Teknologi penghilangan belerang dalam batu bara

Thread Content

Pos ini terakhir diedit oleh liaifeng pada tanggal 2018-9-3 pukul 11:18. Teknologi penghilangan belerang dari batu bara. Batu bara merupakan sumber bahan bakar fosil yang paling melimpah di dunia, mencakup lebih dari 70% dari total cadangan bahan bakar fosil di dunia. Saat ini, batu bara menyumbang sekitar 30% dari konsumsi energi primer di dunia. Menurut prediksi Konferensi Energi Dunia, peran batu bara sebagai sumber energi primer tidak akan berubah dalam jangka waktu yang lama. Diperkirakan pada tahun 2020, batu bara akan menyumbang 33,7% dari konsumsi energi primer di dunia. Tiongkok merupakan negara yang memproduksi dan mengonsumsi batu bara dalam jumlah besar. Saat ini, batu bara menyuplai 75% dari kebutuhan energi primer negara kita. Dalam beberapa dekade ke depan, batu bara akan tetap menjadi sumber energi utama bagi Tiongkok. Batu bara, sebagai sumber energi, telah memberikan kontribusi besar terhadap perkembangan manusia. Namun, dalam proses penambangan dan penggunaan batu bara, muncul berbagai masalah polusi. Terutama, asap yang dihasilkan selama proses pembakaran dapat menimbulkan dampak negatif yang nyata maupun potensial, sehingga mengancam keseimbangan ekosistem dan kehidupan manusia. 　　Empat masalah polusi global utama: debu di udara, hujan asam, efek rumah kaca, dan kerusakan lapisan ozon, telah memberikan dampak serius terhadap kondisi hidup manusia seiring dengan perkembangan ekonomi yang pesat. Pencemaran udara memiliki hubungan langsung dengan produksi dan penggunaan energi. Terutama, pemanfaatan batu bara merupakan penyebab utama munculnya asap, hujan asam, dan efek rumah kaca. Kerusakan lapisan ozon juga berkaitan erat dengan emisi metana (CH4) selama proses penambangan batu bara. 　　Sebenarnya, batu bara, sama seperti gas alam dan minyak bumi, bukanlah sumber polusi itu sendiri. Masalah polusi lingkungan yang parah akibat penggunaan batu bara sebagai sumber energi utama disebabkan oleh teknologi pengolahan dan pemanfaatan batu bara yang masih belum maju. Sampai saat ini, belum ditemukan cara yang efektif untuk mengatasi masalah lingkungan yang ditimbulkan oleh pembakaran batu bara secara langsung. Oleh karena itu, cara mendasar untuk mengatasi masalah rendahnya tingkat pemanfaatan batu bara dan polusi yang parah adalah dengan memanfaatkan sumber daya batu bara secara rasional, bersih, dan efisien, serta mengembangkan dan menerapkan teknologi batu bara yang ramah lingkungan. Kesalahan! Sumber referensi tidak ditemukan. Membahas dan menganalisis teknologi pembersihan asap sangatlah penting dan perlu. 　　1.1 Dampak penggunaan batu bara terhadap lingkungan  Batu bara telah mendorong pertumbuhan ekonomi negara kita yang cepat selama proses penggunaannya. Namun, efisiensi penggunaan batu bara masih rendah, sehingga menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan. Qu Xiao’e menilai kondisi polusi lingkungan di Tiongkok pada periode 1990–2009. Ia menggunakan berbagai indikator polusi, seperti jumlah emisi SO2 dari industri, jumlah debu yang dihasilkan oleh industri, dan sebagainya. Hasilnya menunjukkan bahwa struktur konsumsi energi yang didominasi oleh batu bara, meskipun mendukung perkembangan ekonomi, juga menyebabkan polusi lingkungan yang serius. 　　Sebagian besar para ilmuwan meneliti dampak penggunaan batu bara terhadap lingkungan udara. Beberapa ilmuwan melakukan penelitian dari sudut pandang kualitatif. Dong Xueling dan Liu Daman berpendapat bahwa asap yang dihasilkan dari pembakaran batu bara mengandung banyak zat berbahaya. Terutama partikel-partikel yang berukuran kurang dari 10 μm, yang dapat menyebabkan penurunan visibilitas udara, sehingga mencemari lingkungan udara. Lu Zhongxian dan Tang Yongshun berpendapat bahwa dalam proses penambangan batu bara, akan dihasilkan banyak debu batu bara. Selain itu, gas-gas berbahaya yang dihasilkan selama proses pembakaran juga dapat mencemari lingkungan