Artikel

Pirolisis Adalah : Pengertian, Produk Hingga Proses Pirolisis

Pirolisis Adalah – Pirolisis berasal dari dua kata yaitu Pyro yang berarti “Panas” dan Lysis yang bermakna “penguraian” atau “degradasi”, sehingga pirolisis...

Written by andra · 3 min read >
uraian pirolisis adalah

Pirolisis Adalah – Pirolisis berasal dari dua kata yaitu Pyro yang berarti “Panas” dan Lysis yang bermakna “penguraian” atau “degradasi”, sehingga pirolisis dapat diartikan sebagai penguraian biomassa karena panas pada suhu lebih dari 150 0C.  Proses pirolisis ini terdiri dari beberapa fase dan terbagi menjadi beberapa type. Di bawah ini uraian lengkap pengertian, proses hingga produk pirolisis.

Pirolisis Adalah

Pirolisis adalah dekomposisi kimia bahan organik melalui proses pemanasan  tanpa adanya atau sedikit oksigen atau reagen lainnya, yang mana material mental akan mengalami pemecahan struktur kimia menjadi fase gas.

Terdapat tiga produk dalam proses pirolisis, antara lain : gas, pyrolisis oil dan arang. Dimana proporsinya ditentukan dari metode pirolisis, karakteristik biomassa, dan parameter reaksi. Masing masing produk pirolisis tersebut merupakan bahan bakar yang dapat dikonversi menjadi listrik melalui beberapa cara yang berbeda.

Pirolisis adalah kasus khusus dari thermolysis yang terkait dengan proses kimia charring dan yang paling banyak digunakan yaitu bahan organik. Pirolisis biomassa umumnya berlangsung pada rentang temperature 300 0C sampai dengan 600 0C. Pada reaksi kimia pirolisis biomassa, terdapat tiga faktor yang berpengaruh, antara lain :

  • Bahan Baku : Komposisi kimia, Kadar air
  • Reaktor : vertical shaft/batch reactor, rotating tubular.
  • Kondisi Operasi : suhu pirolisis, waktu pirolisis, laju pemanasan

Produk Pirolisis

Secara umum, produk dari proses pirolisis dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yakni :

  1. Produk padat : Berupa residu padat yang kaya kandungan karbon (char / arang)
  2. Produk Cair : Berupa (tar, hidrokarbon, dan air)
  3. Produk Gas : CO, H2O, CO2, C2H2, C2H4, C2H6, C6H6, dan lain lain.

Char atau arang dapat digunakan sebagai bahan bakar padat atau bahan bakar pada proses pembakaran langsung melalui atau tanpa melalui proses densifikasi. Produk cair atau minyak dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik melalui mesin pembakaran dalam seperti bensin. Sedangkan untuk gas dapat menghasilkan energi listrik melalui turbin gas .

Namun demikian, produk yang dihasilkan dari proses pirolisis dapat berbeda berdasarkan jenis limbah yang digunakan. Misalnya pirolisis dari limbah domestic (sampah kota) akan menghasilkan 35% arang dan kadar abu hingga 37%. Atau proses pirolisis dengan laju pemanasan yang lambat terhadap limbah ban, akan menghasilkan arang hingga 50% dan kadar abu sekitar 10%.

Proses Pirolisis

Proses pirolisis adalah tahap awal dari serangkaian proses yang terjadi dalam proses gasifikasi dan melibatkan proses kimia serta fisik yang kompleks dimana suatu perubahan dalam kondisi operasi berpengaruh pada proses secara keseluruhan. Proses pirolisis ini akan menghasilkan zat dalam tiga bentuk yaitu padat, gas dan cairan.

Proses pirolisis dapat dibagi menjadi beberapa fase, dimana dijadikan pedoman prosesnya, yaitu :

  1. Fase Pengeringan

Pada suhu 200 0C pengeringan fisik yang disertai dengan produksi uap air, bila yang dimasukkan bahan biomassa yang basah maka perlu disertakan atau dimasukkan steam (uap air panas) ke dalam reaktor.

  1. Fase Pirolisis

Fase pirolisis terjadi pada rentang suhu 200 0C – 500 0C, dimana struktur makromolekul pecah menjadi gas, komponen organik cair, dan karbon padat.

  1. Fase Evolusi Gas

Fase evolusi gas terjadi pada rentang suhu 500 0C – 1200 0C, produk hasil proses pirolisis diturunkan lebih lanjut menjadi karbon padat, dan produk organik cair menghasilkan gas yang stabil.

Hidrokarbon besar molekul besar dipecah menjadi metana dan karbon padat. Metana direaksikan dengan uap air dikonversi menjadi karbon monoksida dan hydrogen. Karbon padat direaksikan dengan uap air atau karbondioksida dikonversi menjadi karbonmonoksida dan hidrogen.

