< Previous138 Pengaruh pH air cooling tower yang tidak dikontrol, misalnya pH air dalam cooling tower karena menggunakan bahan kontruksi tertentu pada cooling tower mengakibatkan pH turun. Hal ini berakibat menimbulkan korosif pada bahan yang lain, karena pengaruh air cooling tower yang asam. Pengaruh dari garam terlarut dalam air cooling tower, seperti garam dari kalsium, magnesium yang mengendap pada metal hingga menjadi deposit (kerak). Karena adanya deposit ini maka proses perpindahan panas pada cooling tower jadi tidak berfungsi. Pengaruh dari gas yang terlarut, yang dimaksud dengan pengaruh gas yang terlarut dalam air cooling tower dapat mengakibatkan proses korosi, adapun mekanisme dari proses korosi adalah sebagai berikut : Pengaruh gas oksigen yang terlarut dalam air cooling tower, gas okesigen memudahkan terjadinya polarisasi pada logam akibatnya gas oksigen yang terlarut memicu pembebtukan anoda. Pengaruh Gas amaonia, karena kontak dengan udara bebas adanya nitrogen dan hidrogen mengakibatkan karat pada logam tembaga. Pengaruh Gas CO2 berakibat pada pembentukan asam karbonat yang memicu perubahan pH pada air coolin tower. Dengan turunnya pH berakibat memicu korosi. Pengaruh padatan yang terlarut terlalu besar berakibat pembentukan deposit pada logam yang mengakibatkan terjadinya korosi (dibawah deposit akan terbentuk perbedaan sehingga memicu proses anoda katoda yang berakibat terbentuknya korosi. 139 o Pengaruh fisika dari air yang mengakibatkan cooling tower korosi: Pengaruh suhu terhadap pembentukan korosi. Pengaruh ini diakibatkan oleh adanya daerah air yang bersuhu panas dan daerah air yang bersuhu dingin. Akibat dari ini timbul proses anoda dan katoda. Air yang beruhu lebih panas sebagai anoda. Pengaruh perlakuan mekanis terhadap logam, walaupun proses ini dipengaruhi tentang metallurgi dari logam, namun stressing pada waktu pengerjaan sistem cooling tower juga memicu terjadinya proses korosi. o Penambahan bahan kimia untuk mencegah terjadinya korosi. Bahan kimia yang dipakai untuk mencegah terjadinya korosi adalah bahan kimia yang biasa dipakai dalam cooling tower water treatment yaitu : Bahan kimia chromate : bahan kimia ini sudah banyak terbukti untuk mencegah terjadinya korosi dan scale dalam cooling tower. Mekanisme reaksi dalam mencegah korosif adalah sebagai berikut : OH- + Fe (OH)2 Fe (OH)3 + e 3e + CrO4-2 + 4 H2O Cr(OH)3 + 5 OH- CrO-2 + 3 Fe(OH)2 + 4 H2O Cr (OH)2 + 3 Fe(OH)3 + 2OH- Dari reaksi diatas ion chromat menaikan bilangan oksidasi ari fero hingga terbentuk ferri hdroksida yang mengendap dalam air cooling tower. Senyawa an organik pospate Senyawa an organik pospate ini mencegah terbentuknya endapan dengan membentuk senyawa komplek yang daoat mengadsorpsi potensi terjadinya korosi. 140 Eksplorasi & mengumpulkan informasi !! Lakukanlah pembgian kelompok dalam satu kelas, kemudian Lakukanlah obervasi dan pengambilan contoh untuk contoh air tanah disekitar lingkungan sekolah! Lakukanlah observasi dengan terhadap air tersebut d.engan mengumpulkan informasi, dan mencoba melakukan proses dalam langkah pre treatment, primary treatment dan secondary treatment Mengasosiasi Jelaskan hubungan antara air dan kualitas dari mutu air tersebut,!! Mengkomunikasi Sampaikan kepada kelompok – kelompok yang lain mengenai hasil pengamatan dan identifikasi tersebut, samakah pendapat anda dengan pendapat kelompok kelompok yang lain? 141 d. Pengolahan Ketiga. Sodium kationLower, medium preseure boiler, loundries, car washes, rinses Pertukaran Hidrogen kation weak/strong Tertiary treatment process Gambar 26. Flow Proses Pengolahan Air Ketiga (Tertiary Process). Pada proses pengolahan ketiga ini teknologi yang digunakan termasuk yang belum banyak dikenal, dengan berbagai proses yang menjadi pertimbangan, seperti misalnya penukar kation (kation exchange lemah/kuat) atau menggunakan proses sodium kation bertujuan untuk menggantikan kation kation dari garam/basa yang tersisa yang masih terlarut dalam badan air. Alat yang lain yang bisa digunakan untuk proses penggantian kation ini adalah pertukaran hidrogen/kation exchange dengan menggunakan elektrolit lemah atau menggunakan elektrolit kuat yang bergantung dari pencemar yang berada dalam badan air. Air ini digunakan untuk boiler dengan tekanan yang rendah sampai sedang. Untuk boiler dengan Tekanan diatas sedang dikawatirkan akan menimbulkan scale (kerak). 142 e. Pengolahan Air Dengan Tujuan Khusus (Ultimate Process). dealkalizerdesilicazerPemakian khusus untuk boiler tekanan rendah sampai sedangPemakian khusus untuk boiler tekanan sedangDegasifikasi Pertukaran anion weak/strong Mixed Bed Ultra filtrasi Elektrodialisis Reverse Osmosis Distilasi 1234Keterangan : 1. untuk Boiler bertekanan rendah sampai sedang. 2. untuk Boiler bertekanan sedang sampai tinggi (pure water) 3. untuk Boliler bertekanan sangat tinggi (diatas 1500 psig). 4. air khusus untuk kerperluan industri farmasi dan elektronikSodium kationLower, medium preseure boiler, loundries, car washes, rinses Gambar 27. Flow Proses Pengolahan Akhir Dengan Tujuan Khusus. Pengolahan dengan sederet rangkaian yang harus dilalui ini mempunyai tujuan khusus karena disamping biaya operasionalnya yang mahal, juga proses pengawasan yang ketat pada sistem operasi masing masing peralatan tersebut agar dihasilkan mutu air sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. f. Air untuk kebutuhan boiler. Boiller adalah tungku dalam berbagai bentuk dan ukuran yang digunakan untuk menghasilkan uap. Lewat penguapan ini, uap air yang dihasilkan untuk 143 dipakai pada berbagai macam proses pengolahan, seperti pada proses dyieng pada pabrik tekstil, pemasakan mie dan kedelai pada pabri mie instan dan susu kedelai bubuk, untuk steam/uap super heated untuk pembangkit tenaga listrik lewat turbin penghasil tenaga listrik.. Sistem kerjanya yaitu air diubah menjadi uap. Panas disalurkan ke air dalam boiler, dan uap yang dihasilkan terus – menerus. Feed water boiler dikirim ke boiler untuk menggantikan uap yang hilang. Saat uap meninggalkan air boiler, partikel padat yang terlarut semula dalam feed water boiler tertinggal. Boiler sendiri dibagi menjadi 3 krteria yaitu boiler bertekanan rendah, boiler bertekanan sedang dan boiler bertekanan tinggi. Sedangkan menurut tata letaknya dibagi boiler lorong api dan boiler lorong air, pada boiler lorong air inilah merupakan boiler bertekanan tinggi. Partikel padat yang tertinggal menjadi makin terkonsentrasi, dan pada saatnya mencapai suatu level dimana konsentrasi lebih lanjut akan menyebabkan kerak (scale) dan fouling (kotoran yang terkosentrasi kemudian menempel pada pipa boiler ). Scale diakibatkan karena logam Ca, Mg sedangkan fouling dikarenakan partikel – partikel pengotor yang terikut kedalam air umpan boiler sehingga menjadi menempel pada pipa boiler. Sistem umpan air boiler dibagi menjadi 2 bagian yaitu once-through sistem (sistem terbuka dan sistem tertutup (closed system). Untuk sistem terbuka diperlukan dua pengolahan untuk air umpan boilernya yaitu : Pengolahan untuk mencegah bertumbuhnya mikrobiologi yang terkandung dalam air umpan boiler. Jika tidak dilakukan pencegahan mikrobilogi ini mengakibatkan fouling pada pipa – pipa bolier. Mencegah pertumbuhan mikrobiologi ini menggunakan bahan kimia seperti bromine dioksid dan chlorine dioksid. 