KARBONISASI

KARBONISASI KARBONISASI :adalah

suatu proses pemanasan terhadap batubara tanpa adanya penambahan oksigen sehingga mengubah batubara tersebut menjadi residu karbon padat, berpori yang disebut char atau kokas. Hasil karbonisasi terdiri atas : 1. Karbon padat (char): sebagai bahan baku kokas briket dan kokas metalurgi yang digunakan untuk tanur tiup. 2. yang bersifat volatile terdiri atas gas amonia, tar dan minyak ringan(bahan bakar cair ringan) Dari hasil proses karbonisasi, maka zat terbang akan hilang dan menyisakan karbon padat yang mempunyai sifat kimia dan fisik tertentu, diantaranya : 1). Porositas tinggi



2). Mempunyai kekuatan mekanis yang lebih tinggi dari batubara, sehingga mampu menahan beban.

 

3). Kandungan air dan abu kecil.



4). Kandungan zat terbang rendah dan karbon tertambat tinggi.



Pengaruh parameter kualitas batubara dalam karbonisasi :



1. Kadar air : 





Untuk setiap kenaikan 1 % kadar air bebas, maka akan waktu pengkokasan akan bertambah 15  – 45 menit. Membantu pengikatan masa batubara selama proses. Kandungan air bebas optimum 10 %.

Kandungan air maksimum dalam umpan batubara untuk kokas 10 %.



2. Pengaruh zat terbang : 







Semakin tinggi prosentase zat terbang, semakin berkurang volume kokasnya. Kandungan zat terbang tinggi menyebabkan abu dan sulfur yang tersebar dalam kokas, besar

3. Sifat caking dan cooking. Selama proses karbonisasi maka akan terjadi proses fisik dan kimia : 



Proses Fisik : pada saat pemanasan batubara akan melunak dan kurang plastis, partikel cenderung menalam membentuk gumpalan padat yang memuai kemudian memadat kembali (mengalami sedikit kontraksi). Produk akhir disebut kokas. Bila pada saat dipanaskan batubara tetap terberai dan masa batubara akan melemah daya ikatnya, maka tidak akan dihasilkan kokas.









Tenaga penalaman : menunjukka menunjukkan n kemampuan batubara untuk menggumpal, membentuk kokas yang lebih kuat dan keras. Proses kimia :  Pada saat pemanasan menyebabkan gas mengembang dan uap terkondensasi terkondensasi sehingga meninggalk meninggalkan an batubara dan menghasilkan menghasilk an sisa padatan yang terdiri atas karbon yang bersifat tidak mudah terbakar sehingga bersifat lebih stabil. Klasifikasi karbonisasi berdasarkan temperatur pengkokasannya bisa dibedakan menjadi dua : oC  – 700 oC.  Temperatur rendah 450 o o C.  Temperatur tinggi 900  C  – 1050 Spesifikasi masing-masing proses diatas adalah :

Proses karbonisasi

Produk padat

Temperatur rendah

-Kokas reaktif (char)

-Tar

450o C  – 700oC

-70-80

-Gas

-8-20

%C

% zat terbang

Produk samping 7-10 % 3.430 MJ/ton

- light

oils

Temperatur tinggi

-kokas non aktif

-Tar 2,5 %

900oC  – 1050oC

-70

-Gas 5.620 MJ/ton

-1

%C

% zat terbang

-sulfat, amonia

Produk karbonisasi manfaatnya : 1.Tar dan hidrokarbon cair : digunakan sebagai umpan (bahan baku) industri kimia. 2. Char (solid residu) : digunakan untuk -kokas metalurgi : peleburan baja dan steel - kokas briket :untuk bahan bakar boiler, bahan bakar



Tar : adalah cairan coklat dari hasil karbonisasi, dimana zat terbang setelah berubah menjadi gas kemudian di cairkan pada temperatur tertentu.



Karbonisasii temperatur tinggi : Karbonisas 







diutamakan untuk memproduksi kokas metalurgi Kokas yang dihasilkan bersifat : porositas rendah, tidak reaktif. Tidak selalu menghasilkan produk cair yang mempunyai nilai ekonomis.

Sebagai contoh hubungan antara temperatur karbonisasi dan produk volatile :



Komposisi gas produk dari karbonisasi terhadap lignit :



Pengaruh peringkat batubara terhadap persen kehilanga kehilangan n dalam karbonisasi.



Klasifikasi metode karbonisasi :



Fixed bed : 

Vertikal : kontinyu dan tidak kontinyu 



Horizontal : kontinyu 



Pemanasan : langsung, tidak langsung atau kombinasi Pemanasan : langsung, tidak langsung

Fluidized Fluidize d bed / Entrained bed