Pengendalian Emisi Gas Buang Dengan Katalitik Konverter

Secara umum emisi gas buang terdiri dari partikulat, hidrokarbon, sulfur oksida dan nitrogen oksida. Partikulat merupakan hasil pembakaran kendaraan bermotor yang tidak sempurna yang berupa fasa padat terdisperi di udara. Partikulat ini dapat mengakibatkan berkurangnya jarak pandang dan dapat menganggu ksesehatan mahluk hidup. Hidrokarbon juga meripakan hasil pembakaran tak sempurna pada kendaraan yang menghasilkan gas buang yang mengandung hidrokarbon, termasuk di dalamnya senyawa alifatik dan aromatik yang terdapat dalam bahan bakar.

Senyawa aromatik dapat mengakibatkan pencemaran udara karena sifatnya yang aktif secara biologis dan dapat menyebabkan kanker (carcinogenic). Karbon monoksida berasal dari pembakaran tak sempurna bahan bakar yang merupakan gas yang tak berwarna, tak berasa dan tak berbau.gas ini dapat menganggu pernafasan pada konsentrasi yang tinggi. Sulfur dioksida juga berdampak negatif terhadap lingkungan, material maupun manusia.

Pada manusia, asam sulfat (H2SO4), sulfur dioksida (SO2) dan garam sulfat dapat menimbulkan iritasi pada membran lendir saluran pernapasan dan memperparah penyakit pernapasan. Karena dampak negatif yang mungkin ditimbulkan oleh emisi gas buang ini maka perlu diambil suatu tindakan pengendaliannya. Tindakan tersebut dapat dilakukan dengan berbagai macam cara seperti: Uji emisi sehingga membatasi kendaraan yang berpotensi untuk menghasilkan emisi gas buang yang berbahaya, pemilihan bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan, dan penggunaan katalitik konverter untuk mengkonversikan gas buang yang berbahaya bagi kesehatan manusia.

Dengan adanya tuntutan lingkungan akan mengakibatkan adanya perubahan pada industri automotive. Kendaraan bermotor (mobil) yang diproduksi dituntut agar gas buangannya lebih dapat dilendalikan, yaitu dengan perubahan pada mesin – mesin mobil serta pemasangan Catalytic Converter pada sistem gas buang sehingga kadar gas buang yang tidak dikehendaki seperti gas CO, NOx, SOx, dan Volatile Hidrocarbon dapat ditekan / dikurangi. Catalytic Converter tersebut membutuhkan bahan bakar yang tidak mengandung timah hitam / lead ( unleaded gosaline), karena timah hitam akan merusak /meracuni katalis pada catalytic converter tersebut.

Pada masa mendatang kendaraan bermotor (mobil) yang dilengkapi dengan Catalytic Converter akan menggeser mobil-mobil tua yang tidak dilengkapi dengan Catalytic Converter. Kendaraan ini dengan sendirinya akan merubah distribusi konsumsi bahan bakar kendaraan bermotor (gasoline) yaitu dari leaded gasoline menjadi Unleaded gasoline. Khusus di Indonesia, penerapan program rephasing TEL/Lead secara bertahap telah dilaksanakan dan akan terus dilanjutkan sesuai dengan kondisi dan kemampuan yang ada.

Pada tahun 1990 Pertamina telah melakukan usaha mengurangi kandungan TEL/Lead dalam gasoline dari 2.5 cc/USG menjadi 1.5 cc/USG atau 0.45 gr /Liter. Usaha tersebut akan terus dilanjutkan dengan rencana program Lead Free secara bertahap sesuai dengan tuntutan kebutuhan dan kemampuan yang ada, dan sejalan dengan program Lead Free maka akan diarahkan kepada program Reformulated Gasoline dimasa mendatang.

Edited by : @_pararaja from Peserta Mata Kuliah Teknik Pembakaran Semester Genap 2001/2002. 2001. Portfolio Bahan Bakar Cair. Depok : Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.

