Air Umpan Boiler (Boiler feed water)

Transkripsi

1 JENIS-JENIS AIR INDUSTRI Air yang ada di sekitar kita sangat bermanfaat untuk kehidupan. Di Duniaindustri pun sebagian besar bahan yang dibutuhkan adalah air. Air sangat vitaldibutuhkan karena sifat dan karakteristik dari air yang sangat menunjang untuk proses kimia.berbagai jenis operasi di industri membutuhkan air yang disebut airindustri. Air industri ini meliputi: air proses, air umpan boiler, air pendingin (cooling water), air sanitasi dan air limbah. Kelima jenis air ini memerlukantingkat pengolahan yang berbeda dan secara umum tingkat pengolahan airindustri, akan tergantung pada sumber air darimana air baku diambil dan jugamaksud penggunaan terhadap air hasil olahan tersebut. Pada prinsipnya, pengolahan air bertujuan untuk menghilangkan atau mengurangi zat yangterkandung dalam air yang berada dalam bentuk terlarut (ion), bentuk tersuspensiataupun bentuk koloid hingga dicapai kualitas air yang memenuhi dengan persyaratan sesuai dengan maksud penggunaannya. 1. Air Proses Air dari utilitas yang sudah di treatment bebas mineral pengotor dan phnetral sehingga bisa digunakan untuk melarutkan atau mengencerkan zat dalam proses reaksi kimia. Pada umumnya air untuk proses dari kegiatan industridiperuntukan sebagai pelarut, pencampur, pengencer, media pembawa pencucidan lainnya. Dengan kualitas air proses yang berbeda tergantung fungsinya dansangat ditentukan oleh jenis industri lainnya. Parameter - parameter yangdianggap penting sangat berbeda pada kegiatan industri yang berbeda, demikian pula jumlah air yang diperlukan untuk setiap produk yang dihasilkan sangat berbeda. S ebagai contoh: pada industri kertas memerlukan air proses sekitar 70-90% dari total kebutuhan air untuk kegiatan industrinya. Demikian juga untukindustri tekstil kebutuhan air untuk industri proses mencapai persentasi yang samauntuk industri kertas. Sedang pada industri sabun kebutuhan air prosesnya tidaksebesar industri kertas dan tekstil yaitu sekitar 30-50% dari total kebutuhan airnya dan untuk industri ban kebutuhan air proses sangat rendah sekitar 5-10% darikebutuhan air.besi dan mangan merupakan parameter penting pada industri tekstilkarena kehadiran industri besi dan mangan akan mengganggu dalam proses pewarnaan dan memberikan flek atau noda pada lembar kertas/ tekstil. Demikian pula kesadahan merupakan parameter penting untuk indust ri tekstil disamping parameter- parameter lain seperti alkalinitas, silika, padatan terlarut dan lainnya. 2. Air Umpan Boiler (Boiler feed water) Secara umum air yang akan digunakan sebagai air umpan boiler adalah airyang tidak mengandung unsur yang dapat menyebabkan terjadinya endapan yangdapat membentuk kerak pada boiler, air yang tidak mengandung unsur yang dapatmenyebabkan korosi terhadap boiler dan sistem penunjangnya dan juga tidakmengandung unsur yang dapat menyebabkan terjadinya

2 pembusaan terhadap air boiler. Oleh karena itu untuk dapat digunakan sebagai air umpan boiler maka air baku dari sumber air harus dilakukan pengolahan terlebih dahulu yang bertujuanuntuk menghilangkan unsur-unsur atau padatan yang terkandung didalam air baikdalam bentuk tersuspensi, terlarut, ataupun koloid yang dapat menyebabkanterjadinya kerak, korosi dan pembusaan dalam boiler. Disamping itu senyawaorganik dapat menyebabkan berbagai masalah dalam operasi boiler.kualitas air umpan boiler juga dipengaruhi oleh kondisi operasi boiler,dimana semakin tinggi tekanan dan temperature operasi maka semakin murnikualitas air umpan yang diperlukan. Batasan terhadap nilai parameterparameter penting untuk air umpan boiler, sering ditentukan oleh pihak pembuat alat, ataudapat mengacu pada criteria dari badan-badan International seperti ASME danabma.boiler adalah tungku dalam berbagai bentuk dan ukuran yang digunakanuntuk menghasilkan uap dengan cara penguapan air untuk dipakai pada pembangkit tenaga listrik lewat turbin, proses kimia, dan pemanasan dalam produksi, dll. D alam istilah lain biasa disebut ketel uap yaitu alat untukmenghasilkan uap, yang terdiri dari dua bagian utama yaitu sisi api sebagai penyedia panas dan sisi air sebagai bagian untuk proses penguapan air menjadiuap. Uap kemudian keluar dari boiler untuk digunakan dalam berbagai aplikasiseperti pemanas, turbin,dll.boiler feed water merupakan campuran dari AirMake-up (Air baku yg telah di olah) dengan Air kondensat yang merupakan hasilkondensasi upa yang telah dipakai. Air make-up adalah air baku yang telah diolahmelalui suatu proses.kondensat adalah hasil kondensasi uap (steam) yang telah dipakai dankulaitas kondensat relative murni. Boiler feed water yang merupakan sampurandari air make-up dan kondensat komposisi ion-ion nya bervariasi tergantung padaratio perbandingan air make-up / kondensat yang dipergunakan. Pada proses penguapan dalam ketel uap, air menjadi uap. Uap yang dihasilkan adalah airmurni dalam fasa uap (H2O) dimana ion-ion yang terkandung dalam air boilernyatidak turut menguap. Sebagai akibatnya, konsentrasi ion-ion yang berada dalamfasa cairnya (air boiler) semakin lama akan semakin tinggi dimana apabila hal initidak dikendalikan kenaikan konsentrasi ion-ion tersebut akan menuju bilangantak terhingga,sehingga konsekwensinya pengerakan pada pipa pipa boiler tidakakan bisa dihindarkan. Pengendalian ion-ion dalam air boiler tersebut pada sistem boiler dilakukan dengan membuang sebagian dari air boiler secara kontinyu dandisebut sebagai blow-down; Tujuan blow-down adalah untuk menjaga agar ion-ion yang ada dalam air boiler tidak melebihi batasan batasan yang telah ditentukan.batasan batasan air boiler (disebut sebagai parameter air boiler) dapatdilihat pada table dibawah ini: Tabel 1.1 Parameter air boiler Parameter Satuan Pengendalian Batas ph Unit Conductivity µmhos/cm 5000, maxtds ppm 3500, maxp Alkalinity ppm -M

