PENGGUNAAN ELECTROSTATIC PRECIPITATOR SEBAGAI PENANGGULANGAN POLUSI UDARA PADA CEROBONG GAS BUANG BOILER OLEH : Nama : DEDY ADVENTO PASARIBU

Transkripsi

1 PENGGUNAAN ELECTROSTATIC PRECIPITATOR SEBAGAI PENANGGULANGAN POLUSI UDARA PADA CEROBONG GAS BUANG BOILER (Aplikasi Dept. Power Plant PT. CANANG INDAH) OLEH : Nama : DEDY ADVENTO PASARIBU Nim : PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

2 PENGGUNAAN ELECTROSTATIC PRECIPITATOR SEBAGAI PENANGGULANGAN POLUSI UDARA PADA CEROBONG GAS BUANG BOILER (Aplikasi Dept. Power Plant PT. CANANG INDAH) Oleh: DEDY ADVENTO PASARIBU Disetujui oleh: Dosen Pembimbing Ir Syahrawardi NIP: Diketahui oleh: Ketua Program Teknologi Instrumentasi Pabrik FT USU Ir. Nasrul Abdi MT NIP: PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PBARIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

3 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penyusun ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena rahmat dan pertolongan-nya sehingga dapat menyelesaikan tugas karya akhir sebagai salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan. Karya akhir ini disusun sebagai hasil riset yang telah dilaksanakan penyusun di Dept. Power Plant PT. Canang Indah-Belawan, baik selama Kerja Praktek (KP) maupun dalam hal pengambilan data. Dalam karya akhir ini penyusun memaparkan penggunaan Electrostatic Precipitator (ESP) pada gas buang boiler, serta tahap-tahap proses penyaringan debu. Penyusun menyampaikan rasa terima kasih atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan dari berbagai pihak kepada penyusun hingga tugas karya akhir ini dapat selesai, kepada antara lain : 1. Bapak, Mama selaku orang tua yang telah membesarkan aku, terima kasih atas dukungan moril dan materialnya. 2. Bapak Ir. Nasrul Abdi MT. selaku Ketua Program Teknologi Instrumentasi Pabrik FT USU. 3. Bapak Ir. Syahrawardi selaku Dosen Pembimbing. 4. Bapak Ir. Zulkarnaen Pane selaku Dosen Wali. 5. Bapak Ir. Samad selaku Manejer Dept. Power Plant PT. CANANG INDAH.

4 6. Bapak Ir. Edy Sutanto selaku Supervisior Maintenance Dept. Power Power Plant PT. CANANG INDAH yang menjadi mentoring dalam proses penyelesaian tugas akhir ini. 7. Bang Masdianto dan seluruh staf selaku pembimbing lapangan. 8. M. Saleh ST terima kasih atas dukungannya dan diskusinya. 9. Rekan-rekan di IMTIP (02-08), terima kasih banyak atas semua support dan jasa-jasa yang tak pernah terbalas. 10. rekan-rekan angkatan 03 terima kasih atas masukan dan bantuannya selama kuliah maupun dalam mengerjakan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa Tugas Karya Akhir ini masih belum sempurna. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Akhirnya penulis berharap Karya Akhir ini dapat bermafaat bagi semua pihak. Medan, Desember 2008 Penyusun

5 ABSTRAK Electrostatic Precipitator ( ESP ) adalah suatu perangkat listrik yang berfungsi sebagai alat pengendap atau pemisah debu dari udara yang menggunakan listrik statis. Dengan menggunakan ESP ini jumlah limbah debu yang keluar dari cerobong pembuangan bisa diturunkan hingga 95 99,8 %. ESP digunakan sebagai penyaring debu yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar pada burner. Untuk menghasilkan listrik statis digunakan unit transformator yang masing-masing melayani perangkat alat pada precipitator. Listrik statis yang diperlukan pada proses penyaringan debu diperoleh melalui Conventer AC/DC melalui transformator step up. Prinsip kerja ESP adalah melewatkan gas kotor melalui kamar-kamar yang berisi tirai-tirai elektroda. Elektroda-elektroda ini diberi tegangan tinggi DC sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Disini dijelaskan sistem pada ESP pada gas buang boiler sebagai penangkap limbah debu.