8 thoughts on “Pengendalian Emisi Gas Buang Dengan Katalitik Konverter

  1. tolong dunk lengkapi info dan sumbernya
    kan bisa dijadikan acuan dan informasi juga tentang katalis inverter ini….
    tq ya fren

  2. Teknologi Pereduksi NOx

    Oleh : Sper3099@2008

    PT. Newmont Nusa Tenggara
    Process Power Plant Departement

    SCR atau Selective catalytic reduction
    1. Sejarah SCR

    Ada dua teknologi post combustion yang dikenal dalam proses reduksi emisi oksida nitrogen (NO, NO2, N2O, N2O2, N2O3, N2O4, N2O5 atau disingkat dengan NOx), yaitu NSCR dan SCR. NSCR digunakan pada flue gas dengan temperatur berkisar antara 1600-2200°F (871-1204°C), sedang SCR untuk flue gas dengan temperatur kurang dari 1200°F (649°C).
    SCR adalah suatu Penguraian NOx yang menggunakan NH3 atau UREA CO(NH2)2 sebagai bahan pereduksi, dipatenkan di USA tahun 1957 oleh Englehard Corporation, kemudian di lanjutkan di awal 1960an di Jepang dan USA dengan riset yang memfokuskan pada bahan katalis yang lebih murah dan tahan lama. SCR dengan skala besar yang pertama mulai dikembangkan aplikasinya oleh salah satu Power Plant di Jepang IHI Corporation di tahun 1978, dan kemudian di tahun 80an SCR dipakai di beberapa pembangkit tidak bergerak lainnya. Pada tahun 1990 sistem ini mulai dikembangkan untuk aplikasi bergerak, awalnya untuk aplikasi marine, dan di tahun 2004 sistem UREA-SCR secara komersial mulai diterapkan pada truk2 besar. SINOx® merupakan SCR buatan Siemens Corp.

    2. Cara Kerja

    Sistem UREA-SCR terdiri dari 3 bagian utama:
    – Sistem penakar (dosing system) UREA
    – Sistem Pengendali
    – Katalis SCR

    Larutan UREA di-injeksikan ke dalam aliran gas buang oleh dosing system UREA. Letak poin injeksi diatur jaraknya yaitu sebelum katalis, guna memastikan pencampuran yang sempurna. UREA akan terdekomposisi menjadi NH3 (ammonia) dan asam isocyanic (thermolisis). Asam isocyanic nantinya akan terurai menjadi ammonia dan CO2. Ammonia inilah yang bereaksi dengan NO di permukaan katalis.

    3. Reaksi Proses

    3.1. Reaksi kimia sederhana yang terjadi di dalam reaktor SCR

    Reaksi reduksi NOx terjadi pada saat gas bercampur uap ammonia melewati ruang katalis. Sebelum memasuki ruang katalis, ammonia diinjeksikan agar tercampur dengan gas buang mesin Diesel. Rumus kimia untuk kesetimbangan reaksi dengan ammonia sebagai bahan pereduksi proses SCR adalah sebagai berikut:

    CO(NH2)2 (s) + H2O  CO(NH2)2 (aq) Pelarutan

    CO(NH2)2 (aq)  CO(NH2)2 (l) + 6.9 H2O (g) Pelarutan

    CO(NH2)2 (l)  2NH3 (g) + CO2 (g) Inlet Reaktor (500-800°F)

    2NH3 (g) + 2NO (g) + ½ O2 (g)  2N2 (g) + 3H2O (g) Dalam katalis

    Beberapa reaksi sekunder :

    2SO2 + O2  2SO3 Reaksi Samping

    SO2 (g) + 2NH3 (g) + 1/2O2 (g) + H20  (NH4)2SO4 (g) Reaksi Samping

    SO2 (g) + NH3 (g) + 1/2O2 (g) + H20  NH4(HSO4)(g) Reaksi Samping

    2S-NH3 (g) + 2NO (g) + 1/2O2 (g)  2S (s) + 2N2 (g) + 3H2O (g) Dalam katalis

    2S-NH3 (g) + 5/2O2 (g)  2S (s) + 2H2O (g) + 2NO (g) Dalam katalis

    3.2. Ilustrasi reaksi di surface katalis dari NOx menjadi N2 dan H2O

    3.3. Reaksi Thermolysis di permukaan katalis SCR menurut Howard L Fang (Cummins Inc).

    V+5=O + NH3  HO  V+4 …..N•H2
    HO-V+4…..(NH2)-NO + •NO  HO-V+4….(NH2)-NO
    HO-V+4….(NH2)-NO  HO—V+4 + N2 + H2O

    NO2 radikal kemudian di reoksidasi di permukaan katalis
    HO-V+4 + •NO2  V+5=O + HNO2

    HNO2 ini yang nantinya akan dinetralkan oleh NH3
    HNO2 + NH3  [NH4NO2]  N2 + 2H2O

    Reaksi redok pada permukaan sisi V=O menunjukkan kebugaran katalis SCR.

