KARAKTERISTIK BATUBARA

Diposting oleh Widodo pada 04:55, 13-Jan-13

Di: Batubara

Batubara secara Fisika dan Kimia coal.jpg

Karakteristik batubara, dapat dinyatakan berdasarkan sifat fisika dan sifat kimia yang dimilikinya.

Karakteristik batubara yang menunjukkan sifat fisikanya, antara lain diwakili oleh nilai :

  • Kerapatan/densitas
  • Kekerasan
  • ketergerusan (grindability)
  • Kalor jenis (specific heat)
  • Fluiditas
  • Caking property
  • Dll

Disisi lain,sifat kimia batubara ditunjukkan dengan hasil analisis :

  • Analisis proksimat
  • Analisis ultimat
  • Nilai kalori
  • Komposisi abu
  • Dll

Pada analisis proksimat, biasanya dilakukan pengukuran untuk mendapatkan nilai-nilai :

  1. Kandungan air (moisture) dalam batubara
  2. Zat terbang (volatile matter) yang dilepas dalam bentuk gas saat batubara mendapat perlakuan panas
  3. Kandungan karbon tetap (fixed carbon) dari suatu padatan dapat terbakar yang memiliki kandungan unsur utama berupa karbon
  4. Abu (zat oksida mineral yang terkandung dalam batubara) yang tertinggal saat batubara dibakar

Untuk mencari nilai kandungan unsur-unsur utama seperti karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang, dilakukan analisis ultimat.

Selain unsur-unsur tersebut, batubara juga mengandung unsur- unsur lain seperti klor, fluor, dan lain-lain golongan halogen, serta aneka unsur logam seperti aluminium besi, dan juga silika yang kesemuanya terkandung di dalam abu.

Sifat yang diinginkan pada batubara menurut penggunaannya
  1. Sifat yang diinginkan pada Batubara Boiler

Karena batubara jenis ini sebagian besar dipakai pada boiler, maka diinginkan yang memiliki sifat menyala dan sifat habis terbakar yang bagus. Selain itu, diinginkan pula yang memiliki kandungan belerang, nitrogen, dan unsur mikro beracun sesedikit mungkin.

Untuk temperatur leleh abu, makin tinggi adalah semakin baik. Kandungan abunya juga haruslah kecil, dan tak kalah pentingnya adalah nilai kalori yang cukup.

Untuk mengetahui nilai dan performa dari sifat-sifat tersebut di atas, dilakukan berbagai macam uji dan analisis terhadap batubara boiler :

Uji ukuran butir

Analisis kandungan air (moisture), berupa total moisture, surface moisture, serta inherent atau residual moisture.

Uji ketergerusan (grindability), untuk menentukan nilai HGI (Hardgrove Grindability Index) Pengukuran nilai kalori, baik berupa gross heating value maupun netto heating value.

Uji sifat leleh abu (ash fusibility test) Analisis ultimat Pengukuran tahanan listrik abu Analis proksimat Pengukuran kandungan abu Pengukuran kandungan zat terbang (volatile matter)

Penghitungan karbon tetap (fixed carbon) Penghitungan fuel ratio.

Penghitungan hidrogen efektif (available hydrogen) Pengukuran kandungan belerang, berupa total sulfur, sulfate, pyretic sulfur, dan organic sulfur Analisis, uji, dan perhitungan terhadap kandungan klor, komposisi abu, combustibility, slagging, fouling,erosion, dan sebagainya.

Sifat yang diinginkan pada Batubara Kokas

Batubara jenis ini, umumnya dipakai pada blast furnace (tungku peleburan pada pembuatan pig iron) sebagai bahan pereduksi besi oksida (=kokas). Kokas yang dipakai pada blast furnace (tanur tinggi), biasanya dimasukkan ke dalam tungku/tanur dari jarak yang cukup tinggi.

Selain itu, kokas di dalam tanur akan membentuk tumpukan yang cukup tinggi, sehingga diperlukan kekuatan dan kekerasan yang cukup untuk dapat menahan benturan dan tekanan saat kokas dijatuhkan maupun saat ditumpuk.

Di dalam tanur, diperlukan aliran udara yang cukup agar reaksi reduksi oleh gas CO dapat berjalan dengan baik. Karena itu, diperlukan batubara dengan tingkat kereaktifan yang tinggi, dan mampu untuk menjaga kondisi temperatur yang tinggi. Dengan kata lain, pada batubara kokas dituntut adanya sifat fluiditas/plastisitas, sifat caking/agglomerating (lekat menggumpal), dan sifat coking (coking property) yang memadai. Umumnya, volume tanur tinggi (blast furnace) di Jepang tergolong besar, yaitu antara 4500-5245m3, dengan jumlah produksi pig iron (besi cor kasar) mencapai berat 2 kali volume tanur tinggi per hari. Karena pada pembakaran abu kokas dan bijih besi akan terbentuk slag yang harus dikeluarkan dari tanur, maka slag ini harus memiliki viskositas yang cukup agar mudah dikeluarkan.

