Pengolahan Internal Air Umpan Boiler

Pengolahan Air Umpan Boiler Dengan

Penambahan Phosphate (Internal Treatment)

1.        Tujuan Percobaan

-          Mahasiswa dapat memahami sistem pengolahan air umpan boiler secara internal treatment

-          Mahasiswa dapat menganalisa air sebelum dan sesudah dilakukan internal treatment

2.        Alat dan bahan yang digunakan

-          Gelas kimia  400 ml   : 2 buah

-          PH  meter                   : 1 buah

-          Air                              : secukupnya

3.        Gambar alat(terlampir)

4.        Dasar teori

Air yang digunakan sebagai air umpan boiler harus memenuhi spesifikasi tertentu agar:

-          Peralatan boiler yang digunakan tidak cepat rusak (umur pakai lama)

-          Efisiensi pembakaran tinggi

-          Menghasilkan steam (kukus) dengan kualitas tinggi

Pengaotor yang biasanya harus diperhatikan dalam pengolahan air umpan boiler adalah :

-          Padatan terlarut seperti karbonat,klorida dan garam-garam kalsium

-          Padatan tersuspensi

-          Gas terlarut seperti oksigen dan karbon dioksida

Tujuan pengolahan air

1.    Mencegah pembentukan kerak

Garam-garam magnesium dan kalsium terlarut yang dikenal sebagai kesadahan dalam suasana panas akan tertimbun dalam permukaan tube boiler membentuk senyawa .kerak pada saat air dipanaskan menjadi steam. Kerak yang menjadi akan mengurangi laju perpindahan panas dan menyebabkan terjadinya panas berlebihan tube-tube logam setempat. Timbunan lain yang diatasnya terjadi ditube-tube dalam boiler

-          Sulfat : endapan yang terjadi lebih luas dan endapan karbonat

-          Silica  : merupakan deposit yang sangat luas dan endapan sangat keras dan batubara

Lapisan silica yang tipis bias menjadi pelindung logam dari korosi tapi jika endapan silica terlalu tebal akan menyebabkan laju pindah panas menjadi berkurang dan menyebabkan localies dan heating. Selain menimbulkan kerak beberapa komponen air akan membentuk lumpur yang tak terikat atau mengendap dalam tube.

Hal ini biasanya merupakan akibat dari pengolahan air yang menggunakan senyawa turunan phospat. Srudge(lumpur) phospat biasanya berwarna coklat dan lembut. Tumbuhan kerak dan lumpur akan berakibat terjadinya penyumbatan tube dan lembut..pemanasan berlebihan setempat sebagai perlu pemeliharaan yang lebih kering. The us besau of mines mengemukakan bahwa ketebalan kerak sampai 1/32 inchi akan menyerap energy panas dari bahan bakar sebanyak 7% sedangkan jika kekabalan mencapai 1/9 inchi energy panas yang terbuang mencapai 16%.

2.    Mencegah korosi

Gas terlarut yang sering menimbulkan korosi pada tube boiler adlah O2 dan CO2. Gas CO2 selain berasal dari umpan juga berasal dari dekomposisi karbonat dalam air umpan. Gas CO2 akan menurunkan nilai PH air. O2 yang larut dalam air umpan yang panas dengan cepat akan melakukan oksidasi dengan metal.

Fe + O2          Fe2O3

Dalam Fe2O3 yang terbentuk bersifat lebih banyak katodir dari logam Fe sehingga dapat mengakibatkan serangan korosi sumur(fitting corrosion). Apabila air terlalu asam (PH>7)maka air akan melarutkan lapisan pelindung logam yaitu Fe304(magnetide)yang ada,selanjutnya dapat melarutkan logam Fe yang terdapat didalamnya

Fe₃O₄ +8H⁺                 3Fe²⁺ + 4H2O

Seragam korosi terhadapa loham Fe mengikuti reaksi

Fe + 2H⁺                    Fe + H₂

Fe + 3H⁺                    Fe³⁺ +1,5 H₂

Serangan korosi tersebut sering terjadi pada lapisan yang mengalami keretakan Fe3O4 atau sambungan celahan logam. Jika ada ion(I^- maka Fe²⁺ akan diikat CI menjadi FeCl₂ padatan gas H2 yang terbentuk bias berpenetrasi ke permukaan logam mengakibatkan retakan(hydrogen cracking). Jika PH air lebih tinggi dari 1L. air yang bersifat katalis akan merupakan pelindung Fe3O4 sehingga logam Fe dan FeO akan larut mengikuti reaksi

