Proses Pengolahan Batu Bara

        

Pemabahasan kali ini mengupas tentang proses pembentukan batu bara dari batu bara mentah. Berikut pembahasannya semoga bermanfaat.

Penambangan Batu Bara

Penambangan batu bara adalah penambangan batu bara dari bumi. Batu bara digunakan sebagai bahan bakar. Batu bara juga dapat digunakan untuk membuat coke untuk pembuatan baja. Tambang batu bara tertua terletak di Tower Colliery di Inggris. Untuk mengetahui jenis batu bara yang baik dan bagus di bawah ini memaparkan juga jenis-jenis batu bara.

Kelas & Jenis batu bara

• Antrasit : kelas batu bara tertinggi, warna hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% - 98%  karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%.
• Bituminus : mengandung 68-86 % karbon (C) dan berkadar air 8-10% dari beratnya. Kelas batu bara yang paling banyak di tambang di Australia
• Sub-bituminus : mengandung sedikit karbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibandingkan dengan bituminus.
• Lignit atau batu bara coklat :  batu bara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari beratnya.
• Gambut : berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai kalori yang paling rendah.

Pembentukan batu bara

            Proses perubahan sisa-sisa tanaman menjadi gambut hingga batu bara disebut dengan istilah pembatu baraan (coalification). Secara ringkas ada 2 tahap proses yang terjadi, yakni:

Ø  Tahap Diagenetik atau Biokimia,

Dimulai pada saat material tanaman terdeposisi hingga lignit terbentuk. Agen utama yang berperan dalam proses perubahan ini adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan biologis yang dapat menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan kompaksi material organik serta membentuk gambut.

Ø  Tahap Malihan atau Geokimia,

            Meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan akhirnya antrasit.

Gasifikasi Batu baraAda beberapa cara.

Contoh sulfur, sulfur adalah zat kimia kekuningan yang ada sedikit di batu bara, pada beberapa batu bara yang ditemukan di Ohio, Pennsylvania, West Virginia dan eastern states lainnya, sulfur terdiri dari 3 sampai 10 % dari berat batu bara, beberapa batu bara yang ditemukan di Wyoming, Montana dan negara-negara bagian sebelah barat lainnya sulfur hanya sekitar 1/100  (lebih kecil dari 1%) dari berat batu bara. Penting bahwa sebagian besar sulfur ini dibuang sbelum mencapai cerobong asap.

Pencucian batu bara “ Coal Preparation Plants ”

Batu bara dipecahkan menjadi bongkahan yang lebih kecil dan mencucinya. Beberapa sulfur yang ada sebagai bintik kecil di batu bara disebut sebagai "pyritic sulfur " karena ini dikombinasikan dengan besi menjadi bentuk iron pyrite, selain itu dikenal sebagai "fool's gold” dapat dipisahkan dari batu bara. Secara khusus pada proses satu kali, bongkahan batu bara dimasukkan ke dalam tangki besar yang terisi air, batu bara mengambang ke permukaan ketika kotoran sulfur tenggelam.

Namun, tidak semua sulfur bisa dibersihkan dengan cara ini, karena sulfur pada batu bara adalah secara kimia benar-benar terikat dengan molekul karbonnya, tipe sulfur ini disebut "organic sulfur," dan pencucian tak akan menghilangkannya.

Beberapa proses telah dicoba untuk mencampur batu bara dengan bahan kimia yang membebaskan sulfur pergi dari molekul batu bara, tetapi kebanyakan proses ini sudah terbukti terlalu mahal, ilmuan masih bekerja untuk mengurangi biaya dari prose pencucian kimia ini.

Kebanyakan pembangkit tenaga listrik modern dan semua fasilitas yang dibangun setelah 1978 — telah diwajibkan untuk mempunyai alat khusus yang dipasang untuk membuang sulfur dari gas hasil pembakaran batu bara sebelum gas ini naik menuju cerobong asap. Alat ini sebenarnya adalah "flue gas desulfurization units," tetapi banyak orang menyebutnya "scrubbers" — karena mereka men-scrub (menggosok) sulfur keluar dari asap yang dikeluarkan oleh tungku pembakar batu bara.

Membuang NOx dari batu bara

Nitrogen secara umum adalah bagian yang besar dari pada udara yang dihirup, pada kenyataannya 80% dari udara adalah nitrogen, secara normal atom-atom nitrogen mengambang terikat satu sama lainnya seperti pasangan kimia, tetapi ketika udara dipanaskan seperti pada nyala api boiler (3000 F=1648 C), atom nitrogen ini terpecah dan terikat dengan oksigen, bentuk ini sebagai nitrogen oksida atau kadang kala itu disebut sebagai NOx. NOx juga dapat dibentuk dari atom nitrogen yang terjebak di dalam batu bara.

Di udara, NOx adalah polutan yang dapat menyebabkan kabut coklat yang kabur yang kadang kala terlihat di seputar kota besar, juga sebagai polusi yang membentuk “acid rain” (hujan asam), dan dapat membantu terbentuknya sesuatu yang disebut “ground level ozone”, tipe lain dari pada polusi yang dapat membuat kotornya udara.

Ø  Cara Pertama :

                        “ Staged Combustion ” atau “Low-NOx Burners" Pembakaran batu bara secara bertahap. Banyak bahan bakar dari pada udara di ruang pembakaran yang dipanaskan. Lebih banyak oksigen yg terkombinasikan dengan bahan bakar daripada dengan nitrogen. Campuran pembakaran kemudian dikirim ke ruang pembakaran yang kedua dimana terdapat proses yang mirip berulang-ulang sampai semua bahan bakar habis terbakar. Cara ini telah dikembangkan sehingga dapat mengurangi kangdungan Nox yang terlepas di udara lebih dari separuh.

Ø  Cara Kedua :

                        Menggunakan teknologi “ Scubbers " yang membersihkan NOX dari flue gases (asap) dari boiler batu bara. Beberapa dari alat ini menggunakan bahan kimia khusus yang disebut katalis yang mengurai bagian NOx menjadi gas yang tidak berpolusi, walaupun alat ini lebih mahal dari “Low-NOx Burners," namun dapat menekan lebih dari 90% polusi Nox.