ppt T.pembakaran

June 9, 2018 | Author: Indira Trihastari | Category: N/A


Comments



Description

1Teknik Pembakaran I I_REAKSI PEMBAKARAN NINIEK FAJAR PUSPITA Program Studi D3 Teknik Kimia_FTI_ Institut Teknologi Sepuluh Nopember Semester Genap 2010/2011 Reaksi Pembakaran (Reaksi oksidasi) 2 Jenis BB Tipe Furnace/burne BBG r / BBC / BBP Komposisi Udara BM -O2 S C H2 N2 Kemampuan BB untuk terbakar (combustibility) Kecepatan pembakaran (firing rate) Furnace C + 1/2 O2 CO + 1/2 O2 C + O2 H2 + 1/2 O2 S + O2 CO + 29.400 kkal/kmol CO2 + 67.600 kkal/kmol CO2 + 97.000 kkal/kmol H2O + 57.600 kkal/kmol SO2 + 80.000 kkal/kmol O2 (Udara 21%) CO CO2 Gas Panas H 2O Api SO2/SOx O2 , N2/NOx Kualitas BB Metode pembakaran Jumlah udara Menentukan kualitas pembakaran (kualitas & kuantitas gas panas yang terbentuk) Untuk mencapai pencampuran BB dan udara yang baik (Metode berbeda untuk tiap jenis BB) Jika << ----- nyala api gelap, asap, sisa partikel & efisiensi ketel>> < ------ nyala pendek, T<, Gas buang >> & efisiensi Jika Proses Pembakaran 3      Definisi:  oksidasi cepat bahan bakar disertai dengan produksi panas/panas dan cahaya.  Pembakaran sempurna bahan bakar terjadi hanya jika ada pasokan oksigen BBP / BBC harus diubah ke bentuk gas sebelum dibakar, dengan menggunakan panas. BBG akan terbakar pada keadaan normal jika terdapat udara yang cukup. Komposisi udara 79% nitrogen, 21& oksigen. N2    sebagai pengencer yang menurunkan suhu yang harus ada untuk mencapai pembakaran. mengurangi efisiensi pembakaran dengan cara menyerap panas dari pembakaran bahan bakar dan mengencerkan gas buang. mengurangi transfer panas pada permukaan alat penukar panas, juga meningkatkan volum hasil samping pembakaran, yang juga harus dialirkan melalui alat penukar panas sampai ke cerobong. Penetapan temperatur extinction 4 - - - - - kurva pembakaran  CD_kecepatan eksponensial proses pembakaran Textn_temperatur extinction T_temperatur pembakaran bahan bakar dan udara Q_jumlah panas yang dilepaskan A_jumlah panas maksimum dari hasil pembakaran  Temperatur extinction selalu lebih tinggi dari pada temperatur ignition?  Hal ini karena konsentrasi dari bahan bakar gas dan udara dalam zona pembakaran aktif, lebih rendah dari pada konsentrasi awalnya pada ignition. Mekanisme pembakaran bahan bakar cair 5 Zona reaksi pembakaran batubara 6    Stage I_ zona persiapan pada 400-600oC. Seluruh kadar air tersisa dan bahan volatil berubah secara intensif. Stage II_ zona pembakaran bahan volatil dan juga pemanasan partikel batubara mencapai temperatur ignition. Stage III_ zona pembakaran partikelpartikel coke yang terjadi pada temperatur 8001000oC. Mekanisme pembakaran partikel coke 7  Adsorpsi molekul oksigen dari Udara ke permukaan partikel karbon membentuk kompleks antara C-O2, CxOy. Dissosiasi termal dari CxOy menjadi CO dan CO2 yang mempunyai proporsi bervariasi tergantung temperatur reaksi. Pada 1200oC reaksi keseluruhannya direpresentasikan sebagai berikut:   Dengan rasio CO/CO2 = 1:1  Dengan rasio CO/CO2 + 2:1 Mekanisme pembakaran partikel-partikel coke 8 Kadar air dalam udara sebagai fungsi temperatur dry-bulb dan relative humidity 9 relative humidity Lb H2O/Lb udara kering Udara pada 60% RH dan 80oF: 0.013 lb H2O/lb udara kering Temperatur Udara (Dry bulb) Kebutuhan udara teoritis 10 Udara kering: (Lb/106 btu bahan bakar) Udara basah: 1.3% pada 60% RH dan 80oF (Lb/106 btu bahan bakar) Contoh Perhitungan stoikiometri udara yang dibutuhkan untuk pembakaran minyak bakar 11 nilai kalor kotor (GCV) Perhitungan Stoikiometri reaksi pembakaran 12 12 kg C memerlukan 32 kg O2 membentuk 44 kg CO2, 1 kg C memerlukan 32/12 kg atau 2,67 kg O2 4 kg H2 memerlukan 32 kg O2 membentuk 36 kg H2O, 1 kg H2 memerlukan 32/4 kg atau 8 kg O2. 