udara. Xu Ruilin dan Wang Tijian berpendapat bahwa polusi udara di Provinsi Jiangsu merupakan jenis polusi yang disebabkan oleh batu bara. Mereka juga melakukan analisis terhadap kualitas udara di kota-kota di Jiangsu, dan menemukan bahwa polutan-polutan tersebut, berdasarkan tingkat keberadaannya, adalah debu, partikel halus yang mengambang di udara, SO2, dan NOX. Sun Nan berpendapat bahwa penggunaan batu bara akan menyebabkan peningkatan konsentrasi karbon dioksida, sehingga mempengaruhi iklim global. Liu Haibin dan Guo Zhengquan berpendapat bahwa peningkatan emisi karbon dioksida memerlukan upaya dari negara kita untuk meningkatkan pemanfaatan sumber daya batu bara. 　　1.2 Gambaran Umum Teknologi Penghilangan Belerang dari Batu Bara 1.2.1 Kenyataannya, sekitar setengah dari batu bara di Tiongkok digunakan untuk pembangkit listrik. Sekitar 30% batu bara tersebut digunakan untuk boiler industri, sedangkan 6% digunakan untuk keperluan pembakaran di rumah tangga. Luo Jiaoying mengatakan bahwa penggunaan batu bara di negara kita masih didominasi oleh cara pembakaran langsung. Proses pembakaran batu bara menghasilkan banyak polutan berbahaya seperti asap, SO2, CO2, NOX, yang menyebabkan polusi serius terhadap lingkungan udara. 　　Menurut Laporan Kondisi Lingkungan Tiongkok tahun 2013, pada tahun tersebut, dari 473 kota yang memantau kondisi curah hujan, persentase kota yang mengalami hujan asam adalah 44,4%. Sementara itu, persentase kota dengan frekuensi hujan asam di atas 25% adalah 27,5%. Di antaranya, persentase kota dengan rata-rata pH curah hujan tahunan yang kurang dari 5,6 (hujan asam), kurang dari 5,0 (hujan asam yang parah), dan kurang dari 4,5 (hujan asam yang sangat parah) masing-masing adalah 29,6%, 15,4%, dan 2,5%. Wilayah-wilayah di seluruh negeri yang terkena hujan asam terutama berada di sepanjang Sungai Yangtze dan di daerah-daerah di sebelah selatannya. Wilayah-wilayah tersebut mencakup sebagian besar wilayah Jiangxi, Fujian, Hunan, dan Chongqing, serta daerah Delta Sungai Yangtze, Delta Sungai Pearl, dan bagian tenggara Sichuan. Luas wilayah yang terkena hujan asam sekitar 10,6% dari total luas wilayah negara tersebut. Hujan asam di Tiongkok berjenis sulfat. SO2 yang dikeluarkan oleh pembangkit listrik berbahan bakar batu bara dan sumber-sumber polusi lainnya dapat menyebar ke daerah-daerah yang jauh melalui udara, sehingga membentuk hujan asam. Pembakaran batu bara ber sulfur tinggi dalam jumlah besar merupakan penyebab utama polusi hujan asam di wilayah barat daya dan tengah selatan. Dampak buruk hujan asam terhadap lingkungan meliputi degradasi hutan, pengasaman danau, kematian ikan, berkurangnya populasi makhluk air, pengasaman tanah di lahan pertanian yang menyebabkan tanah menjadi tidak subur, meningkatnya polusi akibat logam berat beracun, penurunan produksi pangan, sayuran, dan buah-buahan secara signifikan, serta kerusakan pada bangunan, jembatan, dan benda-benda bersejarah. 　　1.2.2 Kefungsiannya Teknologi untuk mengendalikan emisi SO2 dapat dibagi menjadi tiga kategori, yaitu desulfurisasi sebelum pembakaran (teknik pembersihan batu bara), desulfurisasi selama pembakaran (penyerapan sulfur di dalam tungku), dan desulfurisasi setelah pembakaran (desulfurisasi gas buang, Flue Gas Desulfurization/FGD). Desulfurisasi sebelum pembakaran dapat menghilangkan sebagian besar sulfur anorganik yang terkandung dalam batu bara, tetapi tidak efektif terhadap sulfur organik. Dengan digabungkan dengan teknik desulfurisasi lainnya, barulah emisi SO2 dapat dikendalikan sesuai dengan standar lingkungan ； Desulfurisasi selama proses pembakaran dapat menyederhanakan proses pembersihan, sekaligus meningkatkan efisiensi penggunaan panas. Namun, efektivitas desulfurisasi tersebut rendah, emisi debu meningkat, dan sulfat yang dihasilkan dari proses desulfurisasi akan terurai pada suhu tinggi di boiler batu bara ； Desulfurisasi asap setelah pembakaran merupakan teknik yang relatif matang, stabil, dan efisien. Teknik ini merupakan metode desulfurisasi yang paling efektif dan paling banyak digunakan untuk mengendalikan emisi SO2 di atmosfer saat ini. 　　