Proses pirolisis dapat diklasifikasikan menjadi 4 macam, antara lain :

  1. Pirolisis Lambat (Slow Pyrolisis)

Merupakan pirolisis yang dilakukan pada laju pemanasan dengan rata-rata (5-7K /Menit). Pirolisis jenis ini mampu menghasilkan jumlah produk cair yang sedikit , sedangkan gas dan arang lebih banyak.

  1. Pirolisis Cepat (Fast Pyrolisis)

Merupakan pirolisis yang dilakukan pada laju pemanasan sekitar 0,5-2 detik dengan suhu 400 0C -600 0C dan proses pemadaman yang cepat pada akhir proses. Pemadaman yang cepat sangat dibutuhkan untuk mendapatkan produk dengan berat molekul tinggi sebelum akhirnya terkonversi menjadi senyawa gas yang memiliki berat molekul rendah.

Dengan cara ini akan mampu menghasilkan produk minyak pirolisis yang hingga 75% lebih tinggi dibandingkan dengan pirolisis konvensional.

  1. Pirolisis Kilat (Flash Pyrolisis)

Jenis pirolisis yang berlangsung hanya beberapa detik saja dengan pemasanan yang sangat tinggi. Flash Pyrolisis pada biomassa memerlukan pemanasan yang cepat dan ukuran partikel yang kecil yakni sekitar 105 – 250 µm.

  1. Pirolisis Katalitik Biomassa

Merupakan jenis pirolisis yang digunakan untuk membuktikan kualitas minyak yang dihasilkan. Minyak tersebut diperoleh dengan cara pirolisis katalitik biomassa yang tidak membutuhkan teknik pra-pengolahan sampel yang mahal dan melibatkan kondensasi dan penguapan kembali.

Reaktor Pirolisis

Reaktor pirolisis adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai pengurai senyawa-senyawa organik yang dilakukan dengan proses pemanasan tanpa berhubungan langsung dengan udara luar dengan suhu sekitar 300 0C – 600 0C.

Reaktor pirolisis dibungkus dengan selimut dari bata dan tanah guna menghindari panas keluar berlebih, menggunakan bahan bakar kompor minyak tanah atau gas.

Kegunaan Pirolisis

Proses pirolisis banyak digunakan dalam industri kimia, adalah sebagai berikut :

  • Untuk menghasilkan arang, karbon aktif, methanol dan bahan kimia lainnya dari bahan kayu;
  • Untuk mengubah ethylene dichloride ke vinil klorida untuk membuat PVC;
  • Untuk memproduksi kokas dari batubara;
  • Untuk mengubah biomassa menjadi gas sintesis;
  • Untuk mengubah limbah menjadi bahan sekali pakai dengan aman;
  • Untuk memproduksi bahan bakar seperti bensin .

Contoh Proses Pirolisis

contoh proses pirolisis

Pirolisis memproses bahan baku berupa komponen organik yang diperoleh dari suatu limbah seperti limbah plastik yang akan diubah oleh pemanasan menjadi produk-produk yang bernilai tinggi seperti nafta, minyak mentah (crude oil) atau synga.

Misalnya adalah pada pembuatan bahan bakar dari limbah plastik yang berasal dari bahan baku berupa sampah plastik PP yang didapatkan dari para pemulung dan katalis zeolite yang diperoleh dari alam. Pertama-tama semua limbah plastik tersebut dicuci dengan air bersih, untuk menghilangkan kotoran yang menempel. Lalu dipotong kecil kecil dengan ukuran 3 -5 mm.

Proses pirolisis dilakukan menggunakan reaktor jenis  semi batch stainless steel unstirred berkapasitas 3,5 dm3 operasi pada tekanan 1 atmosfer.  Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut :

  1. Persiapkan sampel dari limbah plastik PP sebanyak 50 gram
  2. Tambahkan katalis 5 gram
  3. Tempatkan sampel ke dalam reaktor yang dialiri nitrogen
  4. Panaskan sampel hingga suhu mencapai 450 0C atau 500 0C dengan waktu tinggal di dalam reaktor selama 30 menit.

Bila percobaan telah selesai, maka pengambilan sampel dapat dilakukan. Lakukan analisa pengaruh suhu pirolisis terhadap yield senyawa hidrokarbon yang dihasilkan.

Pada tahap kondensasi, uap hasil dari reaktor pirolisis dialirkan menuju rangkaian kondensor yang dialiri air pendingin. Lalu kumpulkan liquid hasil kondensasdi dalam Erlenmeyer. Sementara uap yang tidak terkondensasi dikumpulkan di dalam penampung gas.

Liquid hasil kondensasi kemudian dianalisa dengan Gas chromatography massspectrometry (GC-MS). Bahan baku yang digunakan dianalisa menggunakan Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR).

Demikianlah uraian proses pirolisis lengkap. Semoga penjelasan di atas dapat menjadi referensi dan bermanfaat.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *