Panas yang dihasilkan dari radiasi sponge iron dengan H
2
S akan membuat ferro sulfide FeS bereaksi dengan sulfur bebas membentuk ferro disulfide FeS
2
. FeS + S
FeS
2
Ferro disulfida adalah senyawa inert yang sulit untuk diregenerasi kembali menjadi sponge iron. Pada suhu 100
o
F, FeS dapat teroksidasi menjadi ferro sulfat, berdasarkan reaksi:
FeS + 2O
2
FeSO
4
Ferro sulfat akan bereaksi dengan air yang terbentuk dari reaksi penyerapan sulfur pada kondisi asam. Hal ini menyebabkan kondisi dalam vessel
semakin asam. Sehingga akan mempengaruhi life time sponge iron itu sendiri. Untuk menjaga agar pH tetap berkisar antara 7,5-9 dilakukan penambahan soda ash
Na
2
CO
3
. Soda ash juga berfungsi menjaga kelembaban sponge iron. Kelembaban dari sponge iron menjadi factor yang sangat penting karena
apabila uap air didalam gas umpan masuk dengan tekanan lebih besar dari tekanan yang ada dalam sponge iron, menyebabkan pengikatan uap air oleh spomge iron.
Begitu pula pada kondisi sebaliknya menyebabkan sponge iron kehilangan kelembaban 30 - 40 wt. Kelembaban dapat dimonitor melalui jumlah tetesan air
diindikasikan sebagai kondisi kering dry, kelembaban yang terlalu tinggi lebih dari 45 wt mengakibatkan pengurangan umur adsorben.Duckworth, 1965
2.6 Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas
Salah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell Paques dari Shell Global Solutions International dan Paques Bio-Systems. Proses ini sudah
diterapkan secara komersial sejak tahun 1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-desulfurisasi dengan lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh
Ricky Hidayat : Penentuan Efisiensi Penyerapan Sulfur Oleh Sponge Iron Vessel 61-201-DA Unit Desulfurizer Pada Ammonia Plant-II PT. Pupuk Iskandar Muda-Lhokseumawe, 2009.
dunia. Proses ini dapat menyingkirkan sulfur dari aliran gas dan menghasilkan hidrogen
sulfida dengan kapasitas mulai dari 100 kghari sampai dengan 50 tonhari, menggunakan mikroorganisme Thiobacillus yang sekaligus bertindak sebagai katalis
proses bio-desulfurisasi. Dalam proses ini, aliran gas yang mengandung hidrogen sulfida dilewatkan pada absorber dan dikontakkan pada larutan soda yang
mengandung mikroorganisme. Senyawa soda mengabsorbi hidrogen sulfida, dan kemudian dialirkan ke bioreaktor THIOPAQ berupa tangki atmosferik teraerasi
dimana mikroorganisme mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer secara biologis dalam kondisi pH 8,2-9. Sulfur hasil reaksi kemudian melalui proses
dekantasi untuk memisahkan dengan cairan soda. Cairan soda dikembalikan ke absorber, sedangkan sulfur diperoleh sebagai cake atau sebagai sulfur cair murni.
Karena sifatnya yang hidrofilik sehingga mudah diabsorpsi oleh tanah, maka sulfur yang dihasilkan dari proses ini dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan baku
pupuk.Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai berikut :
•
Absorpsi H2S oleh senyawa soda
•
Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme
Ricky Hidayat : Penentuan Efisiensi Penyerapan Sulfur Oleh Sponge Iron Vessel 61-201-DA Unit Desulfurizer Pada Ammonia Plant-II PT. Pupuk Iskandar Muda-Lhokseumawe, 2009.
Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah :
•
dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar efisiensi penyingkiran hidrogen sulfida dapat mencapai 99,8 hingga menyisakan kandungan
hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam aliran gas kurang dari 4 ppm- volume
•
pemurnian gas dan pengambilan kembali recovery sulfur terintegrasi dalam 1 proses- gas buang flash gasvent gas dari proses ini tidak mengandung gas
berbahaya, sehingga sebelum dilepas ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare. Hal ini membuat proses ini ideal untuk lokasi-lokasi dimana proses yang
memerlukan pembakaran misalnya flare atau incinerator tidak dimungkinkan.
•
menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi
•
sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan resiko penyumbatan plugging atau blocking pada pipa
•
Bio-katalis yang digunakan bersifat self-sustaining dan mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses
•
Konfigurasi proses yang sederhana, handal dan aman antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah sehingga mudah untuk dioperasikan
•
Proses Shell-Paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang regenerator amine, fuel gas, synthesis gas, serta aliran oksigen yang mengandung gas
limbah yang tidak dapat diproses dengan pelarut.
http:kimia.upi.eduutamabahanajarkuliah_web2008Riski20Septiadevana2006 06249_IE6.0halaman_15.html
Ricky Hidayat : Penentuan Efisiensi Penyerapan Sulfur Oleh Sponge Iron Vessel 61-201-DA Unit Desulfurizer Pada Ammonia Plant-II PT. Pupuk Iskandar Muda-Lhokseumawe, 2009.
2.7 Sponge Iron Vessel Desain