    Hasil reaksi reduksi hanyalah nitrogen dan air (uap). Sayangnya sulit sekali mencapai penurunan NO 100%, apalagi dengan retensi waktu yang singkat. SCR dari SINOx® hany mampu mereduksi NOx hingga 70%.

    4. Katalis SCR

    Katalis SCR terbuat dari berbagai bahan keramik sebagai carrier (pembawa), seperti Oksida Titanium, dengan komponen katalis aktif biasanya oksida basa logam seperti Vanadium (V) dan Tungsten (Wo), Zeolite, dan beberapa logam mulia lainnya (seperti Platinum Pt, Palladium Pd).
    Semua komponen katalis mempunyai keuntungan dan kerugian masing2.
    Katalis logam basa, seperti V dan Wo, sangat rentan terhadap temperatur, tetapi lebih murah dan bekerja dengan baik pada range temperature tertentu.
    Katalis Zeolite, mampu bekerja pada range temperature lebih tinggi, hingga 1200°F, bahkan hingga 1560°F tetapi dalam waktu tidak terlalu lama.
    Akhir2 ini sedang dikembangkan katalis besi dan tembaga, yang mampu mengurangi NO2 hingga 20-50% dari total NOx.

    5. Bahan Pereduksi

    Beberapa bahan pereduksi dapat digunakan dalam aplikasi SCR, misalkan anhydrous ammonia, aqueous ammonia, UREA.
    UREA merupakan bahan pereduksi yang lebih disukai, karena bebas bau menyengat yang berasal dari NH3 (ammonia) dan tidak beracun, yang dijual bebas di pasaran.
    Anhydrous ammonia dan ammonia aqueous sangat beracun dan sulit dalam penanganannya, hingga butuh dikonversi lebih lanjut sebelum bisa digunakan dalam operasi SCR.

    6. Faktor yang mempengaruhi kinerja sistem SCR

    Satu2nya faktor kunci dalam pencapaian konversi reaksi yang tinggi adalah temperatur kerjanya. Untuk Katalis SCR berbasis Vanadium dan Oksida Titanium seperti yang dipakai di PTNNT, mempunyai jendela temperatur antara 500°F (200°C) sampai 800°F (450-500°C). Di luar jendela temperatur ini kemampuan mereduksi dari katalis ini akan menurun drastis. Katalis SCR juga mempunyai dinamika yang lebih lambat dibanding mesin diesel, umumnya katalis membutuhkan beberapa menit sebelum mencapai kesetimbangan kimia dibandingkan dengan beberapa milisecond untuk mesin diesel.
    Selain itu juga diperlukan kontrol yang baik dan benar untuk menghindari ammonia slip, yaitu adanya kandungan sisa ammonia yang tidak bereaksi di dalam gas buang setelah melewati katalis. Hal ini bisa disebabkan karena katalis tidak bekerja pada temperatur optimum atau terlalu banyak UREA (NH3) yang diinjeksikan ke dalam proses. Selain bau, ammonia yang berlebih juga berbahaya terhadap lingkungan.

    Hal2 yang perlu diperhatikan dalam pencapaian optimasi sistem UREA-SCR diantaranya:
    – Velocity distribusi larutan UREA sebelum katalis
    – Temperatur distribusi larutan UREA sebelum katalis
    – Distribusi Molar ratio NH3 dibanding NO (NH3:NO) pada layer katalis pertama
    – Kondisi permukaan katalis
    – Pressure drop katalis

    7. Data teknis dari reaktor SCR SINOx®

    7.1. Gambar P&ID reaktor SCR SINOx®

    7.2. Data design sistem SCR SINOx® sebagai berikut:

    SINOx® System,
    Design Data
    Aqeous Urea concentration % wt 40 Density 1.1625 Kg/lt
    Consumption per Engine
    No % Load Urea flow (kg/hr) Urea flow ( lt/hr)
    Rate 1 Rate 2 Rate 1 Rate 2
    1 50% 34 61 29.25 52.47
    2 75% 46 83 39.57 71.40
    3 100% 58 104 49.89 89.46