32 kg S memerlukan 32 kg O2 membentuk 64 kg SO2, 1 kg S memerlukan 32/32 kg atau 1 kg O2 Perhitungan Stoikiometri reaksi pembakaran 13 Dari contoh diatas terlihat, untuk membakar setiap kg minyak bakar, perlu udara 14,12 kg. Nitrogen dalam gas buang = 1412.45 – 324,87 = 1087,58 kg Perhitungan Stoikiometri reaksi pembakaran 14 Perhitungan Stoikiometri reaksi pembakaran 15 Jumlah kandungan akhir unsur gas buang dengan udara berlebih 55% untuk setiap 100 kg bahan bakar, yaitu: Perhitungan % volum CO2 teoritis dalam gas buang kering 16 Hubungan antara CO2 & Udara Berlebih 17 Udara berlebih (%) CO2 (%) Hubungan antara oksigen sisa dan udara berlebih 18 Udara berlebih (%) Oksigen sisa (%) Pembentukan NOx dan Pengendaliannya 19 Pembakaran (Combustion) 20 Tipe Pembakara n Perfect combustion – BB dibakar dengan udara teoritis Complete combustion – BB dibakar dengan udara > dari kebutuhan minimum Incomplete combustion – BB masih ada yang tidak terbakar Proper mixture (pencampuran udara & BB yang tepat) Proper atomization BBC untuk membentuk partikel Proper kecil temperature of air, fuel & zone T Proper time sebelum BBG kontak dengan permukaan pemanasan Proses Pembakara n 21 22  Udara primer  : mengedalikan kecepatan pembakaran (menentukan jemlah BB terbakar) mengendalikan efisiensi pembakaran (seberapa sempuran BB terbakar)  Udara sekunder :   Udara berlebih  : O2 – ½ CO menentukan kelebihan udara dari kebutuhan teoritis % udara berlebih = 0.263 N + ½ CO – O2 x 100 O2, CO, N dari hasil analisa flue gas Udara berlebih 23 Bahan Bakar Tipe furnace & burner % berat udara berlebih Udara berlebih 24 Bahan Bakar Tipe furnace & burner % berat udara berlebih Energy Efficiency Opportunities 25  4 area sistem termal:  Preheating dari bahan bakar  Pengendalian temperatur dari bahan bakar  Persiapan bahan bakar padat  Pengendalian Pembakaran Energy Efficiency Opportunities 26  Preheating dari bahan bakar  Tujuan: membuat bahan bakar minyak lebih mudah dipompa.  2 metode: • Preheating tangki • Preheating melalui pemanas yang mengalir keluar sebagai aliran minyak Energy Efficiency Opportunities 27  Pengendalian temperatur dari bahan bakar minyak  Untuk mencegah overheating • • Dengan mengurangi atau menghentikan aliran minyak Menggunakan pemanas elektrik secara khusus  Mengugunakan thermostats Energy Efficiency Opportunities 28  Persiapan bahan bakar padat Sizing and screening of coal: • Penting untuk pembakaran yang efisien • Memperkecil ukuran melalui crushing dan pulverizing (< 4 6 mm) • Mengayak untuk memisahkan partikel-partikel kecil dan halus • Pemisah magnetik untuk mengambil besi dalam batubara Conditioning of coal: • Batubara halus menyebabkan persoalan pembakaran • Segregation dapat dikurangi dengan mengkondisikan batubara dengan air Energy Efficiency Opportunities  Persiapan bahan bakar padat Blending of coal: • Digunakan dengan batubara halus yang berlebihan • Blending dengan batubara halus yang berlebihan • batasan partikel halus <25% • kepastian umpan batubara lebih uniform Energy Efficiency Opportunities 30  Pengendalian pembakaran: Membantu burner mengatur umpan udara, (rasio bahan bakar dan udara), dan mengambil gas-gas pembakaran untuk mencapai efisiensi boiler.  Jumlah bahan bakar yang diumpankan ke burner harus proporsional dengan tekanan uap dan kuantitas uap yang diinginkan.  Pengendalian pembakaran juga perlu sebagai alat keselamatan untuk menyakinkan bahkan boiler beroperasi secara aman.  Energy Efficiency Opportunities 31   Tipe pengendalian pembakaran: - On/Off control:  Ini paling sederhana, untuk boiler kecil. Sedikit lebih kompleks, dimana burner mempunyai 2 kecepatan firing sistem HIGH/LOW/OFF. Burner beroperasi pada kecepatan firing lebih rendah dan kemudian digeser ke kecepatan penuh seperti yang diinginkan. Burner dapat jugakembali pada posisi firing lambat pada beban yang berkurang. Ini sesuai untuk boiler ukuran medium. Modulating control beroperasi pada prinsip matching dengan kebutuhan tekanan uap dengan memilih keceparan firing melampaui jarak operasi boiler. Motor modulating menggunakan hubungan valve mekanik konvensional atau elektrik untuk mengatur udara primer, sekunder dan umpan bahan bakar ke boiler. Modulasi penuh berarti bahwa boiler menjaga firing, dan bahan bakar dan udara disesuaikan melampaui jarak firing ke efisiensi termal maksimum.  - High/low/off control:   - Modulating control: 
Copyright © 2021 DOKUMEN.SITE Inc.