3 Alkalinity ppm 800, maxo Alkalinity ppm 2.5 x SiO 2, min T. Hardness ppm -Silica ppm 150, maxbesi ppm 2, maxphosphat residual ppm 20 50Sulfite residual ppm ph condensate Unit (Sumber: ) Ketidaksesuaian kriteria air umpan boiler menurut baku mutu diatas akanmempengaruhi berbagai hal, misalnya :1.KorosiKorosi adalah peristiwa elektrokimia, dimana logam berubah menjadi bentuk asalnya akibat dari oksidasi yang disebabkan berikatannya oksigen denganlogam, atau kerugian logam disebabkan oleh akibat beberapa kimia.beberapa penyebab korosi pada Boiller antara lain: a. Adanya kadar Oksigen Terlarut yang melebihi batas pada Boiler feed water (korosi pada pipa economizer) b. b. ph/alkalinity yang melebihi batasan ( Korosi ph tinggi pada Boiler tekanantinggi ) c. c. Karbon dioksida ( korosi asam karbonat pada jalur kondensat ) d. d. Korosi khelate ( EDTA sebagai pengolahan pencegah kerak e. )e. Akibat dari peristiwa korosi adalah penipisan dinding pada permukaan boilersehingga dapat menyebabkan pipa pecah atau bocor. f. g. 2. Kerak ( Scale) Pengerakan pada sistem boiler disebabkan antara lain oleh:a. Pengendapan hardness dan mineral-mineral lainnya apabila batasankonsentrasinya terlampaui. b. Kerak lazim terdapat pada boiler antara lain : CaCO3, Ca3(PO4)2, Mg(OH)2,MgSiO3, SiO2, Fe2(CO3)3, FePO4. Kerak adalah senyawa berstruktur kristaldan tidak tembus air, sehingga keberadaanya akan berfungsi seperti isolatordan menurunkan effisiensi perpindahan panas sehingga effisiensi boiler akan menjadi rendah dan akan lebih banyak mengkonsumsi bahan baker;

4 Konsekwensi lain dari adanya kerak adalah terjadinya hot spot yaitu panas yang berlebih pada tempat kerak berada dan hal ini bisa mengakibatkan pipa boiler menggelembung dan pecah. 3. Endapan (Foculant) Endapan (foculant) adalah hasil pengendapan dari partikel tersuspensi(suspended solid); Endapan berstruktur porous dan tembus air, sehingga akibatyang ditimbulkan dari adanya endapan berbeda dengan akibat dari adanya Kerak;Endapan menyebabkan terjadinya korosi yang sangat destruktif di bawah endapantersebut dan akan menyebabkan kebocoran pipa dalam waktu relative singkat. Beberapa contoh endapan yang umum terdapat pada boiler adalah :a. Besi Hydroxide (Fe(OH)3 dimana ion Fe nya berasal dari hasil korosi. b. Partikel padat tersuspensi dari feedwater (Lumpur & kotoran lain) yangterbawa dalam feedwater. c. Dari peristiwa- peristiwa ini mengakibatkan terbentuknya endapan pada pipa boiler, menyebabkan terjadinya korosi dibawah endapan dan kebocoran pada pipa. 3. Air Pendingin (Cooling Water) Sistem pendinginan adalah suatu rangkaian untuk mengatasi terjadinya over heating (panas yang berlebihan) pada mesin agar mesin bisa bekerja secarastabil. Air pendingin adalah air limbah yang berasal dari aliran air yang digunakanuntuk penghilangan panas dan tidak berkontak langsung dengan bahan baku, produk antara dan produk akhir (KEP- 49/MENLH/11/2010).Sistem air pendinginmerupakan bagian yang terintegrasi dari proses operasi pada industri. Untuk produktifitas pabrik yang kontinu, sistem tersebut memerlukan pengolahan kimiayang tepat, tindakan pencegahan, dan perawatan yang baik. Kebanyakan proses produksi pada industri memerlukan air pendingin untuk efisiensi dan operasi yang baik. Air pendingin sistem mengontrol suhu dan tekanan dengan caramemindahkan panas dari fluida proses ke air pendingin yang kemudian akanmembawa panasnya. Total nilai dari proses produksi akan menjadi berarti jika