    Exhaust Gas data Without SINOX
    Load % 50 75 100
    Exhaust Gas temp oC 303-321 294-320 301-329
    Exhaust Gas flow Kg/hr 25,560 43,920 43,560
    Uncontrolled Emission :
    NOX mg/Nm3 1,620 1,685 1620
    CO mg/Nm3 82 69 81
    SO2 mg/Nm3 282 282 282
    UHC/VOC (NMHC) mg/Nm3 35 32 36
    PM mg/Nm3 125 86 68

    Exhaust Gas data with SINOX system
    Load % 50 75 100
    Controlled Emission :
    NOX ( as NO2) Rate 1. mg/Nm3 < 1000 < 1000 < 1000
    NOX ( as NO2) Rate 2. mg/Nm3 < 500 < 500 < 500
    NH3 Slip ppmvd < 10 < 10 < 10
    mg/Nm3 < 6.95 < 6.95 30%
    Pada beban < 30% (< 1.5MWh)

    ‘mg/Nm3
    ‘mg/Nm3
    < 1000
    < 500
    NH3 Slip ‘mg/Nm3 < 5 (serendah mungkin)
    SINOx Pressure drop kPa <1
    Umur katalis Jam operasi 20,000

    8. SISTEM SCR SINOx® DALAM GAMBAR

    8.1. UREA Daily Tank.

    8.2. Pompa transfer dari Daily Tank ke engine.

    Pompa UREA untuk Engine Blok Barat (DG 3,4,5,6)

    Pompa UREA untuk Engine Blok Timur (DG 7,8,9,10,11)

    Ada dua buah UREA mixing tank berkapasitas 8.72 M3 dan dua buah UREA daily Tank dengan kapasitas 170 M3.

    8.3. UREA Dosing Panel

    8.4. UREA Nozzle

    8.4.1. UJI PERFORMA UREA SPRAYING NOZLE

    8.4.2. POIN INJEKSI UREA

    8.4.3. Katalis SINOx®

    8.4.4. Sistem soot blow SINOx®

    Sistem soot blow memakai pulse jet, dengan 4 valve pada masing-masing layer.
    Kebutuhan udara bertekanan antara 5-10 NM3/jam, pada tekanan 600 kPa.

    8.5. Optimasi dosing UREA

    Berdasar reaksi dasar dan asumsi ratio NO:NO2 dalam gas buang = 90 : 10, maka laju alir larutan UREA 32% (S.G=1.086) yang optimum bisa dihitung dengan rumus berikut :

    Ucmd = (0.67/(60 x Cu x Du)) x DENOX = Ks/Cu x DENOX
    Dimana: Ucmd = florate injeksi UREA (ml/min)
    DENOX = Target penurunan NOX (g/hr)
    Cu = Konsentrasi UREA (0.32)
    Du = Density UREA (gr/ml)

    Dengan kata lain, bila laju alir 10 Ltr/jam UREA 32% mampu mereduksi sedikitnya 5.19 Kg NOx/jam.

    Efisiensi konversi NOx bisa dihitung dengan rumus berikut :
    ηNOx % = (1-NOx-out/NOx-in ) x 100%

    Kemudian Molar Ratio bisa dihitung dengan rumus berikut:
    α = (ηNOx % / 100) + (NH3 slip/NOx-in)

    Data percobaan perhitungan MR di beberapa DG engine:
    DG3 – 30%
    NOx in 533 ppm NOx conv eff 62.48
    NOx out 200 Molar ratio 0.64
    NH3 slip 9

    DG4 – 100%
    NOx in 537 NOx conv eff 15.99
    NOx out 451 Molar ratio 0.17
    NH3 slip 5

    DG8 – 30%
    NOx in 416 NOx conv eff 58.29
    NOx out 174 Molar ratio 0.59
    NH3 slip 1

    DG10 – 100%
    NOx in 747 NOx conv eff 32.52
    NOx out 504 Molar ratio 0.35
    NH3 slip 17

    DG11 – 100%
    NOx in 846 NOx conv eff 43.83
    NOx out 475 Molar ratio 0.46
    NH3 slip 17

