Wet Scrubber

  • View
    200

  • Download
    65

Embed Size (px)

DESCRIPTION

wet scrubber, ppu

Transcript

  • WET SCRUBBERSJoni HermanaRachmat BoedisantosoJurusan Teknik Lingkungan FTSP ITSKampus Sukolilo, Surabaya 60111TEKNOLOGI PENGENDALIAN PENCEMAR UDARASemester Ganjil 2010-2011

  • Wet Scrubber merupakan alat dengan system pengendali basah. menyisihkan partikulat maupun gas Wet Scrubber menggunakan droplet air sebagai komponen utama.Kriteria desain dari wet scrubber tergantung dari besarnya energi untuk mengatasi kehilangan tekanan selama proses scrubbing. Wet Scrubber memiliki tingkat efisiensi penyisihan partikulat yang lebih tinggi dibandingkan dengan settling chamber maupun cyclone dan setara dengan fabric filter ataupun electrostatic precipitator.

  • Keuntungan dan kerugian pemakaian set collectorKeuntunganDapat digunakan untuk menyisihkan partikel yang mudah terbakar dengan resiko kecil.Dapat dipakai untuk absorbsi gas dan partikel dalam satu unit.Dapat mengatasi mist.Dapat mendinginkan gas panas.Efisiensi penyisihan bervariasi.Gas dan debu yang korosif dapat dinetralkan.KerugianBiaya Operasional tingi untuk efisiensi penyisihan yang tinggiTimbul masalah korosif.Timbul pencemaran air.Partikulat yang disisihkan tidak dapat direcycle.Pembuangan sludge-nya mahal.

  • MEKANISME PROSES

    Ada dua prinsip mekanisme utama yang terjadi dalam proses wet scrubber, yaitu tumbukan (impaction) dan difusi.

  • JENIS WET SCRUBBER

    Sistem pengendali basah didesain untuk segala bentuk dan ukuran, variasinya meliputi sistem tangki sederhana yang menggunakan nozzle hingga sistem yang rumit dengan penambahan baffles, motor, spray dan komponen lainnya Klasifikasi yang digunakan untuk membedakan wet scrubber adalah jenis energi kontak yang digunakan antara droplet dan aliran udara. Klasifikasi ini terdiri dari 4 kategori, yaitu : energi kontak dari aliran liquid, aliran udara, mekanik (driven rotor), atau kombinasi dari ketiga kategori rersebut ( Gambar 7.16 )

  • Spray TowerSpray tower adalah contoh wet scrubber yang menggunakan energi dari liquid stream ( lihat absorpsi ).

  • Venturi ScrubberVenturi merupakan instrumen yang menggunakan energi pergerakan aliran gas untuk mengatomisasi liquid menjadi droplet. Aliran liquid rnengalami kontak dengan aliran gas pada bagian menyempit dari venturi. Kita ketahui bahwa saat mengalami penyempitan, aliran gas akan dipercepat dan berkontraksi sehingga dapat menembus inti droplet liquid.Venturi scrubber memiliki tingkat efisiensi penyisihan partikulat tertinggi dibandingkan pengendali basah lainnya. Kehilangan tekanan yang terjadi sekitar 2 40 cm kolom air (biasanya 8 24 cm). Kecepatan aliran gas saat di bagian penyempitan sekitar 30 250 m/detik. Diameter partikulat yang dapat disisihkan hinga 0,5 m. Droplet air yang terbawa aliran gas buang sebelum keluar ke atmosfer harus dipisahkan dari aliran udara dengan menggunakan mist eliminator.

  • Vertical Spray RotorVertical Spray Rotor merupakan alat pengendali basah yang menggunakan system mekanik. Pada system ini, rotor pemutar dalam kolom liquid akan berputar dan membentuk droplet air, smentara aliran gas masuk ke tanki melewati droplet tersebut, sehingga akan terjadi kontak dengan partikulat dan kemudian dipisahkan.

  • Vertical Spray Rotor

  • Moving Bed ScrubberAlat ini menggunakan kombinasi pemakaian energi, yaitu energi yang berasal dari aliran liquid dan gas stream. Aliran gas masuk melalui dasar tanki, sedangkam liquid dialirkan melalui nozzle ke medium kontak yang terbuat dari moving plastic media. Pada medium ini terjadi kontak antara droplet dan gas stream, sehingga partikel dapat disisihkan.

