Recomendados
Más contenido relacionado
Destacado
Destacado (16)
A review of biomass densification
- 1. A REVIEW OF BIOMASS DENSIFICATION YOSUA HERU IRAWAN (372496)
- 2. DENSIFICATION • Densification adalah proses pemadatan dari residu menjadi sebuah produk yang memiliki density yang lebih tinggi dibandingkan dengan raw materialnya. • Densification memanfaatkan agricultural & forestry residues (misal : sekam padi, limbah kayu, dll)
- 3. Keuntungan & kerugian densification keuntungan kerugian • Meningkatkan net calorific value material per unit volume • Produk yang dihasilkan mudah untuk dipindahkan & disimpan • Produk yang dihasilkan mempunyai berbagai ukuran dan kualitas • Densification adalah solusi untuk masalah pengelolaan limbah pertanian • Densification mengurangi penggunaan bahan bakar kayu konvensional • Memrlukan investasi dan energi input yang tinggi • Terkadang terdapat karakteristik pembakaran yang tidak diinginkan pada produk densification seperti : poor ignitability, smoking, dll.
- 4. TEKNIK DENSIFICATION • Berdasarkan operating condition’nya, densification dibedakan menjadi 2 kategori yaitu: • 1. hot & high pressure densification • 2. cold & low pressure densification
- 5. Hot & High Pressure (HHP) Densification • HHP densification adalah sebuah proses pemadatan biomasa pada kondisi yang dipanaskan, pemanasan biomasa terjadi karena friction selama proses pemadatan • Berdasarkan equipment yang digunakan, HHP densification dibedakan menjadi: • 1. piston press densification • 2. screw press densification • 3. pelletizing
- 6. Piston Press Densification • Piston press terdiri dari reciprocating piston yang mendorong raw material dari feed hopper menuju ke tapered die. Terjadi proses pemanasan mencapai 150 – 200o c • Kapasitas sistem ini adalah 40 – 1500 kg/jam • Briquettes yang dihasilkan berbentuk silinder dengan diameter 50 – 100 mm.
- 7. Screw press Densification • Tipe : conical screw press Conical screw menekan raw material menuju ke compresion chamber, kemudian die head meng’extrude material melewati matrix untuk menghasilkan briquetts dengan diameter 2,5 cm, selanjutnya pisau pemotong akan memotong briquetts dengan panjang yang ditentukan. Conical screw dapat menghasikan briquetts dengan diameter 10 cm dengan menggunakan single die matrix
- 8. Tipe : screw press with heated die • Raw material ditekan oleh screw melewati tapered die yang dipanaskan dari luar. Temperatur die yang dipanaskan mencapai 300o c, temperatur material mencapai 200o c selama proses. • Briquetts yang dihasilkan berbentuk silinder dan mempunyai diameter 5 – 10 cm
- 9. Pelletizing Press Densification • Tipe : roller & die press Tipe ini terdiri die dan roller. Die bergerak karena kontak dengan roller, material ditekan melewati lubang pada die. Selanjutnya material yang keluar dari die yang sudah terdensifikasi dipotong sesuai ukuran yang dikehendaki Kapasitasnya mencapai 1 – 30 ton/jam
- 10. Tipe : punch press • Sistem kerjanya sama dengan tipe roller & die, hanya perbedaanya adalah pada sistem roller & die raw material langsung kontak dengan roller tapi pada sistem ini raw material tidak kontak langsung dengan roller. • Ukuran pellet yang dihasilkan : diameter 5 -15 mm dan panjang 30 mm.