  3. Teknologi Pereduksi NOx

    Oleh : Sper3099@2008

    PT. Newmont Nusa Tenggara
    Process Power Plant Department

    SCR atau Selective catalytic reduction
    1. Sejarah SCR

    Ada dua teknologi post combustion yang dikenal dalam proses reduksi emisi oksida nitrogen (NO, NO2, N2O, N2O2, N2O3, N2O4, N2O5 atau disingkat dengan NOx), yaitu NSCR dan SCR. NSCR digunakan pada flue gas dengan temperatur berkisar antara 1600-2200°F (871-1204°C), sedang SCR untuk flue gas dengan temperatur kurang dari 1200°F (649°C).
    SCR adalah suatu Penguraian NOx yang menggunakan NH3 atau UREA CO(NH2)2 sebagai bahan pereduksi, dipatenkan di USA tahun 1957 oleh Englehard Corporation, kemudian di lanjutkan di awal 1960an di Jepang dan USA dengan riset yang memfokuskan pada bahan katalis yang lebih murah dan tahan lama. SCR dengan skala besar yang pertama mulai dikembangkan aplikasinya oleh salah satu Power Plant di Jepang IHI Corporation di tahun 1978, dan kemudian di tahun 80an SCR dipakai di beberapa pembangkit tidak bergerak lainnya. Pada tahun 1990 sistem ini mulai dikembangkan untuk aplikasi bergerak, awalnya untuk aplikasi marine, dan di tahun 2004 sistem UREA-SCR secara komersial mulai diterapkan pada truk2 besar. SINOx® merupakan SCR buatan Siemens Corp.

    2. Cara Kerja

    Sistem UREA-SCR terdiri dari 3 bagian utama:
    – Sistem penakar (dosing system) UREA
    – Sistem Pengendali
    – Katalis SCR

    Larutan UREA di-injeksikan ke dalam aliran gas buang oleh dosing system UREA. Letak poin injeksi diatur jaraknya yaitu sebelum katalis, guna memastikan pencampuran yang sempurna. UREA akan terdekomposisi menjadi NH3 (ammonia) dan asam isocyanic (thermolisis). Asam isocyanic nantinya akan terurai menjadi ammonia dan CO2. Ammonia inilah yang bereaksi dengan NO di permukaan katalis.

    3. Reaksi Proses

    3.1. Reaksi kimia sederhana yang terjadi di dalam reaktor SCR

    Reaksi reduksi NOx terjadi pada saat gas bercampur uap ammonia melewati ruang katalis. Sebelum memasuki ruang katalis, ammonia diinjeksikan agar tercampur dengan gas buang mesin Diesel. Rumus kimia untuk kesetimbangan reaksi dengan ammonia sebagai bahan pereduksi proses SCR adalah sebagai berikut:

    CO(NH2)2 (s) + H2O  CO(NH2)2 (aq) Pelarutan

    CO(NH2)2 (aq)  CO(NH2)2 (l) + 6.9 H2O (g) Pelarutan

    CO(NH2)2 (l)  2NH3 (g) + CO2 (g) Inlet Reaktor (500-800°F)

    2NH3 (g) + 2NO (g) + ½ O2 (g)  2N2 (g) + 3H2O (g) Dalam katalis

    Beberapa reaksi sekunder :

    2SO2 + O2  2SO3 Reaksi Samping

    SO2 (g) + 2NH3 (g) + 1/2O2 (g) + H20  (NH4)2SO4 (g) Reaksi Samping

    SO2 (g) + NH3 (g) + 1/2O2 (g) + H20  NH4(HSO4)(g) Reaksi Samping

    2S-NH3 (g) + 2NO (g) + 1/2O2 (g)  2S (s) + 2N2 (g) + 3H2O (g) Dalam katalis

    2S-NH3 (g) + 5/2O2 (g)  2S (s) + 2H2O (g) + 2NO (g) Dalam katalis

    3.2. Ilustrasi reaksi di surface katalis dari NOx menjadi N2 dan H2O

    3.3. Reaksi Thermolysis di permukaan katalis SCR menurut Howard L Fang (Cummins Inc).

    V+5=O + NH3  HO  V+4 …..N•H2
    HO-V+4…..(NH2)-NO + •NO  HO-V+4….(NH2)-NO
    HO-V+4….(NH2)-NO  HO—V+4 + N2 + H2O

    NO2 radikal kemudian di reoksidasi di permukaan katalis
    HO-V+4 + •NO2  V+5=O + HNO2

    HNO2 ini yang nantinya akan dinetralkan oleh NH3
    HNO2 + NH3  [NH4NO2]  N2 + 2H2O

    Reaksi redok pada permukaan sisi V=O menunjukkan kebugaran katalis SCR.