Teknologi penghilangan belerang dari batu bara sebelum pembakaran  Belerang yang terkandung dalam batu bara dipisahkan melalui metode tertentu sebelum batu bara dibakar atau diubah menjadi bahan lain. Dengan demikian, kandungan belerang selama proses pembakaran dapat dikurangi, sehingga polusi akibat gas sulfur dioksida yang dihasilkan dari pembakaran batu bara pun berkurang. Metode yang digunakan meliputi metode fisik, metode kimia, dan metode mikroba. 　　2.1 Teknologi desulfurisasi fisik Hingga saat ini, teknologi desulfurisasi fisik merupakan satu-satunya metode pembersihan batu bara yang telah diindustrialkan. Metode-metode seperti metode jigging, metode pemisahan batu bara menggunakan media berat, dan metode flotasi yang digunakan secara luas di negara kita termasuk dalam kategori metode pembersihan fisik. Proses pemisahan produk dari limbah merupakan tahap penting dalam proses pembersihan fisik batu bara. Dengan metode fisika, tanah liat, shale, dan belerang dari pirit dapat dihilangkan dari batu bara mentah. Dengan menghancurkan batu bara, zat-zat kotor yang terikat secara non-kimia dapat dipisahkan dari batu bara tersebut. Selanjutnya, dengan memanfaatkan perbedaan berat jenis antara komponen organik yang membentuk batu bara (struktur mikroskopis dasar batu bara) dan zat-zat mineral yang memiliki kepadatan lebih tinggi, terkadang keduanya juga dapat dipisahkan dengan memanfaatkan perbedaan sifat kelengketan permukaannya, sifat magnetismenya, serta sifat konduktivitas listriknya. Metode utama untuk pemisahan tersebut antara lain: metode flotasi modern, metode pengkayaan dengan cairan berat, metode pemisahan magnetik, metode pemisahan elektrostatik, metode koagulasi, serta metode pemisahan batu bara halus menggunakan kipas pusar dengan media berat. 　　Gambar: Sistem pembersihan fisik batu bara
2.2 Teknologi desulfurisasi kimia
Teknologi desulfurisasi kimia umumnya menggunakan basa kuat, asam kuat, dan oksidator kuat untuk menghilangkan belerang yang terkandung dalam batu bara, melalui proses reduksi kimia, ekstraksi nitrogen, atau pirolisis. Metode yang sering digunakan antara lain metode Meyers, metode oksidasi dengan CaCl2, metode pelelehan dengan NaOH, metode (NH)4OH, serta metode oksidasi dengan H2O2. Meskipun metode kimia dapat menghilangkan hampir semua belerang anorganik dan sebagian besar belerang organik yang terkandung dalam batu bara, metode ini memiliki kelemahan berupa kondisi proses yang rumit dan biaya yang tinggi. Terkadang, proses ini perlu dilakukan dalam kondisi asam-basa tertentu, atau bahkan pada suhu tinggi. Bagi batu bara kokas, hal ini berdampak besar terhadap sifat batu bara tersebut, seperti menurunkan tingkat kohesivitasnya dan mengurangi nilai kalorinya. Saat ini hanya terbatas pada penelitian di laboratorium. 　　2.3 Teknologi Desulfurisasi Biologis
Prinsip desulfurisasi biologis adalah memanfaatkan sifat beberapa bakteri yang tahan asam dan panas untuk mencerna dan menyerap ion Fe3+ serta SO2 selama proses pertumbuhannya. Dengan demikian, proses oksidasi dan penghilangan pirit dapat terjadi. Tingkat penghilangan belerang mencapai lebih dari 90%. Metode desulfurisasi biologis antara lain metode leaching, metode oksidasi permukaan, dan metode lainnya. Namun, waktu reaksi desulfurisasi yang panjang menyulitkan proses ini untuk digunakan dalam skala industri. Dibandingkan dengan metode fisik dan kimia, metode mikroba membutuhkan investasi yang lebih sedikit dan biaya operasional yang lebih rendah. Metode ini juga mampu menghilangkan senyawa sulfida yang terdapat dalam batu bara, meskipun senyawa tersebut tersebar dalam jumlah yang sangat kecil. 　　