proses pembakaran briket batu bara

Artikel; Proses Pembakaran pada Briket Batu Bara

Seperti diketahui bahwa unsur-unsur dalam bahan bakar yang dapat membentuk reaksi pembakaran dengan oksigen adalah karbon, hidrogen dan belerang. Karena itu proses pembakaran bahan bakar tidak lain adalah bentuk reaksi pembakaran dari ketiga unsur tersebut dengan oksigen.

Pembakaran briket merupakan pembakaran volatile matter dan karbon tertambat dalam bahan bakar padat, melalui pelepasan zat yang mudah menguap seperti kandungan air. Setelah kandungan air hilang dari briket maka selanjutnya menyisakan abu, dan abu merupakan zat sisa hasil pembakaran.

Tahapan pembakaran pada briket batubara
Urutan tahapan proses pembakaran briket batubara dalam tungku berlangsung dalam 4 tahapan

1. Tahap pengeringan. Pada tahap ini dimulai dari memberikan panas pada briket di dalam tungku untuk menguapkan sejumlah air. Ketika suhu telah mencapai 100 C kandungan air yang terkandung dalam briket akan menguap (karena suhu didih air adalah 100 C ) dan pada saat itu pula terjadi pengeringan briket.
2. Tahap pembakaran zat terbang. Dengan terus bertambahnya suhu maka zat terbang akan terbakar. Pada pembakaran zat terbang ini dibutuhkan udara yang cukup. Zat terbang bercampur dengan oksigen akan menghasilkan nyala api. Pembakaran zat terbang setelah nyala api dipengaruhi oleh udara yang berasal dari lubang udara sekunder.
3. Tahap pembakaran karbon padat. Pada tahap ini panas yang dihasilkan mencapai suhu tertinggi, karena karbon dan volatile matter (sisa) adalah kandungan utama/terbesar dari briket. Kurang lebih 60% dari waktu pembakaran briket adalah waktu untuk membakar karbon. Nilai panas briket terutama dihasilkan dari karbon padat.
4. Pada tahap terakhir dari pembakaran briket menunjukkan sedikit pembakaran sisa karbon dari abu tersebut. Pada tahap ini pula terjadi penurunan suhu karena habisnya zat-zat yang terbakar, maka akan menghasilkan abu pada akhir pernbakarannya.

Faktor-faktor yang memengaruhi pembakaran pada briket batubara

1. Kualitas briket
• Kadar air. Dengan kadar air (moisture content) yang terlalu tinggi akan sangat berpengaruh terhadap pembakaran karena panas yang dihasilkan oleh briket akan menguapkan air terlebih dahulu. Untuk setiap 1% kadar air akan kehilangan panas sebanyak 9,6 kcal/kg.
• Zat terbang (volatile matter). Bila zat terbang yang dimiliki semakin tinggi maka akan semakin baik pembakarannya, lidah api makin panjang dan pembakaran semakin baik.
• Karbon tertambat (fixed carbon). Sebagian besar pembakaran briket adalah pada tahap pembakaran karbon tertambat ini. Karbon tertambat akan bereaksi dengan udara (O₂) dan menghasilkan panas.
• Belerang (Sulfur).Walaupun belerang ini dapatterbakar dan menghasilkan panas, tetapi unsur ini hares sekecil mungkin, karena sulfur yang tinggi dapat mencemari lingkungan seperti asap dan bau yang menyengat.
2. Kondisi pembakaran
• Jumlah udara harus mencukupi. Dalam reaksi pembakaran jumlah udara sangat diperlukan untuk melakukan reaksi antara bahan yang mudah terbakar dengan oksigen.
• Temperatur ruang pembakaran. Temperatur pembakaran harus tinggi karena briket merupakan bahan bakar padat sehingga dalam penyalaan awal harus didukung oleh temperatur yang tinggi (penyulut). Setelah mendapatkan panas yang cukup untuk dapat terbakar maka briket tersebut akan terbakar sendiri.
• Kontak antara briket dan udara.Untuk mendapatkan hasil pembakaran yang sempurna, kontak antara briket dari batu bara harus dijaga. Jika kontak/persinggungan antara briket dan udara tidak bagus maka pembakaran tidak akan sempurna. Hal ini dipengaruhi oleh lubang-lubang udara pembakaran dan cara menyusun briket.
3. Desain tungku. Desain tungku yang memengaruhi pembakaran adalah lubang udara pembakaran. Dalam pembakaran briket membutuhkan jumlah udara yang cukup dan kontak persinggungan antara briket dan udara harus baik.