    Hasil reaksi reduksi hanyalah nitrogen dan air (uap). Sayangnya sulit sekali mencapai penurunan NO 100%, apalagi dengan retensi waktu yang singkat. SCR dari SINOx® hany mampu mereduksi NOx hingga 70%.

    4. Katalis SCR

    Katalis SCR terbuat dari berbagai bahan keramik sebagai carrier (pembawa), seperti Oksida Titanium, dengan komponen katalis aktif biasanya oksida basa logam seperti Vanadium (V) dan Tungsten (Wo), Zeolite, dan beberapa logam mulia lainnya (seperti Platinum Pt, Palladium Pd).
    Semua komponen katalis mempunyai keuntungan dan kerugian masing2.
    Katalis logam basa, seperti V dan Wo, sangat rentan terhadap temperatur, tetapi lebih murah dan bekerja dengan baik pada range temperature tertentu.
    Katalis Zeolite, mampu bekerja pada range temperature lebih tinggi, hingga 1200°F, bahkan hingga 1560°F tetapi dalam waktu tidak terlalu lama.
    Akhir2 ini sedang dikembangkan katalis besi dan tembaga, yang mampu mengurangi NO2 hingga 20-50% dari total NOx.

    5. Bahan Pereduksi

    Beberapa bahan pereduksi dapat digunakan dalam aplikasi SCR, misalkan anhydrous ammonia, aqueous ammonia, UREA.
    UREA merupakan bahan pereduksi yang lebih disukai, karena bebas bau menyengat yang berasal dari NH3 (ammonia) dan tidak beracun, yang dijual bebas di pasaran.
    Anhydrous ammonia dan ammonia aqueous sangat beracun dan sulit dalam penanganannya, hingga butuh dikonversi lebih lanjut sebelum bisa digunakan dalam operasi SCR.

    6. Faktor yang mempengaruhi kinerja sistem SCR

    Satu2nya faktor kunci dalam pencapaian konversi reaksi yang tinggi adalah temperatur kerjanya. Untuk Katalis SCR berbasis Vanadium dan Oksida Titanium seperti yang dipakai di PTNNT, mempunyai jendela temperatur antara 500°F (200°C) sampai 800°F (450-500°C). Di luar jendela temperatur ini kemampuan mereduksi dari katalis ini akan menurun drastis. Katalis SCR juga mempunyai dinamika yang lebih lambat dibanding mesin diesel, umumnya katalis membutuhkan beberapa menit sebelum mencapai kesetimbangan kimia dibandingkan dengan beberapa milisecond untuk mesin diesel.
    Selain itu juga diperlukan kontrol yang baik dan benar untuk menghindari ammonia slip, yaitu adanya kandungan sisa ammonia yang tidak bereaksi di dalam gas buang setelah melewati katalis. Hal ini bisa disebabkan karena katalis tidak bekerja pada temperatur optimum atau terlalu banyak UREA (NH3) yang diinjeksikan ke dalam proses. Selain bau, ammonia yang berlebih juga berbahaya terhadap lingkungan.

    Hal2 yang perlu diperhatikan dalam pencapaian optimasi sistem UREA-SCR diantaranya:
    – Velocity distribusi larutan UREA sebelum katalis
    – Temperatur distribusi larutan UREA sebelum katalis
    – Distribusi Molar ratio NH3 dibanding NO (NH3:NO) pada layer katalis pertama
    – Kondisi permukaan katalis
    – Pressure drop katalis

    7. Data teknis dari reaktor SCR SINOx®

    7.1. Gambar P&ID reaktor SCR SINOx®

    7.2. Data design sistem SCR SINOx® sebagai berikut:

    SINOx® System,
    Design Data
    Aqeous Urea concentration % wt 40 Density 1.1625 Kg/lt
    Consumption per Engine
    No % Load Urea flow (kg/hr) Urea flow ( lt/hr)
    Rate 1 Rate 2 Rate 1 Rate 2
    1 50% 34 61 29.25 52.47
    2 75% 46 83 39.57 71.40
    3 100% 58 104 49.89 89.46