2.4 Kesimpulan Dari ketiga metode desulfurisasi, yaitu fisika-kimia, mikrobiologi, dan metode lainnya, yang paling banyak digunakan dalam industri adalah metode fisika, karena biayanya yang rendah ； Metode mikroba telah menarik perhatian yang luas, baik di dalam maupun luar negeri. Namun, untuk digunakan dalam industri, masih diperlukan waktu yang cukup lama untuk penelitian dan pengembangan teknologinya ； Hukum kimia lebih sering digunakan di laboratorium. Dalam pengembangan di masa depan, saya rasa menggabungkan ketiga metode tersebut secara efektif, sesuai dengan jenis batu bara yang berbeda, merupakan arah pengembangan yang baik. 　　Teknologi desulfurisasi di dalam tungku 3: Prinsip kerja teknologi ini adalah dengan memasukkan bahan bakar dan serbuk kalsium karbida yang berfungsi sebagai agen penyerap ke dalam ruang pembakaran secara bersamaan. Aliran udara menyebabkan partikel bahan bakar, serbuk kalsium karbida, dan abu tercampur rata di dalam ruang pembakaran yang berbentuk bed fluidisasi siklik. Di sana, serbuk kalsium karbida terurai menjadi kalsium oksida. Kalsium oksida kemudian bereaksi dengan sulfur dioksida membentuk kalsium sulfat. Suhu di ruang pembakaran boiler perlu dikendalikan pada kisaran 850–900°C agar reaksi dapat berlangsung secara optimal. 　　Umumnya digunakan teknik fluidisasi siklik (CFB). Prinsipnya adalah bahan bakar dan zat penghilang belerang dimasukkan dari bagian bawah ruang pembakaran di dinding sisi tungku. Udara primer dimasukkan melalui panel distribusi udara yang terletak di dasar tungku, sedangkan udara sekunder dimasukkan dari bagian tengah ruang pembakaran di dinding sisi. Butiran batu bara dan udara bercampur secara intensif sehingga terjadi proses pembakaran yang bersifat “fluidisasi”. Di keluaran tungku, terdapat alat pemisah berupa kipas putar dan alat pengembalian bahan bakar ke dalam tungku, sehingga tercipta siklus penggunaan bahan bakar. Hal ini memungkinkan proses pembakaran dan penghilangan belerang berlangsung lebih lama, sehingga mencapai tujuan pembakaran yang sempurna dan penghilangan belerang yang efektif. Asap hasil pembakaran kemudian dialirkan ke permukaan pemanas di bagian belakang tungku, sama seperti pada tungku berbahan bakar serbuk batu bara. 　　Reaksi utama dalam proses desulfurisasi batu bara di tungku fluidized bed siklus adalah peluruhan CaCO3 dan reaksi sulfurisasi antara CaO dan SO2. Proses peluruhan CaCO3 akan langsung mempengaruhi aktivitas desulfurisator, yang pada akhirnya berdampak pada efektivitas proses desulfurisasi. Saat ini, dalam penelitian mengenai proses pembakaran dan dekomposisi batu kapur, mekanisme reaksi kimia apa yang mengendalikan proses dekomposisi tersebut, serta bagaimana cara mengendalikannya, masih belum ada kesimpulan yang pasti. 4 Prinsip dan Teknologi Desulfurisasi Asap Setelah Pembakaran 　　4.1 Gambaran Umum 　　Proses desulfurisasi asap dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu metode basah, metode kering, dan metode setengah kering. Desulfurisasi basah merupakan proses di mana gas buang dicuci menggunakan bahan penyerap cair, sehingga SO2 yang terkandung dalam gas buang dapat diserap ； Desulfurisasi kering merupakan proses penghilangan SO2 dari asap buang, dengan menggunakan bahan penyerap, adsorben, atau katalis dalam bentuk serbuk atau butiran padat ； Metode setengah kering merupakan metode desulfurisasi yang berada di antara metode basah dan metode kering. Berikut ini dijelaskan beberapa teknologi desulfurisasi asap yang banyak digunakan dalam industri, serta teknologi-teknologi baru yang diteliti dan diterapkan dalam beberapa tahun terakhir. 　　4.2 Beberapa Proses Desulfurisasi Asap 　　4.2.1 Proses Basah Batu Kapur/Kapur-Gipsum 　　Proses batu kapur/kapur-gipsum merupakan proses desulfurisasi asap secara basah yang paling umum digunakan, dan merupakan proses yang paling banyak diterapkan dalam industri. Teknologi ini menggunakan batu kapur atau larutan kapur untuk menyerap SO2 yang terkandung dalam asap di dalam alat pembersih tipe basah. Reaksi utama yang terjadi adalah sebagai berikut:
Metode kapur: SO2 + CaO + H2O → CaSO3·H2O.
