PENGOLAHAN AIR UNTUK UMPAN BOILER DENGAN CARA

PENAMBAHAN PHOSPAT

( INTERNAL TREATMENT )

SEBAGAI LAPORAN TETAP PRAKTIKUM UTILITAS

OLEH :

Kelompok : 1

Kelas : 5 EGA

Agung Wiranata 0610 4041 1380

Agustiawan 0610 4041 1381

Anjar Eko Saputro 0610 4041 1382

Devi Rachmadena 0610 4041 1383

Dian Eka Firdayanti 0610 4041 1384

Dwi Miftha Kurnia 0610 4041 1385

Heni Nurani Apriliana 0610 4041 1386

Leo Dwianto 0610 4041 1387

Instruktur : Ir. A Husaini M.T

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI

TAHUN AJARAN 2013

PENGOLAHAN AIR UMPAN BOILER

DENGAN PENAMBAHA PHOSPHAT (INTERNAL TREATMENT)

I. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah melakukan percobaan mahasiswa diharapkan dapat:

1. Memahami sistem pengolahan air umpan boiler secara internal

2. Menganalisa air sebelum dan sesudah dilakukan pengolahan internal

II. BAHAN DAN ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Air pada tangki boiler : 1000 ml

2. Konduktometer : 1 buah

3. pH meter : 1 buah

4. Turbidity : 1 buah

5. Gelas kimia 600 ml : 2 buah

III. DASAR TEORI

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

1. Peralatan boiler yang digunakan tidak rusak

2. Efesiensi pembakaran tinggi

3. Menghasilkan steam (uap) dengan kualitas yang baik

Pengotor yang biasanya diperhatikan dalam pengolahan air umpan boiler adalah:

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

b. Padatan tersuspensi

c. 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 kerak senyawa karbonat pada saat air dipanaskan menjadi steam. Kerak

yang terjadi menyebabkan terjadi dalam tube-tube boiler. Timbunan lain yang biasa

terjadi dalam tube dalam boiler berupa: sulfat berupa endapan yang lebih keras dari

endapan tersebut, silica merupakan deposit yang sangat keras dan getas.

Hal ini biasanya merupakan akibat dari pengolahan air yang menggunakan

senyawa turunan phospat. Sludge (lumpur) phospat biasanya berwarna coklat dan

lembut. Tumbuhan kerak dan lumpr akan berakibat terjadinya penyumbatan tube

dan pemanasan berlebihan setempat sebagai perlu pemeliharaan yang lebih sering.

The is bureau of mines mengemukakan bahwa ketebalan kerak sampai 1/32 inch

akan menyerap energi panas dari bahan baker sebanyak 7 % sedangkan jika

ketebalan mencapai 1/9 inch energi panas yang terbuang mencapai 16 %.

2. