Air Industri dan Proses Pengolahannya

Pendahuluan

Air industri yang banyak digunakan adalah air umpan ketel/air ketel. Air umpan ketel (boiler feed water) adalah air yang dibutuhkan untuk feed dari ketel yang akan diolah menjadi steam (uap air).

Fungsi steam antara lain:

·     Energi penggerak turbin, penggerak pompa

·     Pemanas pada proses

·     Pemanas dan pendorong fraksi ringan di stripper

·     Flashing perpipaan

Air Umpan Ketel

Air industri yang dikirim dari unit pengolahan air sebagai bahan baku air umpan ketel kering belum memenuhi spesifikasi yang diijinkan

Misal:

·     Masih banyak mengandung garam-garam carbonat dari Ca & Mg

·     Masih banyak gas-gas yang terikut

·     Masih adanya senyawa asam yang terikut

Skema Air Umpan Ketel

Gambar Skema Air Umpan Ketel

Blow Down

Adalah bahan-bahan yang tidak dikehendaki dan dibuang lewat bagian bawah boiler.

Bahan-bahan yang di blow down
berupa bahan-bahan mineral diantaranya senyawa:

·     Ca

·     Mg

·     Silika & gas-gas yang akan menimbulkan masalah bila tidak dibuang

Neraca bahan dalam boiler:

Dapat ditulis:  Q. C1 = q. C2

Standar Kemurnian Air Boiler

Untuk boiler tekanan tinggi (modern) memerlukan air dengan kualitas tinggi, karena dengan tingginya tekanan material yang ditinggalkan makin besar, hal ini tentu mempengaruhi efisiensi boiler. Karena itu perlu mengikuti standar air tentang boiler A.B.M.A (American Boiler Manufactured Association).

Standar ABMA didasarkan:

·     Total endapan yang terlarut misalnya: garam-garam natrium

·      Sludge yang menyebabkan hardness, garam: Ca, Mg

·     Silika: untuk control blow down

·     Oksigen: juga logam-logam Cu, Fe dan logam-logam lain yang menyebabkan korosi

Spesifikasi Air Ketel Berdasar Tekanan Ketel

Sfesifikasi Air Ketel Berdasarkan Tekanan Ketel

Condensat

Merupakan uap air yang dikondensasikan setelah digunakan sebagai energi (sirkulasi kembali).

Didalam condensate perlu diperhatikan:

·     Jangan sampai uap bersinggungan langsung dengan media-media lain, seperti:

o  Jangan sampai terjadi proses korosi

o  Minimalkan kebocoran

Pengolahan Air Umpan Ketel (B.F.W)

·     External treatment: proses pengolahan air ketel secara fisika

·     Internal treatment: proses pengolahan air ketel secara kimia

Tahapan pengolahan:

a.  Pre treatment

b.  Proses-proses dalam boiler (internal)

Skema external & internal treatment air umpan ketel

Skema Treatment Air Umpan Ketel

Yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air umpan ketel (B.F.W)

·     Pre treatment à harus sempurna

·     Air umpan ketel à harus bebas gas-gas yang menimbulkan korosi

·     Endapan yang berbahaya, misalnya: endapan: Ca, Mg, Cu & Fe

·     pH dari air

·  Condensate à sebelum masuk dan bercampur dengan make up water, harus:

o  Bebas dari senyawa-senyawa yang menyebabkan korosi

o  Bebas dari minyak

o  Bebas dari gas-gas

·   Treatment di unit boiler meliputi external & internal treatment dilakukan sempurna

Proses Pertukaran Ion (Ion Exchanger)

Ada 2 macam Ion Exchanger:

1. Kation Exchange

2. Anion Exchange

Faktor-faktor yang mempengaruhi Ion Exchange:

·     Konsentrasi garam-garam calsium & magnesium dalam air

·     Kemampuan ion exchange terbatas, apabila konsentrasi terlalu tinggi (Ca & Mg) tak bisa bereaksi

·     Ion exchange sangat dipengaruhi oleh gas-gas beracun CO2, gas clor

·  Sesuai fungsinya: ion exchange tidak boleh berlaku sebagai filter, harus dibuat oleh ion yang tetap dan mantap

Penggunaan ion exchange dapat dipengaruhi:

·  Kapasitas total, yaitu berat max dari ion yang dapat diubah & layak diberikan

· Kapasitas yang dapat digunakan tergantung pada kapasitas total yang dipengaruhi oleh sifat hydrolis dan chemis

· Bed volume, yaitu perbandingan volume cairan yang harus tiap jam terhadap volume ion exchange

· Kecepatan regenerasi, merupakan jumlah zat yang diregenerasi setiap volume ion exchange

·   Kebocoran, merupakan perbandingan konsentrasi ion exchange sesudah & sebelum dilalui air

· Kerusakan, akibat peristiwa fisika/chemis selama digunakan. Ion exchange bisa rusak

Vesel Softener

Gambar Vesel Softener

Tipe ion exchange ada 2 macam yaitu:

·     Kation Exchange (mengandung radikal asam):

o Merupakan ion exchange yang akan dapat mengganti kation dalam suatu zat berbentuk seperti pasir, merupakan zeolit yang sintetis atau bukan

o  Merupakan kation radikal

·     Anion Exchange (mengandung radikal basa):

o  Anion basa lemah/sedang

o  Anion basa lemah/kuat

Tipe tersebut dapat dibedakan:

o  Tipe basa lemah dapat diperlengkapi basa kuat

o  Tipe basa kuat dapat dihilangkan kebasaannya

Softening (Proses Pelunakan)

Proses Softening

Softener dengan proses bantuan

Proses Softener Dengan Bantuan

Proses Demineralisasi (Total Demineralisasi)

Proses Demineralisasi

Tipe Proses Penghilang Hardness

Tabel Tipe Proses Pengilangan Hardness

Deaerator tipe spray

Gambar Deaerator Tipe Spray

Masalah yang sering ditimbulkan BFW dalam Boiler

·     Deposit

·     Masalah Korosi

·     Priming

·     Foaming

·     Carry Over

Syarat-sayat air umpan ketel secara umum:

·     Air harus jernih

·     pH air minimal 8,50

·     Kesadahan air maksimal 0,0 (mendekati nol)

·     Alkalinitas (dibatasi)

·     Kandungan oksigen

·     Silikat, sebagai SiO2 (minimal)

·     Phospate, sebagai PO4

Bahan Kimia untuk Stabilisasi dan Pencegahan Korosi

Komposisi Bahan Kimia Untuk Mencegah Korosi

Bahan Kimia Pengatur pH

Daftar Bahan Kimia Pengatur pH