Metode batu kapur: SO2 + CaCO3 + H2O → CaSO3·2H2O + CO2. Setelah reaksi tersebut, cairan hasil reaksi tersebut dicampur dengan udara, sehingga CaSO3 dioksidasi menjadi CaSO4, dan dihasilkan produk samping berupa gipsum. 　　Proses ini memiliki keunggulan berupa sumber bahan baku yang melimpah, biaya produksi yang rendah, kinerja yang andal, proses operasional yang sederhana, tingkat efisiensi penggunaan kalsium yang tinggi (>90%), serta efisiensi desulfurisasi yang tinggi (>90%). Karena itulah, proses ini digunakan dalam 85% dari peralatan desulfurisasi industri saat ini. Gipsum yang dihasilkan sebagai produk sampingan dari proses ini dapat dimanfaatkan secara efektif untuk menghindari polusi sekunder. Untuk meningkatkan proses penyerapan SO2 dan pelarutan batu kapur, dapat digunakan bahan tambahan untuk memperbaiki kondisi tersebut. Dengan demikian, tingkat desulfurisasi dapat ditingkatkan, penggunaan batu kapur dapat dikurangi, dan rasio kalsium terhadap sulfur pun dapat diturunkan. Eksperimen penggunaan asam organik yang murah dan mudah didapatkan sebagai bahan tambahan menunjukkan bahwa asam organik atau garam natriumnya dapat memperkuat metode pengolahan batu kapur/lima-gipsum. Dengan demikian, tingkat desulfurisasi meningkat secara signifikan, waktu operasi yang stabil pun bertambah panjang, sehingga kapasitas penyerapan slurry juga meningkat. Rasio cairan-gas merupakan parameter penting yang mempengaruhi kinerja sistem desulfurisasi. Parameter ini dapat mempengaruhi tingkat desulfurisasi dalam proses desulfurisasi basah menggunakan batu kapur dan gipsum, serta kandungan dan konsentrasi batu kapur dalam slurry. Du Qian dkk. menggunakan alat desulfurisasi basah tipe film turun teratur untuk meneliti pengaruh rasio cairan-gas terhadap tingkat desulfurisasi dalam proses tersebut. Mereka menyimpulkan bahwa pada rasio cairan-gas yang sama, tingkat desulfurisasi meningkat seiring peningkatan ketinggian, sedangkan laju peningkatan tingkat desulfurisasi tersebut menurun seiring peningkatan ketinggian ； Pada berbagai rasio cairan-gas, tingkat desulfurisasi meningkat seiring dengan peningkatan rasio cairan-gas tersebut. 　　4.2.2 Proses desulfurisasi air laut
Proses desulfurisasi air laut merupakan metode desulfurisasi gas buang secara basah, yang menggunakan air laut alami untuk menghilangkan SO2 dari gas buang. Prinsipnya adalah SO2 dalam gas buang diserap oleh air laut, lalu terjadi proses hidrolisis dan oksidasi di dalam larutan tersebut. Setelah itu, larutan tersebut dimasukkan ke dalam tangki aerasi agar nilai pH-nya meningkat, sehingga emisi gas SO2 dapat dikurangi. Udara ditiupkan ke dalam tangki aerasi tersebut, sehingga SO32- dioksidasi menjadi SO42-. Proses desulfurisasi air laut tidak hanya mampu mencapai tujuan desulfurisasi, tetapi juga memenuhi standar emisi yang berlaku. Proses ini memiliki dampak negatif yang kecil terhadap lingkungan laut, sehingga memudahkan perusahaan-perusahaan yang berlokasi di pesisir untuk melakukan proses desulfurisasi air laut. 　　