NAMA : WINDA FAUZI ISTIQOMAH

NIM : 115061101111003

JURUSAN : TEKNIK KIMIA

SCRUBBER dan Terapannya sebagai Pengontrol Polutan

Sistem scrubber merupakan sekelompok perangkat pengontrol polusi

udara yang digunakan untuk memindahkan partikulat- partikulat (material

berbentuk padat yang tersuspensi dalam gas) dan gas dari aliran buangan

industri. Scrubber sendiri secara tradisional telah dikenal sebagai perangkat

pengontrol polusi yang menggunakan cairan sebagai “pencuci” polutan yang

tidak diinginkan yang berasal dari aliran gas.

Pada sekarang ini istilah tersebut juga digunakan untuk mendeskripsikan

sistem yang memasukkan reagen kering atau cairan padat ke dalam aliran gas

pembuangan kotor guna membersihkan gas asam.

Scrubber menjadi salah satu perangkat utama pengontrol emisi gas

terutama asam yang juga dapat digunakan sebagai pemulih panas dari gas panas

oleh kondensasi gas buang yang disebut juga “ Scrubber kondensasi”. Dalam

mode ini, air dari saluran pembuangan scrubber disirkulasikan melalui

pendingin ke nozel pada puncak scrubber. Gas panas masuk melalui scrubber

pada bagian bawah. Jika suhu gas di atas titik embun air, pendinginan dapat

melalui penguapan tetes air. Selanjutnya uap air pendingin akan menyingkat

sehingga perlu menambah sirkulasi air.

Pada proses pembakaran yang menghasilkan gas buang berbahaya pun ,

jika dimanfaatkan secara jeli pada kondisi suhu tinggi dan cukup oksigen dapat

menscrubbing gas- gas tercemar atau buangan. Proses tersebut secara garis

besar dilakukan pada wet Scrubbing atau Proses Scrubbing basah dan Dry

Scrubbing atau Proses Scrubbing Kering.

1

Scrubbing basah (wet Scrubbing) dijelaskan sebagai perangkat

pemindah polutan dari pipa pembuangan gas atau dari aliran gas. Pada scrubber

basah ini, aliran gas yang tercemar dibawa ke dalam kontak dengan berbagai

cara semisal menggunakan cairan penggosok, penyemprotan cairan, melalui

“kolam” cairan, serta beberapa metode kontak lainnya yang berguna untuk

membersihkan polutan.

Desain scrubber basah tergantung pada kondisi proses industri dan sifat

dari polusi udara yang terlibat. Karakteristik gas inlet dan sifat debu (jika

partikel-partikel yang hadir) merupakan yang paling utama. Scrubber basah

dapat dirancang untuk mengumpulkan partikel atau polutan gas,

menghilangkan partikel debu dengan menangkapnya dalam tetesan

cair,melarutkannya atau bahkan mengabsorbsikannya ke dalam cairan.

Setiap tetesan yang ada di inlet gas scrubber harus dipisahkan dari aliran

gas keluar melalui perangkat lain yang disebut sebagai kabut eliminator atau

pemisah entrainment (istilah ini dipertukarkan) serta cairan “penggosok”

resultan harus diperlakukan sebelum ada pembuangan akhir atau digunakan

kembali di pabrik.

Ada berbagai konfigurasi scrubber dan sistem scrubber. Semuanya

dirancang untuk memberikan kontak yang baik antara cairan dengan aliran gas

terpolusi.

Berikut dua gambar yang menunjukkan contoh desain scrubber basah

termasuk eliminator kabutnya (mist eliminator) .

Gambar 1 adalah desain scrabber venturi dimana didapati eliminator

kabutnya terpisah.

2

GAMBAR 1

Sebuah scrubber venturi dirancang secara efektif menggunakan energi

dari aliran gas inlet dan kemudian menyemprotkannya ke suatu cairan yang

digunakan untuk menggosok aliran gas. Jenis teknologi ini adalah bagian dari

kelompok kontrol polusi udara secara kolektif yang disebut sebagai scrubber

basah.

Gambar 2 Scrubber memiliki desain menara dimana eliminator

kabutnya dirancang di bagian atas Struktur.

GAMBAR 2

Kemampuan scrubber basah untuk mengumpulkan partikel-partikel kecil

sering berbanding lurus dengan daya masukannya ke scrubber. Perangkat energi

rendah seperti menara semprot yang digunakan untuk mengumpulkan partikel

yang lebih besar dari 5 mikrometer. Untuk mendapatkan penghapusan efisiensi

3

tinggi 1 mikrometer (atau kurang) biasanya membutuhkan perangkat partikel

energi tinggi seperti venturi scrubber atau perangkat ditambah seperti scrubber

kondensasi. Selain itu, pemisah entrainment dirancang dan dioperasikan.