FeO + 2NaOH           Na₂FeO₂ + H₂O

Fe + 2NaOH              Na₂FeO₂ + H₂O

Hal ini yang dikenal dengan caustic cracking. Ion clorida(Cl) ini dapat terbawa steam sehingga dapat merusak logam saluran distribusi steam. Ion clorida mampu berpotensi kedalam lapisan logam yang akan mengakibatkan tumbuhnya retakan didalam logam(chloride cracking corrosion)dengan mekanisme:

Fe                               Fe²⁺ + 2e^-

Fe²⁺ + 2Cl^-                        FeCl₂

Konsentrasi CH sebanyak 50-100 mg masih dianggap aman.

3.    Mencegah carry over (bawaan lanjut)

Senyawa-senyawa tertentu yang terkandung dalam feedwater bias menyebakan foaming (pembusaan) dan terbawanya senyawa pengotor ke aliran steam sehingga kualitas steam menjadi menurun

5.        Prosedur kerja

-          Memeriksa air umpan (tangki)penuh atau ½ penuh

-          Mengambil air pada tangki umpan

-          Mengambil air yang keluar dari tangki

-          Menganalisa

PH

Konduktivitas

TDS

DO

Turbidity

-          Memasukkan data kedalam table

6.        Data pengamatan

Parameter	Semi	Internal
pH	7,07	7,14
Konduktivitas	10,82	23,56
TDS	9,480	25,96
DO	57,4% 4,38	145,3 11,48
Turbidity	2,9	11,5

7.        Analisa percobaan

Percobaan mengenai pengolahan internal air umpan  boiler ini bertujuan untuk dapat memahami sistem pengolahan air umpan boiler secara internal treatment  dan dapat menganalisa air sebelum dan sesudah dilakukan internal treatment. Air yang digunakan sebagai air umpan boiler harus memenuhi spesifikasi tertentu agar peralatan boiler yang digunakan tidak cepat rusak (umur pakai lama), efisiensi pembakaran tinggi dan menghasilkan steam dengan kualitas tinggi. Pengaotor yang biasanya harus diperhatikan dalam pengolahan air umpan boiler adalah padatan terlarut seperti karbonat, klorida dan garam-garam kalsium dan padatan tersuspensi. Tujuan dan pengolahan air umpan boiler adalah untuk mencegah terbentuknya terak, mencegah korosi, dan mencegah bawaan lanjut (carry over).

Sampel yang digunakan untuk kondisi sebelum perlakuan yaitu air semi dan sampel yang digunakan untuk kondisi sesudah perlakuan yaitu air umpan  boiler. Pada sampel ini dilakukan pengolahan internal,dimana pengolahan secara internal dimaksudkan untuk menurunkan nilai kesadahan melalui peruses pelunakan dan mengurangi gas terlarut gas O2 .proses pelunakan itu sendiri merupakan pengolahan air untuk mengurangi kesadaham Ca²⁺  dan Mg ²⁺

Pada sampel yang digunakan dilakukan pengamatan terhadap PH, konduktivitas, TDS (Total dissolve solute), DO dan turbidity. Pada air internal didaptkan hasil pengukuran pH sebesar 7,07, konduktivitas 10,82 µs, TDS 9,48 ppm, DO 4,38mg/l dan turbidity 2,9 sedangkan pada air internal didaptkan hasil pengukuran pH sebesar 7,14, konduktivitas 23,56 µs, TDS 25,96 ppm, DO 11,48 mg/l dan turbidity 11,5.

8.        Kesimpulan

Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa:

1.      Pengolahan air umpan boiler dilakukan untuk mencegah pembentuk kerak, mencegah korosi dan mencegah carry over (bawaan lanjut)

2.      Pengolahan secara internal dimaksudkan untuk menurunkan nilai kesadahan melalui proses pelunakan untuk mengurangi kesadhan Ca²⁺ dan Mg²⁺.

9.        Daftar Pustaka

Bustomi, Ahmad.2014.Penuntun Praktikum Utilitas.Polsri:Palembang