  • Moving Bed Scrubber

  • EFISIENSI WET SCRUBBEREfisiensi Wet Scrubber berbanding langsung dengan mekanismenya. Untuk mekanisme impaksi, efisiensi disebut Target Efisiensi. Target efisiensi didefinisikan sebagai perbandingan luas area aliran gas yang telah bebas partikulat dengan luas area dari liquid dropletnya.

  • Target Efisiensi :

    dimana :

    = Luas Area Bebas Partikulat / Luas DropletSedangkan,

  • dimana :Kp merupakan parameter tumbukan, yang dapat dihitung dengan persamaan :

    dimana :da: diameter aerodinamik ( cm )Vp: laju partikel ( cm/s )g: percepatan gravitasi ( cm/s2 )g: viscositas gas ( poise )dd: diameter droplet ( cm )

  • Atau menurut Langmuir dan Blodgest

    dimana :K: Parameter Tumbukan (Konstanta empiris)Vo: Kecepatan relatif partikel droplet ( cm/s )Vtp: Terminal Velocity partikel ( cm/s )g: percepatan gravitasi ( cm/s2 )dd: diameter droplet ( cm )Dari persamaan tersebut dapat dilihat bahwa semakin kecil ukuran droplet, makin tinggi efisiensinya pengolahannya.

  • PARAMETER PENTING DALAM DESAIN WET SCRUBBERParameter penting dalam merancang wet scrubber adalah laju gas (v), kehilangan tekanan (Dp) dan perbandingan liquid dan gas

  • Ventury Scrubber

  • Spray Tower

  • Contoh Soal :Hitung efisiensi spray chamber yang dipakai untuk menyisihkan partikel dalam gas buang dengan diameter aerodinamik 8 mm, yang dialirkan melalui chamber denngan aliran counter current. Rasio Liquid-Gas I L/m3, Vg = 20 cm/s, diameter droplet 300 mm, tekanan 1 atm, dan suhu 25C, dan viscositas gas 0,00018 poise!Jawaban :Vg = Vpdimana :

  • Particulate Wet ScrubbersThere are a number of major categories of particulate wet scrubbers

    VenturisImpingement and Sieve PlatesSpray TowersMechanically AidedCondensation GrowthPacked BedsEjectorMobile BedCaternary GridFroth TowerOriented Fiber PadWetted Mist Eliminators

  • Particulate Wet ScrubbersVenturi Scrubbers

    Particulate matter, which accelerates as it enters the throat, is driven into the slow moving, large water droplets that are introduced near the high velocity point at the inlet of the venturi throat. The adjustable dampers in the unit illustrated are used to adjust the open cross-sectional area and thereby affect the speed of the particles entrained in the inlet gas stream.

  • Particulate Wet ScrubbersImpingement Plate Scrubbers

    These scrubbers usually have one to three horizontal plates, each of which has a large number of small holes. The gas stream accelerating through the holes atomizes some water droplets in the water layer above the plate. Particles impact into these water droplets

  • Particulate Wet ScrubbersSpray Tower Scrubbers

    This is the simplest type of particulate wet scrubber in commercial service. Sets of spray nozzles located near the top of the scrubber vessel generate water droplets that impact with particles in the gas stream as the gas stream moves upwards.

  • Particulate Wet ScrubbersWet Scrubbing Systems Each particulate wet scrubber vessel is part of a large, and sometimes complex, wet scrubbing system. The figure to the right illustrates a venturi scrubber in a scrubbing system. The evaporative cooler, located before the venturi scrubber in the system, cools the gas stream, which serves the following purpose: It protects the construction materials of the venturi throat. It helps to homogeneously and heterogeneously nucleate vapor phase material emitted from the process before it reaches the scrubbing system. It prevents the water droplets from evaporating and inhibiting inertial impaction.

  • Particulate Wet ScrubbersAdvantages of Scrubbers

    One of the main advantages of particulate wet scrubbers is that they are often able to simultaneously collect particulate matter and gaseous pollutants.

    Also, wet scrubbers can often be used on sources that have potentially explosive gases or particulate matter.

    They are compact and can often be retrofitted into existing plants with very limited space.

  • Particulate Wet ScrubbersDisadvantages of Scrubbers

    One of the main disadvantages of particulate wet scrubbers is that they require make-up water to replace the water vaporized into the gas stream and lost to purge liquid and sludge removed from the scrubber system.

    Wet scrubbers generate a waste stream that must be treated properly.

  • General Applicability of Particulate Control SystemsParticulate matter control systems are often selected based on the general criteria listed below: