| Keterangan |
: Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) mengemisikan berbagai jenis emisi yang berasal dari pembakaran batubara. Jumlah emisi SO2 yang dihasilkan melalui proses ini bergantung pada kualitas batubara yang digunakan. Perubahan baku mutu menjadi Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 15 Tahun 2019 memberikan konsekuensi pemasangan alat pengendali pencemaran udara untuk mengatasi emisi SO2 yang melebihi standar yang berlaku. Teknologi konvensional seperti wet scrubber dengan penggunaan limestone dapat menimbulkan masalah baru, Gipsum yang terbentuk dari hasil pengolahan tergolong limbah B3 kategori bahaya 2 berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 101 Tahun 2014 sehingga mewajibkan pengolahan hasil byproduct yang dihasilkan. Penyisihan SO2 menggunakan absorber air laut memanfaatkan spesi alkali dalam bentuk CaCO3. Penggunaan air laut sebagai absorber dengan memanfaatkan reaksi antara SO2 dan HCO3- membentuk SO42- dapat dipertimbangkan sebagai alternatif. Sebuah model yang mengaitkan konstanta equilibrium reaksi absorpsi dengan mempertimbangkan faktor salinitas akan diselesaikan untuk memprediksi proses penyisihan sulfur dioksida di dalam sebuah flue gas desulfurizer. Sebuah model matematis dikembangkan untuk menyelesaikan permasalahan yang disertai oleh landasan teori dan bekal data yang akan dilakukan pemodelan serta digunakan sebagai sebuah alat untuk memprediksi perilaku sebuah fenomena yang terjadi. Model absorpsi SO2 dalam air laut di dalam sebuah packed tower akan mempertimbangkan reaksi kimia dalam fase gas serta liquid. Batasan model yang dikembangkan berupa kondisi pengoperasian steady-state, kondisi pengoperasian adiabatik, pengabaian fluktuasi debit gas dan liquid akibat evaporasi, pengabaian resistansi akibat perpindahan panas serta parameter fisik-thermal yang bersifat konstan. Reaksi yang terlibat dalam proses absorpsi berupa absorpsi gas SO2 dalam air pada lapisan film tipis, reaksi antara SO2 yang larut untuk membentuk bisulfit, reaksi disosiasi bisulfit menjadi sulfit serta reaksi netralisasi bisulfit yang telah terbentuk menggunakan air laut. Penyelesaian model secara numerik akan mempertimbangkan tiga parameter yaitu parameter kesetimbangan reaksi, kesetimbangan massa serta kesetimbangan energi. Variabel kesetimbangan reaksi yang dibatasi oleh konstanta Henry merupakan fungsi dari temperatur yang akan diselesaikan melalui substitusi sederhana. Konsentrasi spesi kimia HSO3-, HSO4-, H3O+ dan SO32- akan diselesaikan menggunakan metode Newton-Rhapson yang menyelesaikan empat persamaan dengan menyatakan keempatnya sebagai sebuah fungsi baru. Metode ini menyatakan nilai tangensial dari tebakan awal sebuah akar pada suatu titik referensi. Variabel kesetimbangan massa dan kesetimbangan energi yang berbentuk persamaan differensial akan diselesaikan menggunakan metode Runge-Kutta (RK) sebagai metode penyelesaian persamaan differensial sederhana atau ordinary differential equation (ODE). Metode Runge-Kutta mampu mencapai akurasi perhitungan serupa dengan deret Taylor dengan menggunakan sebuah increment function. Simulasi dengan menggunakan kondisi debit gas dan liquid 1.691.277 m3/jam serta 68.912 m3/jam menghasilkan efisiensi penyisihan gas dan pH sebesar 30,46% serta 4,19 yang sesuai dengan kondisi lapangan. Hasil simulasi model yang mempertimbangan kesetimbangan reaksi, massa dan energi memberikan hasil yang sejalan dengan literatur dimana seiring meningkatnya debit liquid, efisiensi penyisihan akan mengalami kenaikan. Kalibrasi dan validasi dilakukan dengan memvariasikan debit liquid serta koefisien transfer massa gas keseluruhan. Melalui kalibrasi didapatkan bahwa debit liquid serta koefisien transfer massa keseluruhan merupakan faktor pembatas utama di dalam proses penyisihan gas SO2 pada sebuah flue gas desulfurizer. |
