Proses ammonia recycle percolation (ARP)

Proses ARP ini menggunakan ammonia yang mengalir dan menembus (percolating) reactor packed-bed. Setelah melewati packed-bed, ammonia nya dipisahkan dan dikembalikan semula (16; 13). Skema proses ARP diperkirakan akan seperti pada Gambar 13.

13

Gambar 13. Skema perkiraan proses ARP (25)

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 13, aliran ammonia bertemperatur tinggi mengalir melalui biomassa yang disusun seperti packed-bed. Lignin dan hemicelluloses akan larut dalam fraksi cairan, seentara cellulose tetap berfasa padat dan tertinggal di dalam reactor. Fraksi cairan ini keudian dikirim ke evaporator untuk menguapkan ammonia. Ammonia kemudian dikembalikan ke inlet reactor. Sisa cairannya dikirim ke unit kristalisasi untuk memisahkan lignin dari monomer hemicelluloe (26).

Temperature operasinya sekitar 150 – 180oC, tekanan 23 barg, waktu tinggal 10 – 90 min, konsentrasi larutan ammonia 5 – 15wt% di dalam reaktor, sementara konsentrasi ammonia sendiri di dalam larutan ammonia sekitar 10-15wt% aqueous ammonia (13; 14; 16; 25; 26).

Pada temperature tertentu dan tekanan tinggi, biomassa akan membengkak dan struktur kristal cellulose akan berubah fasa (16). ARP pada dasarnya memisahkan lignin (15; 17), menghidrolisis hemicellulose (16) dan melarutkan keduanya ke dalam fraksi cairan.

Proses ARP menurunkan kandungan lignin dari bongkol jagung sebesar 70-85% (14; 16) dan hemicelluloses sebesar 40-60% selama 20 menit proses pengolahan (16).

Akan tetapi, proses ARP juga tidak terlalu efektif untuk biomassa yang mengandung lignin tinggi (18-30%) dan softwoods (16).

Sampai saat ini proses ARP masih berskala lab (16).

Keuntungan proses ini adalah ketiadaan sulfur dan sodium, sehingga dianggap hasil pengolahannya berkualitas tinggi. Proses ini juga beroperasi pada temperature dan tekanan yang relatif rendah (15; 17). Akan tetapi, pada temperature yang rendah, proses ini bisa memakan waktu yang relatif lebih lama (17).

Ammonia sebenarnya adalah bahan kimia yang digunaan di mana2 dan harganya sekitar ¼ dari harga asam sulfat (basis molar). Sehingga proses ARP ini lebih murah daripada proses dengan asam encer dengan recovery yang hampir 99% (16).

Kekurangan prosess ini adalah ammonia juga bereaksi dengan lignin (2-5wt% dari biomassa kering yang bereaksi). Ammonia dengan jumlah yang lebih tinggi diperlukan untuk biomassa dengan kandungan asam yang tinggi. Situasi ini menghasilkan garam yang tidak bisa diambil kembali, dan malah harus dipisahkan (15).

Biaya untuk ammonia ini (dan juga dampak lingkungannya) pada dasarnya menghambat aplikasinya di skala besar (16).

Leave a Comment