    Exhaust Gas data Without SINOX
    Load % 50 75 100
    Exhaust Gas temp oC 303-321 294-320 301-329
    Exhaust Gas flow Kg/hr 25,560 43,920 43,560
    Uncontrolled Emission :
    NOX mg/Nm3 1,620 1,685 1620
    CO mg/Nm3 82 69 81
    SO2 mg/Nm3 282 282 282
    UHC/VOC (NMHC) mg/Nm3 35 32 36
    PM mg/Nm3 125 86 68

    Exhaust Gas data with SINOX system
    Load % 50 75 100
    Controlled Emission :
    NOX ( as NO2) Rate 1. mg/Nm3 < 1000 < 1000 < 1000
    NOX ( as NO2) Rate 2. mg/Nm3 < 500 < 500 < 500
    NH3 Slip ppmvd < 10 < 10 < 10
    mg/Nm3 < 6.95 < 6.95 30%
    Pada beban < 30% (< 1.5MWh)

    ‘mg/Nm3
    ‘mg/Nm3
    < 1000
    < 500
    NH3 Slip ‘mg/Nm3 < 5 (serendah mungkin)
    SINOx Pressure drop kPa <1
    Umur katalis Jam operasi 20,000

    8. SISTEM SCR SINOx® DALAM GAMBAR

    8.1. UREA Daily Tank.

    8.2. Pompa transfer dari Daily Tank ke engine.

    Pompa UREA untuk Engine Blok Barat (DG 3,4,5,6)

    Pompa UREA untuk Engine Blok Timur (DG 7,8,9,10,11)

    Ada dua buah UREA mixing tank berkapasitas 8.72 M3 dan dua buah UREA daily Tank dengan kapasitas 170 M3.

    8.3. UREA Dosing Panel

    8.4. UREA Nozzle

    8.4.1. UJI PERFORMA UREA SPRAYING NOZLE

    8.4.2. POIN INJEKSI UREA

    8.4.3. Katalis SINOx®

    8.4.4. Sistem soot blow SINOx®

    Sistem soot blow memakai pulse jet, dengan 4 valve pada masing-masing layer.
    Kebutuhan udara bertekanan antara 5-10 NM3/jam, pada tekanan 600 kPa.

    8.5. Optimasi dosing UREA

    Berdasar reaksi dasar dan asumsi ratio NO:NO2 dalam gas buang = 90 : 10, maka laju alir larutan UREA 32% (S.G=1.086) yang optimum bisa dihitung dengan rumus berikut :

    Ucmd = (0.67/(60 x Cu x Du)) x DENOX = Ks/Cu x DENOX
    Dimana: Ucmd = florate injeksi UREA (ml/min)
    DENOX = Target penurunan NOX (g/hr)
    Cu = Konsentrasi UREA (0.32)
    Du = Density UREA (gr/ml)

    Dengan kata lain, bila laju alir 10 Ltr/jam UREA 32% mampu mereduksi sedikitnya 5.19 Kg NOx/jam.

    Efisiensi konversi NOx bisa dihitung dengan rumus berikut :
    ηNOx % = (1-NOx-out/NOx-in ) x 100%

    Kemudian Molar Ratio bisa dihitung dengan rumus berikut:
    α = (ηNOx % / 100) + (NH3 slip/NOx-in)

    Data percobaan perhitungan MR di beberapa DG engine:
    DG3 – 30%
    NOx in 533 ppm NOx conv eff 62.48
    NOx out 200 Molar ratio 0.64
    NH3 slip 9

    DG4 – 100%
    NOx in 537 NOx conv eff 15.99
    NOx out 451 Molar ratio 0.17
    NH3 slip 5

    DG8 – 30%
    NOx in 416 NOx conv eff 58.29
    NOx out 174 Molar ratio 0.59
    NH3 slip 1

    DG10 – 100%
    NOx in 747 NOx conv eff 32.52
    NOx out 504 Molar ratio 0.35
    NH3 slip 17

    DG11 – 100%
    NOx in 846 NOx conv eff 43.83
    NOx out 475 Molar ratio 0.46
    NH3 slip 17

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s