gas turbin). Konsep Stig membutuhkan pasokan air yang kontinu, seperti uap dilepaskan ke lingkungan.konsep STEG, uap digunakan dalam siklus uap tertutup. Efisiensi listrik keseluruhan dari konsep ini adalah lebih tinggi daripada di konsep Stig:Tekanan uap tinggi dapat diterapkan.Uap dapat diperluas untuk kondisi vakum.Efisiensi ekspansi uap dalam turbin uap lebih tinggi dari ekspansi uap dalam turbin gas.

Di pabrik gas modern, efisiensi keseluruhan dari STEG mungkin lebih dari 55 persen, dengan 60 persen dicapai dalam beberapa tahun. Kemajuan ini dimungkinkan dengan menggunakan bahan khusus dan canggih. Sistem pendinginan digunakan untuk menaikkan suhu inlet turbin gas. Penukar panas yang digunakan untuk menghasilkan uap dari gas buang turbin gas disebut generator pemulihan uap panas (HRSG). Karena suhu masuknya relatif rendah pada gas buang, desain sebuah HRSG cukup berbeda dari ketel uap. Biasanya, HRSG terdiri dari jalur gas buang yang bersirip modul pipa untuk bagian superheater steam, bagian evaporator, dan bagian economizer (air umpan pemanasan). HRSG harus dibuat khusus untuk setiap turbin gas dan konsep gabungan-siklus.Heat GenerationGas produser dalam aplikasi panas lebih atau kurang sebanding dengan dua tahap pembakaran.

Perbedaannya adalah bahwa beberapa jarak yang dibuat antara tahap pertama (gasifier) dan tahap kedua (burner).

Gas-gas produser panas dilakukan melalui pipa gas ke kompor (s).Keuntungan dari gasifikasi dengan pembakaran langsung bahan bakar

Low overall (gasification plus combustion) faktor udara berlebih, allowing for relatively high efficiencies.

Rendah tingkat emisi NOx.

Less fouling dari peralatan pertukaran panas atau produk panas (dalam aplikasi panas langsung seperti pengeringan atau baking) sebagai akibat dari kurang fly ash dalam gas pembakaran.

Kelemahan dari gasifikasi dengan pembakaran langsung bahan bakarhilangnya panas di gasifier dan transportasi pipa

Kinerja Burner tergantung pada sifat-sifat gas

Api tabilityd batas ependso n flamev elocitya mudah terbakar

Ukuran dan suhu distribusi api yang mempengaruhi efisiensi tungku, tergantung pada komposisi gas produser dan konten debu

END