Proses utama untuk desulfurisasi air laut: Wang Qingzhang dan rekan-rekannya dari Ocean University of China telah mengembangkan proses yang memanfaatkan limbah pabrik alkali berupa slak putih (komponen utamanya adalah CaCO3 dan Mg(OH)2), serta abu hasil proses desulfurisasi asap di pembangkit listrik menggunakan metode setengah kering (komponen utamanya adalah Ca(OH)2 dan CaSO3O). Bahan-bahan ini digunakan sebagai bahan penambah kealkalian untuk membantu proses penghilangan SO2 dari asap. Setelah proses desulfurisasi, air laut diproses lebih lanjut melalui proses aerasi alami atau di dalam kolam pengolahan khusus, sehingga air tersebut dapat memenuhi standar emisi yang ditetapkan. Proses ini memiliki kecepatan penyerapan SO2 yang tinggi, membutuhkan jumlah air laut yang sedikit, tidak menimbulkan polusi sekunder, dan cocok digunakan untuk batu bara dengan kandungan belerang yang berbeda-beda. Dengan cara memanfaatkan limbah sebagai bahan baku, proses ini jauh lebih unggul dibandingkan proses desulfurisasi menggunakan air laut lainnya. 　　Huang Zonghan juga memanfaatkan pengalaman praktis terkait proses desulfurisasi asap menggunakan air laut pada unit pembangkit listrik nomor 4 di wilayah barat Shenzhen (300 Mw), serta pengalaman desain dari luar negeri dan pengalaman operasional di dalam maupun luar negeri. Dengan demikian, ia dapat menyempurnakan dan meningkatkan kinerja peralatan tersebut, sehingga dapat memberikan kontribusi yang lebih besar bagi upaya perlindungan lingkungan di pabrik pembangkit listrik tersebut. Di antaranya, diusulkan arah perbaikan lebih lanjut untuk proses desulfurisasi air laut: mengurangi luas bak aerasi sekitar 20% ； Menara penyerap semakin berukuran kecil ； Hentikan penggunaan katup bypass, atau bahkan hindari penggunaan saluran asap bypass, agar sistem desulfurisasi tetap berfungsi saat unit beroperasi. Atau, lakukan pergantian katup bypass secara berkala, guna memastikan kelenturan dan keandalan katup tersebut. 　　Proses desulfurisasi asap menggunakan air laut cocok untuk pembangkit listrik yang berada di pesisir dan membakar batu bara dengan kandungan belerang rendah hingga sedang. Prosesnya relatif sederhana, biaya investasi dan operasionalnya rendah, serta efisiensi desulfurisasinya tinggi. Namun, apakah air laut yang dihasilkan dari proses desulfurisasi tersebut memiliki dampak negatif terhadap lingkungan laut, masih belum dapat dipastikan. Masih ada perdebatan mengenai apakah pabrik listrik di daerah pesisir dapat menggunakan teknologi desulfurisasi air laut secara besar-besaran. 　　4.2.3 Proses desulfurisasi menggunakan metode pengeringan semprot berputar Metode pengeringan semprot berputar merupakan teknik desulfurisasi asap yang termasuk kategori metode semi-kering. Metode ini merupakan alternatif antara metode basah dan metode kering dalam proses desulfurisasi. Dibandingkan dengan sistem desulfurisasi basah, sistem desulfurisasi setengah kering tidak memerlukan sistem pembuatan pasta. Dalam sistem desulfurisasi basah, cairan Ca(OH)2 yang disemprotkan digantikan dengan serbuk CaO atau Ca(OH)2 serta uap air ； Dibandingkan dengan sistem desulfurisasi kering, metode ini mengatasi kelemahan metode penyemprotan kalsium di dalam tungku, yaitu efisiensi reaksi antara SO2 dan CaO yang rendah serta waktu reaksi yang lama. Dengan demikian, tingkat penggunaan bahan desulfurisasi pun meningkat. limbah padat kering yang dihasilkan dari proses ini memiliki volume yang kecil dan mudah dikelola, sehingga memiliki prospek pengembangan yang baik. 　　4.2.4 Proses desulfurisasi secara biologis Penelitian mengenai penggunaan mikroba untuk proses desulfurisasi dimulai seiring dengan penelitian mengenai pemanfaatan mikroba dalam proses pemisahan bijih. Pada tahun 1947, Colmer dan Hinkle menemukan dan membuktikan bahwa bakteri kemolitotrof dapat mempercepat proses oksidasi serta melarutkan pirit yang terdapat dalam batu bara. Penemuan ini dianggap sebagai awal dari penelitian di bidang metalurgi basah berbasis biologi. 　　