Eliminator kabut penting untuk mencapai efisiensi removal yang tinggi. Semakin

besar jumlah tetesan cairan yang tidak ditangkap oleh eliminator kabut semakin

tinggi tingkat emisi potensialnya.

Scrubber basah yang menghilangkan polutan gas disebut sebagai

peredam. Baik gas-ke-cair kontak penting untuk mendapatkan efisiensi removal

tinggi dalam peredam. Sejumlah desain scrubber basah yang menggunakan

menara difungsikan untuk menghilangkan polutan gas.

Jika aliran gas berisikan materi partikel dan gas, scrubber basah

umumnya hanya perangkat control polusi udara yang dapat menghapus kedua

polutan. Scrubber basah dapat mencapai efisiensi removal yang tinggi baik untuk

partikel atau gas dan dalam beberapa kasus, dapat mencapai efisiensi removal

tinggi untuk kedua polutan dalam sistem yang sama. Namun, dalam banyak

kasus kondisi operasi terbaik untuk koleksi partikel adalah yang termiskin untuk

menghilangkan gas. Secara umum, untuk memperoleh gas yang tinggi dan

efisiensi simultan partikulat ditangkap) dapat menggunakan reagen penggosok

seperti hidroksida kapur atau natrium

Scrubbing kering (Dry Scrubbing) adalah Sebuah sistem Scrubber

kering atau semi kering, yang pada dasarnya tidak sama seperti scrubber basah.

Perbedaannya terletak pada prosesnya yakni Scrubber kering tidak

menjenuhkan aliran gas buang yang sedang ditangani dengan proses

melembabkan. Dalam beberapa kasus, tidak ada kelembaban yang ditambahkan.

Dalam kasus lainnya terjadi penguapan jumlah kelembaban dalam gas buang

tanpa kondensasi . Oleh karena itu, scrubber kering umumnya tidak memiliki

tumpukan uap atau pembuangan air limbah..

Sistem scrubbing kering dapat dikategorikan sebagai injector sorben

kering (DSIs) atau sebagai peredam semprot dryer (SDA). Peredam spray dryer

juga disebut semi-kering scrubber atau pengering semprot.

4

Sistem Dry Scrubbing sering digunakan untuk menghilangkan gas berbau

dan korosif dari operasi pabrik pengolahan air limbah. Media yang digunakan

biasanya merupakan senyawa alumina aktif yang diresapi dengan bahan untuk

menangani gas tertentu seperti hidrogen sulfida. Media yang digunakan dapat

dicampur bersama-sama untuk menawarkan berbagai macam removal untuk

senyawa berbau lain seperti metil merkaptan, aldehida, dan senyawa organik

yang mudah menguap, dimetil sulfida, dimetil disulfide. Sistem Dry Scrubbing

juga dapat digunakan untuk menghilangkan gas asam (seperti SO2 dan HCl)

terutama dari sumber pembakaran.

Gas asam diserap oleh campuran dan bereaksi untuk membentuk garam

padat yang dikeluarkan oleh perangkat kontrol partikulat. Panas dari gas buang

yang digunakan untuk menguapkan semua tetesan air, meninggalkan gas buang

tak jenuh untuk keluar menara penyerap. Pengering semprot mampu mencapai

tinggi (80 +%) efisiensi gas asam penghapusan. Perangkat ini telah digunakan

pada boiler industri dan utilitas dan insinerator sampah kota.

Berikut contoh desain Dry Scrubber

GAMBAR 3

Macam dan contoh Scrubber serta kegunaannya

a. Ventury Scrubber

-Paling sering digunakan5

- Low « High energy

Commonly : High

-Simplicity and Flexibility

- Dapat digunakan sebagai absorber untuk gas yang mudah larut

b. Self Induced Spray Scrubber

Meskipun bisa untuk high energy tapi umumnya untuk low energy.

Memiliki keuntungan yakni eliminasi pompa untuk resirkulasi udara.

c. Plate Towers Scrubber

Aliran gas dari cairan counter current . Dipakai sejumlah plates

sebagai gas liquid contacting, bisa juga sekaligus dipakai sebagai

absorber. Rawan terhadap plugging dan fouling.

d. Packed bed Scrubber

6

Packed bed untuk absorbsi juga dipakai untuk Scrubberhanya ada

kemungkinan buntu akibat deposit padatan dari debu.

e. Mobile bed Scrubber

Berisi bola yang rapat massanya kecil, bola naik- turun pada grid

disebabkan aliran gas keatas dan cairan ke bawah. Gerak bola

mencegah fouling dan plouging pada bed. Pressure Drop da[at

dinaikkan dengan : menaikkan kecepatan gas, menambah ketebalan

bed, rapt massa packing dan jumlah bed.