Berbagai macam uji dan analisis yang dilakukan terhadap batubara kokas diantaranya: (catatan: D xxxx menunjukkan nomor standard ASTM).

Analisis maseral, dilakukan berdasarkan D 2799 Microscopica Determination of vol.% of Physical Components of Coal Pengukuran tingkat refleksi, berdasarkan D 2798 Microscopical Determination of the Reflectance of Vitrinite Uji muai krusibel, berdasarkan D 720 Free Swelling Index Uji muai, berdasarkan D 5515 Dilatometer Uji fluiditas, berdasarkan D 2639 Gieseler Plastometer, dimana dilakukan pengukuran terhadap softening temperature (1.0 DDPM) maximum fluidity temperature, resolidification temperature, range, DDPM=dial division per minute Uji pengkokasan (metode retort, metode can-firing) Uji sifat leleh abu, berdasarkan D 1857 Fusibility of Ash (for reducing atmosphere, for oxidizing atmosphere), dengan mengamati initial deformation temperature, softening temperature, hemispherical temperature, fluid temperature Uji Roga, untuk mendapatkan nilai index Roga Uji kuat kokas (uji ketahanan terhadap jatuh), berdasarkan D 3038 Drop Shatter Test Uji drum, dengan D 3402 Drum Test or Tumbler Test, dan lain-lain

Metode Uji Batubara

Metode uji dan analisis yang menjadi dasar pengelompokan dan klasifikasi batubara, ditetapkan standard-nya oleh masing-masing negara. Pada prinsipnya, metode uji dan analisis batubara dilakukan menurut standard yang diakui secara internasional dan disepakati oleh pihak pensuplai dan pihak pengguna.

Di Jepang, diberlakukan ketentuan berdasarkan JIS (Japan Industrial Standard). Sejak awal, sebenarnya Jepang telah berusaha menitik beratkan standard-nya ke arah penyesuaian dengan standard internasional seperti ISO. Dengan alasan ini, maka pada tahun 1994 telah dihapuskan apa yang disebut equilibrium moisture basis, yang dahulunya biasa dipakai dalam transaksi perdagangan batubara Jepang. (catatan tentang equilibrium moisture basis: Sampel disimpan pada lingkungan dimana terdapat kesetimbangan dengan air garam jenuh. Biasanya, air garam jenuh ditaruh di bagian bawah desikator, sedang pada rak di atasnya, sampel disimpan dengan menaruhnya di dalam watch glass (wadah sampel berbentuk seperti kaca arloji)).

Metode penentuan zat-zat mineral dalam batubara Tampilan Hasil Analisis. Untuk mempermudah perbandingan antara satu hasil analisis dengan yang lain, maka ditetapkan basis standard dengan persyaratan tertentu untuk setiap analisis maupun uji yang dilakukan. Basis standard tersebut adalah :

  • Air dried basis
  • Dry basis
  • Dry & ash free basis Pure coal (dry & mineral matter free) basis

Adanya tampilan air dried basis menunjukkan bahwa uji dan analisis dilakukan dengan menggunakan sampel uji yang telah dikeringkan pada udara terbuka, yaitu sampel ditebar tipis pada suhu ruangan, sehingga terjadi kesetimbangan dengan lingkungan ruangan laboratorium, sebelum akhirnya diuji dan dianalisis.

Tampilan dry basis menunjukkan bahwa hasil uji dan analisis dengan menggunakan sampel uji yang telah dikeringkan di udara terbuka seperti di atas, Dry & ash free basis merupakan suatu kondisi asumsi dimana batubara sama sekali tidak mengandung air maupun abu.

Adanya tampilan dry & ash free basis menunjukkan bahwa hasil analisis dan uji terhadap sampel yang telah dikeringkan di udara terbuka seperti di atas, lalu dikonversikan perhitungannya sehingga memenuhi kondisi tanpa abu dan tanpa air.

Pure coal basis berarti batubara diasumsikan dalam keadaan murni dan tidak mengandung air serta zat mineral lainnya. Kondisi ini disebut pula dengan nama dry & mineral matter free basis.

Bagikan ke Facebook Bagikan ke Twitter

Komentar

Belum ada komentar. Tulislah komentar pertama!

Komentar Baru

[Masuk]
Nama:

Komentar:
(Beberapa Tag BBCode diperbolehkan)

Kode Keamanan:
Aktifkan Gambar