- 11. Energy Required for Densification • Energi input sangat berpengaruh terhadap biaya produksi biomasa • Proses densification membutuhkan energi pada 2 proses utama yaitu ▫ 1. drying & size reducing ▫ 2. densification process • Energi yang dibutuhkan dipengaruhi oleh: ▫ Raw material ▫ Densifier design ▫ Required quality
- 12. Factor Affecting Densification 1. temperature 2. pressure • Temperature adalah parameter yang sangat berpengaruh pada proses densifikasi. • Compression strength pada proses densifikasi tergantung pada temperatur (maksimum strength terdapat pada temperatur 220o c) • Semakin tinggi density produk maka semakin tinggi temperatur yang diperlukan • Proses densifikasi terjadi karena ada pressure yang diberikan pada raw material. • Density produk akan meningkat jika pressure’nya dinaikan
- 13. 3. Moisture content 4. Particle size • Moisture mengakibatkan terjadinya internal heat transfer selama proses densifikasi. • moisture terlalu rendah maka akan mengakibatkan heat transfer tidak merata. • Moisture terlalu tinggi maka akan mengakibatkan pembentukan uap yang berlebih • Kandungan moisture yang ideal 10 – 20 % • Particle size yang tepat mempermudah proses pemadatan biomasa • Memperkecil partikel size berarti menaikan density • Particle size yang lebih kecil menghasilkan pellets yang lebih padat.
- 14. Raw Material Preparation 1. Drying 2. Size reduction • Metode drying pada raw material tergantung dari beberapa faktor yaitu: ▫ Moisture content ▫ Particle size raw material ▫ Type of desifier • Beberapa tipe drying equipment : ▫ Screw-conveyor dryers ▫ Rotary dryers ▫ Flash dryers • Energi yang digunakan adalah 3,140 kj – 4,605 kj untuk menguapkan 1 kg air • Maksimum particle size raw material yang masuk tidak boleh lebih dari 25% diameter produk
- 15. 3. Raw material Pre-heating • Dari beberapa penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa: ▫ Pressure yang diperlukan dapat diturunkan dengan memanaskan raw material mencapai 200 – 225o c sebelum proses densifikasi ▫ Energi yang dibutuhkan akan turun jika material dipanaskan sebelum proses ▫ Memanaskan material sebelum proses akan memperpanjang usia pakai densifier
- 16. Inproving Briquette Quality 1. carbonisation 2. torrefaction • Sama dengan karbonisasi pada kayu untuk menghasilkan charcoal, proses karbonisasi juga dapat dilakukan pada densified biomass untuk menghasilkan charcoal brequetts • Hanya brequett yang diproduksi dengan sistem heated-die screw press yang dapat dikarbonisasi. • Adalah proses karbonisasi biomasa yang dilakukan pada temperatur rendah untuk menghasilkan torrefied briquett • Torrefied briquett mudah dibakar dan menghasilkan asap yang lebih sedikit jika dibandingkan dengan ordinary briquett.
- 17. 3. Additives • Penambahan additive pada raw material bertujuan untuk memperkuat binding effect supaya material mudah dipadatkan. • Beberapa additive yang dapat ditambahkan : polyethylene, petrolium vacum residu, pine tar binder, dll. • Berdasarkan penelitian penambahan 2 -5 % polyethylene menunjukan peningkatan calorific value
- 18. COLD & LOW PRESSURE DENSIFICATION (CLP) 1. Densification using binder 2. Binderless densification • Pada proses ini binder ditambahkan untuk mengikat partikel jadi temperatur & tekanan yang diperlukan rendah • Kandungan ash pada binder harus rendah, karena jika kandungan ash tinggi maka calorific value produk akan turun. • Binderless densification dilakukan dengan cara fermented biomass. • 2 jenis binderless densification adalah ▫ Wet brequetting ▫ Dry brequetting
- 19. 1. Wet briquetting 2. Dry briquetting • Wet brequetting terdiri dari 2 step: ▫ 1. ekstrusi fermentasi material untuk menghasilkan briquett yang halus dengan moisture yang tinggi ▫ 2. mengeringkan briquett yang halus tersebut • Dibutuhkan energi yang kecil untuk proses ekstrusi fermentasi material • Briquett yang dihasilkan dari proses ekstrusi mengandung moisture 60% • Pada proses ini fermentasi biomass dikeringkan terlebih dulu, kemudian residu yang telah dikeringkan dibawa ke proses densifikasi.