Metode biologis merupakan teknologi penghilangan belerang dari asap yang baru dikembangkan. Metode ini memiliki keunggulan yang tidak dimiliki oleh metode lainnya; dapat dioperasikan pada suhu dan tekanan normal, membutuhkan investasi yang rendah, konsumsi energinya rendah, serta tidak menimbulkan polusi sekunder. Prinsip desulfurisasi asap menggunakan mikroorganisme adalah dengan membiarkan SO2 yang terkandung dalam asap larut dalam air melalui alat penyaring berbentuk lapisan air atau menara absorpsi, sehingga berubah menjadi sulfit dan sulfat. Dalam kondisi anaerobik dan adanya sumber karbon eksternal, bakteri pengreduktor sulfat akan mengubah sulfit dan sulfat tersebut menjadi senyawa sulfida. Selanjutnya, dalam kondisi aerobik, mikroorganisme aerobik akan mengubah senyawa sulfida tersebut menjadi belerang murni, sehingga belerang dapat dihilangkan dari sistem tersebut. 　　Proses desulfurisasi menggunakan mikroba dapat dibagi menjadi metode langsung, metode tidak langsung, dan metode dua langkah. Dari ketiganya, metode desulfurisasi langsung hanya cocok digunakan untuk menghilangkan kandungan SQ yang berada dalam konsentrasi rendah ； Proses desulfurisasi mikroba dengan metode tidak langsung memiliki keunggulan berupa biaya yang relatif murah dan praktis, serta biaya operasional yang rendah, sehingga cocok untuk kondisi di Tiongkok. Proses desulfurisasi dua langkah yang diteliti oleh Cork dkk., merupakan metode yang memanfaatkan proses respirasi anaerobik serta kemampuan bakteri penghasil belerang dalam melakukan fotosintesis, untuk mengubah sulfat/sulfida menjadi belerang murni. Langkah pertama, dalam kondisi anaerobik yang ketat, sulfat diubah menjadi H2S dengan bantuan bakteri Desulfobacter postgateii yang mampu mereduksi sulfat ； Langkah kedua, H2S diubah menjadi belerang murni oleh mikroba fotosintetik anaerobik yang hidup di dalam lumpur, yaitu Cblorbium limicola. Dengan menggunakan bakteri denitrifikasi (T. denitrificans) dalam reaktor aerasi anaerobik, tingkat penghilangan H2S dapat mencapai 97%. Penelitian bertahap yang dilakukan oleh Dasu dan Lens, serta para peneliti lainnya, mengenai proses desulfurisasi mikroba terus mendorong perkembangan dan kemajuan di bidang ini. 　　Metode mikroba untuk desulfurisasi asap memiliki keunggulan berikut: tidak memerlukan suhu atau tekanan tinggi, maupun katalis; prosesnya dapat dilakukan pada kondisi suhu dan tekanan normal. Biaya operasionalnya rendah, persyaratan peralatannya sederhana. Desulfurisasi dilakukan dengan bantuan mikroba autotrof yang membutuhkan nutrisi yang sedikit, sehingga tidak menimbulkan polusi sekunder. Oleh karena itu, desulfurisasi asap menggunakan mikroba merupakan teknologi rekayasa biologis yang praktis dan inovatif, dengan prospek serta potensi yang menjanjikan. Teknologi ini perlu mendapat perhatian serius agar pengembangannya dapat dipercepat. 　　