Proses pirolisis adalah dekomposisi termal biomassa dengan temperatur tinggi tanpa oksigen, menghasilkan char, cairan, dan gas. Faktor yang mempengaruhi pirolisis adalah komposisi kimia bahan baku, kadar air, suhu, dan waktu reaksi. Hasil utama pirolisis adalah bio-oil cairan, char, dan gas berupa karbon monoksida dan hidrogen.

1. BIOMASS
PYROLYSIS

2. PENGERTIAN
Pirolisis adalah dekompioisi bahan kimia organik melalui
proses pemanasan tanpa atau sedikit oksigen atau reagen lainnya, di
mana material mentah akan mengalami pemecahan struktur kimia
menjadi fase gas.

4. BIOMASS PYROLYSIS
Pyrolisis merupakan proses dekomposisi thermal dengan temperatur tinggi tanpa
kehadiran oksigen.
Heat
Biomass Char + Liquid + Gas
Insert atmosfer
Gambar.1. Representasi Sederhana Proses Pyrolysis
Fixed Carbon,
Volatile material,
Char
Hydrophilic
Organic, Air, Tar
CO2, CO,CH4,H2
Gas C-2

5. Faktor-faktor yang berpengaruh pada
proses pirolisis :
• Kompisisi Kimia
• Kadar Air
Bahan Baku
• Vertical Shaft (Batch Reactor)
• Rotating Tubular/Fluidized-Bed Reactor
Reaktor
• Suhu
• Waktu Pirolisis (Waktu Tinggal)
Kondisi
Operasi

6. PYROLYSIS PROCESS AND THEIR
PRODUCT

7. BIOMASS PYROLYSIS PROCESS DIAGRAM

8. PROSES PYROLYSIS
 Temperatur relatif rendah, yaitu dalam rentang 400-800 °C.
 Kondisi proses yang bervariasi mengakibatkan perbedaan produk arang, gas
atau minyak yang dihasilkan.
 Panas disuplai melalui pemanasan tidak langsung,seperti pembakaran dari gas
atau minyak, atau pemanasan langsung menggunakan transfer gas panas.
 Pirolisis memiliki kelebihan dalam menghasilkan gas atau produk minyak dari
limbah yang dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk proses pirolisis itu
sendiri.

9. TAHAP-TAHAP PADA PYROLYSIS
PYROLYSIS PRIMER
 Pirolisis primer adalah proses pirolisis yang terjadi pada bahan baku
(umpan). Pirolisis primer terjadi pada suhu di bawah 600 OC dan
produk penguraian yang utama adalah karbon (arang).
 Proses pembentukan arang ini terjadi karena adanya energi panas
yang mendorong terjadinya oksidasi sehingga molekul karbon yang
komplek terurai sebagian besar menjadi karbon atau arang.

10. PYROLYSIS SEKUNDER
 Pirolisis sekunder terjadi pada suhu lebih dari 600 OC, berlangsung cepat,
dan produk penguraian yang dihasilkan adalah gas karbon monoksida
(CO), hidrogen (H2), senyawa-senyawa hidrokarbon berbentuk gas, serta
tar.
 Pirolisis sekunder ini merupakan dasar proses yang digunakan pada
sistem gasifikasi (gas producer) dimana biomassa diuraikan untuk
memperoleh gas bahan bakar karbon monoksida (CO).

11. KINETIKA PYROLYSIS
Dekomposisi bahan organik pada proses pirolisis dijabarkan sebagai berikut:
100 – 200 °C Pengeringan dengan pemanasan, dehidrasi.
250 °C Hilangnya cairan dan karbon dioksida. Evolusi hidrogen.
340 °C Putusnya rantai karbon makromolekul.
380 °C Tahap pirolisis, pengayaan karbon.
400 °C Pecahnya rantai C-O dan C-H.
400 – 600 °C Konversi komponen organik cair dalam hal ini untuk menghasilkan
produk pirolisis cair (tar).
600 °C Pemecahan komponen organik cair untuk menghasilkan komponen yang
stabil (gas, hidrokarbon rantai pendek) senyawa aromatik (senyawa
benzen).
>600 °C Pemanasan aromatis menghasilkan bensen dan aromatik titik didih tinggi

12. Biomass Pyrolysis Products
Liquid Char Gas
FAST PYROLYSIS 75% 12% 13%
• Moderate temperature
• Short residence time
CARBONIZATION 30% 35% 35%
• Low temperature
• Long residence time
GASIFICATION 5% 10% 85%
• High temperature
• Long residence time

13. Process Requirements
DRYING
COMMINUTION
FAST PYROLYSIS
CHAR SEPARATION
LIQUID RECOVERY
<10% kelembaban; pakan dan reaksi air berakhir di bio-oil
2mm (tempat tidur menggelegak), 6 mm (CFB)
Tingkat panas tinggi, T terkendali, waktu tinggal pendek
Dibutuhkan pemisahan char yang efisien
Dengan kondensasi dan peleburan.

14. Reaktor Fluid Bed
1. Kontrol suhu yang baik
2. Penghapusan Char biasanya dengan ejeksi dan entrainment; pemisahan oleh
siklon
3. Penskalaan mudah
4. Teknologi yang dipahami dengan baik sejak dulu Percobaan di Universitas
Waterloo di Australia 1980-an
5. Ukuran partikel kecil dibutuhkan.
6. Perpindahan panas ke tempat tidur dalam skala besar harus dilakukan
terbukti.

15. Bubbling Fluid Bed Pyrolysis

16. Fluid Bed Heating Options

17. Liquid Collection
1. Pengumpulan Cairan Produk pirolisis primer adalah uap dan aerosol dari
dekomposisi selulosa, hemiselulosa dan lignin.
2. Pengumpulan cairan membutuhkan pendinginan dan aglomerasi atau
penggabungan aerosol.
3. Pertukaran panas yang sederhana dapat menyebabkan deposisi preferensial
dari fraksi yang lebih berat menyebabkan penyumbatan.
4. Pendinginan dalam cairan produk atau tidak larut hidrokarbon diikuti oleh
elektrostatik metode presipitasi lebih disukai

18. Fast Pyrolysis Bio-oil
Bio-oil larut dalam air terdiri dari banyak organik beroksigen bahan kimia.
 Cairan seluler berwarna coklat tua
 Mudah terbakar
 Tidak bercampur dengan hidrokarbon
 Nilai kalor ~ 17 MJ / kg
 Kepadatan ~ 1,2 kg / l
 Asam, pH ~ 2,5
 Bau menyengat
 "Usia" - viskositas meningkat bersama waktu

19. Rotating Cone (BTG)
Sentrifugasi mendorong pasir panas dan
biomassa naik berputar dipanaskan
kerucut;
Vapors are condensed; Char dibakar
dan pasir panas beredar kembali.

20. 1. Pretreatment of Biomass
2. Pyrolysis Reaction
3. Char Collection
4. Quench System
5. Bio – oil Storage
5. Bio – oil Storage

21. Pyrolysis Processing_1

22. Pyrolysis Processing_2