f. Spray Scrubber

Gas debu mengalir keatas dan berkontak dengan droplets cairan yang

disemprotkan lewat beberapa rangkain spray nozzles.

g. Cyclone Scrubber

7

Berbentuk Cyclone, berfungsi untuk memfasilitasi pemisahan

entrainment.

h. Ejector Venture Scrubber

Tak ada fan yang diperlukan namun energy tetap diperlukan untuk

memompa air. Efisiensi energy pada pengaliran gas rendah tapi pada

scrubbing cukup.

i. Mechanical scrubbing

Power driven rotor menghasilkan spray halis cairan dan kontak gas-

cair. Entrantment separator perlu ada.

j. Fiber bed Scrubber

8

Bisa sekaligus terjadi scrubbing dan filtrasi . lubang- lubang bed tidak

perlu terlalu halus (plugging). Untuk partikel dan pressure drop sama

fiber bed Scrubber lebih efisien disbanding venture scrubber. Efisiensi

utuk submicrometer partikel rendah karena lubang fiber besar.

k. Granular bed Filter

l. Air filters

m. Electrical presipitation

Penerapan Scrubber pada penghilangan sulfur dioksida

(pembentuk hujan asam)

Sulfur dioksida adalah salah satu elemen pembentuk hujan asam.

Ironisnya elemen ini banyak dihasilkan oleh pabrik industry pada berbagai

aktivitasnya. Gas buang emisi ini dapat mengencerkan polutan di udara ambient

dan mengangkutnya ke daerah lain. Pada penanganannya , sekarang para ahli

menggunakan Flue Gas Desulfurization (FGD) Yang merupakan sample atau

contoh dari Wet Scrubber. Prinsip kerjanya yakni Scrubber mengubah polutan

tersebut menjadi sulfat industry.

. Desulfurisasi gas cerobong (FGD) adalah teknologi yang digunakan untuk

menghilangkan sulfur dioksida (SO2) dari gas buang knalpot bahan bakar fosil

pembangkit listrik, dan produsen kimia oksida belerang. Bahan bakar fosil

pembangkit listrik membakar batubara atau minyak untuk menghasilkan uap

untuk turbin uap, yang pada gilirannya menggerakkan generator listrik

Skemanya :

Pada Wet Scrubber terjadi reaksi

CaCO3(s) + SO2(g) → CaSO3(s) + CO2(g)

Pada saat mereaksikan dengan Ca(OH)2 (kapur), juga memproduksi

CaSO3 (kalsium sulfit) dan dapat dinyatakan sebagai:

Ca (OH)2(s) + SO2(g) → CaSO3(s) + H2O(l)

9

Direaksikan dengan Mg(OH)2 menghasilkan MgSO3 Yang dinyatakan

dengan

Mg (OH)2(s) + SO2(g) → MgSO3(s) + H2O(l)

Untuk sebagian diimbangi biaya instalasi FGD, dalam beberapa desain,

CaSO3 (kalsium sulfit) selanjutnya dioksidasi untuk menghasilkan CaSO4 · 2H2O

dipasarkan (gipsum). Teknik ini juga dikenal sebagai oksidasi paksa:

CaSO3(s) + H2O(l) + ½ O2(g) → CaSO4(s) + H2O(l)

Sebuah basa alami dapat digunakan untuk menyerap SO2 adalah air laut.

SO2 yang diserap di dalam air ketika oksigen ditambahkan bereaksi untuk

membentuk ion sulfat SO4-dan bebas H+. Surplus H+ diimbangi oleh karbonat

dalam air laut mendorong ekuilibrium karbonat untuk melepaskan gas CO2:

SO2(g) + H2O + ½ O2(g) → SO42-(S) + 2H+

HCO3-+ H + → H2O + CO2(g)

Kegunaan atau Fungsi Scrubber

Scrubber yang fungsinya sebagai perangkat pengontrol polusi udara

bekerja mengambil dan menghapus partikel. Walaupun pada umumnya

didefinisikan sebagai perangkat pengendalian polusi tetapi pada jenis tertentu

dapat membersihkan polutan tak diinginkan.

Scrubber yang menggunakan bahan cair dapat digunakan untuk

membersihkan cerobong asap atau bahan lainnya. . Ini adalah semacam

sentuhan primer yang digunakan untuk mengontrol emisi gas, lebih khusus

dalam gas asam. Hal ini digunakan di industri untuk menghilangkan partikel

limbah.

Scrubber juga dapat membantu kemurnian atmosfer dengan

menghilangkan gas- gas berbahaya (baca gas- gas asam seperti HCL, natrium

dsb) . sehingga dapat terwujud keinginan bahwa manusia bisa hidup dalam

suasana bebas polusi.

10

11