144 Pengolahan dengan menambahkan bahan kimia untuk mencegah korosi dan scale, penambahan bahan kimia ini menggunakan senyawa kompleks karena krosi misalnya bisa diakibatkan karena kandungan oksigen terlarut besar sehingga perlu penambahan misalnya hidrogen sulfid dengan dosis kecil, sedangkan untuk mencegah scale diperlukan senyawa komplek untuk menrunkan kandungan Ca dan Mg. Dosis untuk sstem terbuka dihitung dengan sistem lb dosis, perhitungan ini adalah sebagai berikut : P = ppm yang dikehendaki terkadung dalam air umpan. Perhitungan nilai P berdasarkan analisis dari kandungan pengotor atau kandungan penyebab deposit/scale. Q = kecepatan air masuk kedalam sistem (dihitung dengan GPM). T = waktu dalam menit. Gambar 28. Boiler Horizontal (Lorong Api) 145 Gambar 29. boiler vrtikal, steam yang dihasilkan untuk pembangkit listrik. Gambar 30. Boiler lorong api dengan rangkaian pipa lorong apinya. 146 Feed water untuk boiler bertekanan rendah sampai sedang harus memenuhi prasyarat kondisi kandungan air mengikuti tabel dibawah ini: Parameter Satuan Pengendalian Batas Ph Unit 10.5 – 11.5 Conductivity µmhos/cm 5000, max TDS Ppm 3500, max P – Alkalinity Ppm - M – Alkalinity Ppm 800, max O – Alkalinity Ppm 2.5 x SiO2, min T. Hardness Ppm - Silica Ppm 150, max Besi Ppm 2, max Phosphat residual Ppm 20 – 50 Sulfite residual Ppm 20 – 50 pH condensate Unit 8.0 – 9.0 Sumber dari drew water treatment Ketidaksesuaian kandungan kimia pada air umpan boiler menurut spesifikasi mutu air boiler pada tabel diatas akan menyebabkan terjadinya : Korosi Peristiwa korosi adalah peristiwa elektrokimia, dimana logam berubah menjadi bentuk asalnya akibat dari oksidasi yang disebabkan berikatannya oksigen dengan logam, akibatnya pipa boiler jadi berkarat kemudian mengalami 147 pinipisan dan menjadi retak yang berakibat boiler bisa meledak dengan bercampurnya panas dan steam yang berubah tekanannya menjadi tekanan tinggi. Penyebab korosi Boiller: – Oksigen Terlarut – Alkalinity ( Korosi pH tinggi pada Boiler tekanan tinggi ) – Karbon dioksida ( korosi asam karbonat pada jalur kondensat ) – Korosi khelate ( EDTA sebagai pengolahan pencegah kerak ) Kerak. Kerak atau secale pada boiler bertekanan rendah sampau sedang menurunkan efsiensi proses perpindahan panas antara ruang bakar pada boiler dengan air yang akan dijadikan steam, akibatnya akan membutuhkan energi panas yang lebih besar sehingga konsumsi bahan bakar akan menjadi lebih boros. Boiler dengan lorong api akan mengakibatkan minipisnya pipa boiler air hingga berakibat keropos, keroposnya pipa ini bisa mengakibatkan ledakan pada boiler. Pada boiler dengan tekanan tinggi akan mengakibatkan konsumsi energinya jauh lebi tinggi. Disamping itu jika pipa tipis pada boiler lorong air, menimbulkan resiko disamping ledakan juga timbulnya gas beracun hasil treatmen dari air yang mengalami dekomposis oleh pengaruh panas api dari bahan bakar. Mekanisme terjadinya scale atau kerak dan deposit terhadap proses korosif pada pipa boiler : Next >