6 DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR. ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... ix BAB I. PENDAHULUAN... 1 I.1. Latar Belakang... 1 I.2. Tujuan Pembahasan I.3. Batasan Masalah. 2 I.4 Metode Pembahasan... 3 I.5. Sistematika Pembahasan... 4 BAB II. LANDASAN TEORI II.1. Parameter Pencemar Udara II.2. Metode Pembersihan Gas Buang Boiler. 9 II.2.1. Sistem Mekanis Kering... 9 II Siklon (Cyclone). 9 II Multi Siklon (Multi Cyclone). 10 II.2.2. Sistem Mekanis Basah II Sistem Hujan Buatan (Scrubber) 11 II Sistem Elektroventuri. 12

7 II.2.3. Sistem Elektrostatik. 13 II.3. Teori Dasar Listrik.. 15 II.3.1. Muatan Listrik II.3.2. Penghantar Dan Isolator.. 16 II.3.3. Hukum Coulumb II.3.4. Medan Listrik II.3.5 Perbedaan Potensial II.3.6 Arus Listrik II.4. Sistem Pembangkitan Plasma Korona (Corona Discharge) BAB III. ELECTROSTATIC PRECIPITATOR III.1. Pengertian Electrostatic Precipitator III.2. Komponen Unit Electrostatic Precipitator Pada Gas Buang Boiler III.2.1. Gas Distribution Wall (GDW) III.2.5. Power Supply Tegangan Tinggi III.2.2. Kumpulan Plat-plat Pararel III Support Insulator.. 25 III Collecting Plate ( Plat-plat Pengumpul Debu). 26 III Discharge Electrode. 27 III.2.3. Martil Pemukul Plat.. 28 III.2.4. Dust Hopper (Bak Penampung) III.2.5. Tempat Penampungan Akhir Debu (Fly Ash Bin) III.3. Prinsip Kerja Electrostatic Precipitator.. 30 III.4. Karateristik Output... 32

8 III.5. Efisiensi Electrostatic Precipitator BAB IV. ELECTROSTATIC PRECIPITATOR SEBAGAI PENYARING DEBU PADA GAS BUANG BOILER IV.1. Electrostatic Precipitator Pada Unit Power Plant IV.2. Spesifikasi Peralatan IV.2.1. Data Teknis Electrostatic Precipitator IV.2.2. Boiler Combustion (Ruang Pembakaran) IV.3. Analisa Pengamatan Debu IV.3.1. Analisa Debu Pada Ruang Pembakaran IV.3.2. Efisiensi Pada Unit Precipitator BAB V. PENUTUP V.1. Kesimpulan V.2. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

9 DAFTAR GAMBAR BAB II. Gambar 2.1. Sistem Siklon (Cyclone) Gambar 2.2. Sistem Multi Cyclone Gambar 2.3. Sistem Hujan Buatan (Scrubber) Gambar 2.4. Sistem Elektroventuri Gambar 2.5. Pemetaan Medan Listrik Dengan Bantuan Garis Gaya a. Muatan Tidak Sejenis b. Muatan Sejenis Gambar 2.6. Diagram V-I Pembangkitan Plasma Lucutan Korona Gambar 2.7. Proses Pembangkitan Plasma lucutan Pijar Korona Pada Ruang Antar Elektroda BAB III. Gambar 3.1. Konstruksi ESP Gambar 3.2. Konstruksi Gas Distribution Wall Gambar 3.3. Diagram Penyambungan Rectifier Gambar 3.4. Support Insulator Discharge Electrode Gambar 3.5. Konstruksi Collecting Plate Gambar 3.6. Konstruksi Discharge Electrode Gambar 3.7. Konstruksi Martil Pemukul Collecting Plate Gambar 3.8. Sistem Airlock Gambar 3.9. Double Screw Ash Conveyor... 30

10 Gambar Urutan Prinsip Kerja ESP Gambar ESP Multi Stage Dilihat Dari Atas Gambar Karateristik Output ESP BAB IV. Gambar 4.1. Diagram Proses Penyaringan Gas Buang Boiler Dengan ESP... 34

11 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Parameter Teknologi Penyaringan Partikel Debu Tabel 4.1. Ukuran Partikel Debu Tabel 4.2. Unsur Pencemar Udara Dari Pembakaran Batubara... 38