5 sistem pendingin ini dapat menjaga suhu dan tekanan proses dengan baik.memonitor & mengatur korosi, deposisi, pertumbuhan mikroba, dan sistemoperasi sangat penting untuk mencapai Total Cost of Operation (TCO) yangoptimal.air pendingin mempunyai pengaruh yang cukup besar terhadap efisiensitotal engine serta umur engine. Apabila temperatur air pendingin masuk engine terlalu tinggi, maka efisiensi mekanis engine akan menurun dan dikhawatirkandapat terjadi over - heatingi pada engine. Sedang bila temperatur air terlalurendah, maka efisiensi termal akan menurun (Handoyo, 1999). Proses pendinginan melibatkan pemindahan panas dari satu substansi ke substansi yanglain. Substansi yang kehilangan panas disebut cooled, dan yang menerima panasdisebut coolant. Beberapa faktor yang membuat air menjadi coolant yang baikadalah :1. Sangar berlimpah dan tidak mahal.2. Dapat ditangani dengan mudah dan aman digunakan.3. Dapat membawa panas per unit volume dalam jumlah yang besar.4. Tidak mengembang ataupun menyusut (volumenya) pada perubahan suhudalam range normal.5. Tidak terdekomposisi.beberapa parameter penting dalam sistem air pendingin :1. Konduktivitas mengindikasikan jumlah dissolved mineral dalam air.2. ph, menunjukkan indikasi dari tingkat keasaman atau kebasaan dari air.3. Alkalinitas, berupa ion carbonate (CO 3-2 ) dan ion bicarbonate (HCO 3- ).4. Hardness / kesadahan, menunjukkan jumlah ion calcium dan magnesiumyang ada dalam air.pada umumnya air digunakan sebagai media pendingin karena faktor-faktor sebagai berikut:1.air

6 merupakan malcri yang dapat diperoleh dalam jumlah besar.2.mudah dalam pcngaturan dan pengolahan.3.menyerap panas yang relatif tinggi persatuan volume. 4.Tidak mudah menyusut secara berarti dalam batasan dengan adanya perubahan temperatur pendingin.5.tidak terdekomposisi.adapun syarat-syarat air yang digunakan sebagai media pendingin:1.jernih, maksudnya air harus bersih, tidak terdapat partikel-parlikel kasaryaitu batu, krikil atau partikel-partikel halus seperti pasir, tanah dan lumutyang dapat menyebabkan air kotor.2.tidak menyebabkan korosi.3.tidak menyebabkan fouling, foulin g disebabkan oleh kotoran yang terikutsaat air masuk unit pengolahan airseperti pasir, mikroba dan zat-zat organik. 4. Air Sanitasi Air bersih (Sanitasi) adalah salah satu jenis sumberdaya berbasis air yang bermutu baik dan biasa dimanfaatkan oleh manusia untuk dikonsumsi atau dalammelakukan aktivitas mereka sehari-hari dan memenuhi persyaratan untuk pengairan sawah, untuk treatment air minum dan untuk treatmen air sanitasi.persyaratan disini ditinjau dari persyaratan kandungan kimia, fisika dan biologis.pengertian Air Bersih:1. Secara Umum: Air yang aman dan sehat yang bisa dikonsumsi manusia.2. Secara Fisik : Tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa.3. Secara Kimia:a.PH netral (bukan asam/basa) b.tidak mengandung racun dan logam berat berbahayauntuk konsumsi air minum menurut departemen kesehatan, syarat-syaratair minum adalah tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna, dan tidakmengandung logam berat. Walaupun air dari sumber alam dapat diminum olehmanusia, terdapat risiko bahwa air ini telah tercemaroleh bakteri(misalnya Escherichia coli) atau zat-zat berbahaya. Walaupun bakteri dapat dibunuh dengan memasak air hingga 100 C, banyak zat berbahaya,terutama logam, tidak dapat dihilangkan dengan cara ini, dibunuh denganmemasak air hingga 100 C, banyak zat berbahaya, terutama logam, tidak dapatdihilangkan dengan cara ini

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28