Perhitungan Neraca Massa sebagai Dasar Perencanaan Flue Gas Desulfurization pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap

Abstract

Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) berbahan bakar batu bara pada industri kertas menghasilkan emisi gas buang yang mengandung sulfur dioksida (SO2) yang berpotensi menurunkan kualitas udara serta berdampak terhadap kesehatan dan lingkungan. Penelitian ini bertujuan menganalisis kadar SO2 pada cerobong PLTU industri kertas dan menghitung neraca massa emisi SO2 sebagai dasar perencanaan flue gas desulfurization (FGD). Metode yang digunakan adalah deskriptif kuantitatif dengan data primer berupa konsentrasi SO2, kadar oksigen, dan laju alir gas buang hasil pengukuran langsung pada cerobong menggunakan portable gas analyzer, serta data sekunder berupa analisis ultimat batu bara dan dokumen teknis perusahaan yang diolah menggunakan Microsoft Excel. Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi SO2 sebesar 815,568 ppm atau 2.134,82 mg/Nm³ yang melebihi baku mutu 550 mg/Nm³. Laju massa SO2 yang masuk ke sistem FGD sebesar 1.573,96 kg/jam dengan target penyisihan 76,4% sehingga SO2 yang disisihkan sebesar 1.202,51 kg/jam. Input batu kapur (CaCO3) yang dibutuhkan sebesar 2.160,75 kg/jam dan air proses 12.244,26 kg/jam, sedangkan output berupa gipsum sebesar 3.231,73 kg/jam, sisa CaCO3 281,84 kg/jam, dan konsentrasi SO2 keluaran sekitar 503,82 mg/Nm³ yang telah memenuhi baku mutu.

Coal-fired steam power plants in the paper industry produce flue gas emissions containing sulfur dioxide (SO2), which can degrade air quality and affect human health and the environment. This study aims to analyze SO2 levels at the stack of a steam power plant in a paper industry and to calculate the SO2 mass balance as a basis for planning a flue gas desulfurization (FGD) system. A quantitative descriptive method was applied using primary data on SO2 concentration, oxygen content, and flue gas flow rate measured directly at the stack with a portable gas analyzer, as well as secondary data consisting of coal ultimate analysis and company technical documents, processed using Microsoft Excel. The results show an SO2 concentration of 815.568 ppm or 2,134.82 mg/Nm³, exceeding the emission standard of 550 mg/Nm³. The SO2 mass flow entering the FGD system is 1,573.96 kg/h with a removal target of 76.4%, so the amount of SO2 to be removed is 1,202.51 kg/h. The required limestone (CaCO3) input is 2,160.75 kg/h with 12,244.26 kg/h of process water, while the outputs are 3,231.73 kg/h of gypsum, 281.84 kg/h of unreacted CaCO3, and an outlet SO2 concentration of approximately 503.82 mg/Nm³, which meets the emission standard.