Faktor-faktor yang memengaruhi kualitas briket batubara
Dalam pemakaian briket diperlukan kualitas briket untuk dapat menghasilkan pembakaran yang baik dan bersih dari emisi juga tidak mudah hancur.

• Ukuran butir.Ukuran butir memengaruhi proses pembakaran karena ukuran butir semakin halus akan semakin memperbesar bidang sentuh pada permukaan sehingga kontak langsung dengan udara, maka akan semakin baik dan reaksi berlangsung dengan cepat.
• Kuat tekan dan perekatan. Kuat tekan dan perekatan yang rendah akan menyebabkan briket mudah hancur dalam proses pemindahan dari sate tempat ketempat lain atau juga dalam proses bongkar moat.
• Bahan pencampur/imbuhan. Bahan imbuhan yang baik dan seimbang akan menurunkan pencemaran/emisi seperti kadar belerang dalam pembakaran batu bara. Di samping itu dengan adonan yang baik dan bahan tambahan dengan jumlah yang tepat, akan meningkatkan kualitas briket seperti pembakaran dan kekuatan tekan sehingga briket tidak mudah hancur.

Jenis Briket yang Umum digunakan
Berdasarkan proses perbuatannya, secara umum briket batu bara dibagi dua, yaitu terkarbonisasi dan non karbonisasi.

1. Briket batu bara terkarbonisasi. Proses karbonisasi ini melalui pengarangan dengan memasukkan batu bara pada suhu antara 550-600 C selama 5-6 jam, di mana hasil yang diperoleh dan pengarangan hanya sekitar 50% dari berat awal. Proses karbonisasi perlu dilakukan apabila bahan baku yang digunakan batu bara peringkat rendah seperti lignit atau sub bituminus.
   Tujuan dari proses Karbonisasi adalah menaikkan kadar karbon padat dan menghilangkan sebagian zat terbang sehingga dihasilkan semi kokas dengan kandungan zat terbang yang ideal 8-15% dengan nilai kalori yang cukup tinggi di atas 6.000 kkal/kg.
2. Briket batu bara non karbonisasi. Idealnya dibuat dari batu bara peringkat tinggi seperti antrasit/semi antrasit. Pembriketan dapat dilakukan tanpa melalui proses karbonisasi. Batu bara yang telah digerus dengan ukuran tertentu dicampur dengan bahan pengikat dan bahan imbuhan untuk kemudian dilakukan pencetakan.

Namun bila dilihat dari tipe dan bentuknya, briket batu bara terbagi:

• Tipe Sarang Tawon
  
• Tipe persegi panjang
• Tipe Jengkol/telur
  
• Tipe Bantal
  
• Tipe Tyram
  

Spesifikasi briket batu bara untuk pemanas pada brooding

• Mudah dalam penyalaan
• Tidak mengeluarkan asap yang berlebihan dan tidak berbau
• Emisi gas tidak mengandung racun
• Secara fisik harus kuat atau tidak mudah pecah untuk memudahkan dalam penanganan dan pengangkutan sampai radius 400 km
• Kedap air dan tidak berjamur atau tidak mengalami degradasi jika disimpan dalam kurun waktu yang lama
• Menunjukkan ujuk kerja pembakaran yang baik (durasi pembakaran, laju pembakaran dan suhu puncak pembakaran)