ELECTRICAL PRECIPITATORS Bona Mangampu Tua ( )

Pendahuluan  Electrostatic Precipitator adalah alat yang digunakan untuk mengumpulkan (endapan) debu atau abu dari aliran gas.  Terdiri dari collecting plate dan electrode dan peralatan listrik yang digunakan untuk menghasilkan dan mengendalikan rangkaian tegangan tinggi dan beroperasi pada prinsip dasar bahwa berlawanan tegangan.  Dengan pengisian partikel (atau partikulat) dari debu atau abu dengan muatan listrik negatif, maka kemudian tertarik ke collecting plate bermuatan positif.

Alat pengendali serta ukuran yang dapat dikendalikan

Jenis dari EP  Plate – wire precipitator  Flat –Plate precipitator  Turbular precipitator  Wet Precipitator

Turbular precipitator Plate – wire precipitator

Flat –Plate precipitator Wet Precipitator

Proses

Klasifikasi EP  Desain stuktur discharge electrode dan collection electrode Tubular EP Plate EP  Pemberian muatan Single Stage EP Two Stange EP  Temperatur gas buang Hot side EP (Tgas buang > 300oC) Cold side EP (Tbuang  204oC)  Pembersihan elektroda pengumpul Wet EP Dry EP

Klasifikasi EP cont. Turbular EP Plat EP

Klasifikasi EP cont.

Keunggulan  Efisiensi penyisihan partikel sangat tinggi yaitu 99%  Mampu menyisihkan partikel berukuran kecil ( mikron)  Dapat menangani debit aliran gas besar dengan kehilangan tekan yang rendah. Kehilangan tekanan sekitar 2,458 x 10^-3 atm  Dapat digunakan untuk pengumpul sistem kering bagi materi yang bernilai, atau pengumpul sistem basah untuk fume dan mist  Dapat didesain aliran gas dengan temperatur cukup tinggi  Biaya operasi rendah, kecuali untuk efisiensi yang sangat tinggi.

Kelemahan  Capital cost yang tinggi  Hanya menyisihkan partikulat dan tidak dapat menyisihkan pencemar dalam bentuk gas  Tidak terlalu fleksibel  Memerlukan lahan yang luas  Tidak dapat digunakan untuk partikel yang memiliki resistivitas elektrik (electrical resistivity) yang terlalu tinggi (>10^6 ohm.cm) atau terlalu rendah (10^4 - 10^7 ohm.cm)  Ozon dihasilkan dari pemberian muatan negatif terhadap elektroda pada saat ionisasi gas  Dibutuhkan personel yang memiliki keahlian khusus dalam pemeliharaan EP.

Parameter teknologi penyaringan debu

Resistivity EP  Resistivity: daya tahan partikel terhadap pengaruh kuat medan listrik(ohm- cm).  Resistivity rendah: ohm.cm (fly ash, carbon black): mudah kehilangan muatan saat mendekati pengumpul, kurang kuat tertahan pd permukaan pengumpul->efisiensi berkurang  Resistivity normal ohm.cm -> tidak mudah kehilangan muatan, tertahan kuat pd permukaan pelat pengumpul  Resistivity tinggi: > 1010 ohm.cm (pembakaran batubara rendah sulfur)  Mengurangi perbedaan voltase, mengurangi daya tarik menarik  Terjadi back corona: terjadi perbedaan potensial yg besar pd lapisan debu terkumpul->terbentuk ion gas positif->netralisasi muatan negatif pd partikel yg sedang bermigrasi ke pelat pengumpul,-> kecepatan tergantung kuat medan listrik

Electrical Precipitator Temperatur vs Resitivity Source: U.S. EPA 1985 Debu semen

Electrical Precipitator Sulfur vs Resitivity Source: U.S. EPA 1985

Kriteria desain EP  Spesific collection area

Kriteria desain EP  Aspec ratio The aspect ratio, which relates the length of an ESP to its height, is an important factor in reducing rapping loss (dust reentrainment).

Kriteria desain EP  Gas velocity is reduced by the expansion, or diverging, section of the inlet plenum (Figure 3-7).  The gas velocities in the duct leading into the ESP are generally between 12 and 24 m/s (40 and 80 ft/sec)  The gas velocity into the ESP must be reduced to  m/s (2-8 ft/sec) for adequate particle collection.  The gas velocity into the ESP must be reduced to m/s (2-8 ft/sec) for adequate particle collection.

Kriteria desain spesifik EP  Ithe corona power is usually given in units of watts per 1000 m3/h (watts per 1000 acfm).  Corona power expressed in units of watts/1000 acfm (actual cubic feet per minute) is also called the specific corona power.  Corona power for any bus section of an ESP can be calculated by the following approximate relation:

Collection efficiency For high collection efficiency, corona power is usually between 59 and 295 watts per 1000 m3/h (100 and 500 watts per 1000 acfm).

Soal