MAKALAH PENGOLAHAN AIR INDUSTRI MEMBRAN KONTAKTOR UNTUK MENGURANGI PENGGUNAAN BAHAN KIMIA DAN PROSES BLOWDOWN PADA PROSES DEGASIFIKASI Dosen Pengajar : Ir. Bambang S Disusun Oleh : Sarah Silvania (08401023) JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
MAKALAH PENGOLAHAN AIR INDUSTRI
MEMBRAN KONTAKTOR UNTUK MENGURANGI PENGGUNAAN BAHAN KIMIA DAN PROSES BLOWDOWN PADA PROSES
DEGASIFIKASI
Dosen Pengajar : Ir. Bambang S
Disusun Oleh : Sarah Silvania (08401023)
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2010
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Pengolahan air umpan boiler merupakan bagian yang sangat penting dalam suatu
sistem boiler. Memproduksi steam yang berkualitas tergantung pada pengolahan air yang
benar untuk mengendalikan kemurnian steam, endapan dan korosi. Sebuah boiler
merupakan bagian dari sistem boiler, yang menerima semua bahan pencemar dari sistem
didepannya. Kinerja boiler, efisiensi, dan umur layanan merupakan hasil langsung dari
pemilihan dan pengendalian air umpan yang digunakan dalam boiler.
Jika air umpan masuk ke boiler, kenaikan suhu dan tekanan menyebabkan komponen
air memiliki sifat yang berbeda. Hampir semua komponen dalam air umpan dalam keadaan
terlarut. Walau demikian, dibawah kondisi panas dan tekanan hampir seluruh komponen
terlarut keluar dari larutan sebagai padatan partikulat, kadang-kadang dalam bentuk kristal
dan pada waktu yang lain sebagai bentuk amorph. Jika kelarutan komponen spesifik dalam
air terlewati, maka akan terjadi pembentukan kerak dan endapan. Air boiler harus cukup
bebas dari pembentukan endapan padat supaya terjadi perpindahan panas yang cepat dan
efisien dan harus tidak korosif terhadap logam boiler.
Jika air dididihkan dan dihasilkan steam, padatan terlarut yang terdapat dalam air
akan tinggal di boiler. Jika banyak padatan terdapat dalam air umpan, padatan tersebut
akan terpekatkan dan akhirnya akan mencapai suatu tingkat dimana kelarutannya dalam air
akan terlampaui dan akan mengendap dari larutan. Diatas tingkat konsenrasi tertentu,
padatan tersebut mendorong terbentuknya busa dan menyebabkan terbawanya air ke
steam. Endapan juga mengakibatkan terbentuknya kerak di bagian dalam boiler,
mengakibatan pemanasan setempat menjadi berlebih dan akhirnya menyebabkan
kegagalan pada pipa boiler. Oleh karena itu penting untuk mengendalikan tingkat
konsentrasi padatan dalam suspensi dan yang terlarut dalam air yang dididihkan. Hal ini
dicapai oleh proses yang disebut blowing down, dimana sejumlah tertentu volume air
dikeluarkan dan secara otomatis diganti dengan air umpan. Dengan demikian akan tercapai
tingkat optimum total padatan terlarut (TDS) dalam air boiler dan membuang padatan yang
sudah rata keluar dari larutan dan yang cenderung tinggal pada permukaan boiler.
Blowdown penting untuk melindungi permukaan penukar panas pada boiler. Walau
demikian, blowdown dapat menjadi sumber kehilangan panas yang cukup berarti, jika
dilakukan secara tidak benar.
Pengendalian blowdown boiler yang baik dapat secara signifikan menurunkan biaya
perlakuan dan operasional yang meliputi:
Biaya perlakuan awal lebih rendah
Konsumsi air make-up lebih sedikit
Waktu penghentian untuk perawatan menjadi berkurang
Umur pakai boiler meningkat
Pemakaian bahan kimia untuk pengolahan air umpan menjadi lebih rendah
Selain itu, air umpan boiler juga harus bebas dari komponen gas terlarut, seperti
oksigen dan karbondioksida, karena gas-gas ini dapat bereaksi dengan logam pada boiler
dan menyebabkan korosi sehingga keberadaanya harus dihilangkan atau dikontrol.
Sehingga diperlukan metode khusus untuk mengatasi masalah baik yang disebabkan
oleh padatan terlarut (dissolved solids) atau gas-gas terlarut (dissolved gasses). Untuk
mengurangi padatan terlarut di industri biasa digunakan sistem Reverse Osmosis dan Ion
exchange sedangkan metode untuk menghilangkan gas-gas terlarut (dissolved gases) yang
biasa digunakan adalah,
Penambahan bahan kimia (chemical added)
Cara ini cukup mahal karena selain biaya bahan kimia itu sendiri juga biaya
blowdown karena semakin banyak bahan kimia yang ditambahkan pada saat
treatment frekuensi dilakukannya blowdown akan semakin bertambah sehingga
dapat meningkatkan biaya proses. Biaya proses dapat meningkat dikarnakan dua hal
yang pertama water cost (biaya air), setiap kali dilakukannya blowdown perlu ada air
make-up untuk mengganti air yang dikeluarkan. Kedua energy/heat cost (biaya
energi), air dalam boiler memiliki suhu panas dan setelah proses blowdown
digantikan oleh air yang memiliki suhu dingin/rendah untuk itu perlu adanya
pemanasan.
Mengontakan dengan udara dalam sebuah kolom dimana air dari atas dan udara
dari bawah dan akan terjadi kontak di dalam kolom sehingga dapat mengurangi
kandungan gas-gas terlarut. Namun cara ini sudah jarang digunakan karena mahal,
bising, membutuhkan ruang yang besar karena debit air yang besar, dan air resiko
air akan malah terkontaminasi oleh polutan dari udara cukup besar.
Memanaskan air sampai 800C sehingga kelarutan gas dalam air akan berkurang
sehingga gas bisa terbebas dari air. Namun cara ini membutuhkan energi panas yang
besar.
Menggunakan degasifikasi atau proses pengurangan gas terlarut dalam air secara
fisika. Berdasarkan hokum Henry bahwa jumlah gas atau cairan yang terlarut dalam
air pada keadaan jenuh berbanding lurus dengan tekanan parsial gas tersebut di
interface. Kemudahan senyawa untuk menguap dipengaruhi suhu.
Dari metode-metode di atas di industri sekarang ini banyak menggunakan kombinasi
dari degasikasi dan penambahan bahan kimia supaya proses penghilangan gas terlarut lebih
maksimal namun dengan biaya seminimal mungkin.
I.2 Tujuan
Penggunaan degasifikasi pada proses pengolahan air umpan boiler sangat penting
untung dilakukan, untuk menghilangkan gas terlarut banyak digunakan metode membrane
kontaktor sehingga proses penghilangan gas penyebab korosi dan carry over dapat
dilakukan secara maksimal dengan biaya proses seminimal mungkin.
BAB II
ISI
II.1 Degasifikasi dan Cara kerjanya
Degasifikasi merupakan proses pengurangan gas terlarut secara fisika didalam sebuah
alat yang dinamakan deaerator. Air yang dibutuhkan boiler tentu harus memenuhi
parameter-parameter tertentu untuk kondisi operasional yang baik untuk boiler,