Pengembangan teknologi desulfurisasi asap menggunakan mikroba memiliki potensi yang besar. Wang Yanjin dan rekan-rekannya berpendapat bahwa dalam penelitian di masa depan, pemilihan strain bakteri yang memiliki laju pertumbuhan cepat dan kemampuan desulfurisasi yang baik merupakan hal penting yang perlu diteliti terlebih dahulu. Mereka juga berpendapat bahwa dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika modern, bakteri penghilang belerang tertentu dapat dimodifikasi agar kemampuan konversinya semakin ditingkatkan. Dengan demikian, dapat dihasilkan bakteri yang memiliki laju pertumbuhan dan reproduksi yang cepat, aktivitas yang tinggi, serta kemampuan untuk beradaptasi pada rentang suhu dan nilai pH yang luas. Selain itu, penting pula untuk menyaring dan mengembangkan bakteri penghilang belerang yang memiliki daya adaptasi dan stabilitas yang lebih baik. Hal ini merupakan hal yang sangat penting dalam proses penelitian di masa depan. 　　Seiring dengan perkembangan terus-menerus dalam bidang bioteknologi, teknologi desulfurisasi asap menggunakan mikroba pasti akan mencapai kemajuan yang lebih besar. 　　4.3 Arah pengembangan di masa depan 　　Alat pembersih tipe Venturi yang telah dikembangkan oleh Zhang Jun Gang dkk. mampu membersihkan debu dan sulfur dioksida yang terkandung dalam asap hasil pembakaran batu bara secara efektif sekaligus. Dengan demikian, proses pembersihan debu dan sulfur dioksida dapat dilakukan secara terpadu. Hal ini sesuai dengan arah pengembangan pengolahan asap hasil pembakaran batu bara di negara kita saat ini. Di antaranya, efisiensi penghilangan debu dari asap hasil pembakaran batu bara mencapai (90–95)%, sedangkan efisiensi penghilangan sulfur dioksida dari asap dengan konsentrasi SO2 kurang dari 1200 ppm dapat mencapai sekitar 90%. Resistansi total alat pembersih tersebut hanya 1078 Pa atau setara dengan 10 mmH2O. Dengan demikian, kinerja teknologinya sangat baik. Teknologi integrasi penghilangan debu dan belerang telah berhasil dikembangkan. Teknologi ini saling mendukung dengan teknologi integrasi penghilangan belerang dan nitrogen oksida yang sudah digunakan sebelumnya, sehingga mendorong penelitian dan pengembangan teknologi penghilangan belerang. 　　5. Kondisi dan prospek teknologi desulfurisasi batu bara
Jika dibandingkan dengan teknologi FGD serta teknologi desulfurisasi lainnya di luar negeri, teknologi desulfurisasi yang dimiliki oleh negara kita saat ini hanya digunakan untuk mengurangi kandungan belerang dalam asap dari ketel industri dan tungku industri. Efisiensi desulfurisasinya pun tidak tinggi, selain itu tingkat kontrol otomatisnya juga rendah. Untuk pemulihan belerang, ini merupakan bidang yang masih kosong. Yang lebih serius lagi, negara kita belum memiliki teknologi desulfurisasi buatan dalam negeri yang matang, efisien, dan siap untuk diterapkan secara luas pada pabrik pembangkit listrik berbahan bakar batu bara berskala besar. 　　Kita tidak boleh melonggarkan tuntutan terhadap diri sendiri, tetapi kita juga tidak boleh pesimis. Mengenai penelitian dan pengembangan teknologi desulfurisasi, **kebijakannya jelas: 1. Didoronglah penelitian dan pengembangan teknologi yang sesuai dengan kondisi sumber daya setempat, serta teknologi yang mampu memanfaatkan kembali sumber belerang tersebut.** ； 2. Mendorong penelitian dan pengembangan teknologi untuk menghilangkan belerang dan nitrogen sekaligus dari asap buang ； 3. Dorong pengembangan teknologi dan peralatan untuk memproses, menangani, serta memanfaatkan kembali produk sampingan dari proses desulfurisasi. 　　Oleh karena itu, saat ini kita perlu berusaha keras untuk menyerap dan memahami teknologi canggih yang telah diimpor, serta mengembangkan teknologi desulfurisasi canggih yang memiliki hak kekayaan intelektual milik sendiri, sesuai dengan kondisi industri di negara kita