Simulasi Termodinamika Gasifikasi Sludge Pabrik Pulp Kraft untuk Penghematan Gas Alam Sebagai Bahan Bakar Lime kiln

Abstract

Sludge merupakan biomassa dengan tipikal panas pembakaran (dasar kering) 24,1 MJ/kg sehingga memiliki potensi untuk digunakan sebagai sumber energi alternatif dan terbarukan. Sebuah pabrik pulp kraft biasanya menghasilkan sludge kira-kira 58 kg/ton pulp. Sludge sebanyak ini mungkin dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar pengganti gas alam untuk proses kalsinasi di dalam pabrik pulp kraft di Indonesia. Salah satu teknologi pemanfaatan sludge adalah proses gasifikasi yang dapat menghasilkan gas bahan bakar tipe medium joule value. Untuk dapat diolah dalam proses gasifikasi, sludge harus memiliki kadar air sekitar 15%, padahal dewatering masih menghasilkan sludge kadar air 60%. Penurunan kadar air lebih lanjut mungkin dapat dilakukan dengan memanfaatkan panas sensible gas hasil gasifikasi. Jika diperlukan, sebagian gas produser juga digunakan untuk pengeringan. Simulasi dilakukan dengan basis kebutuhan gas alam 129 Nm3/ton pulp. Simulasi proses gasifikasi sludge dengan kadar air 10% dapat menghasilkan gas produser dengan panas bakar 11752 kJ/Nm3. Untuk mencapai kadar air 10%, pengeringan sludge terpaksa dibantu dengan sebagian gas produser (23%), sehingga penghematan gas alam untuk proses kalsinasi hanya mencapai 17%. Jika sludge yang digasifikasi memiliki kadar air 30%, gas produser memiliki panas pembakaran 9140 kJ/Nm3. Pada kondisi ini penghematan gas alam mencapai 16% dan menghasilkan temperatur kesetimbangan 570 oC (lebih rendah dari temperatur gasifikasi dalam praktek). Komposisi dan panas bakar gas produser tergantung pada perbandingan steam/biomassa, oksigen/biomassa, di samping kadar air dalam sludge.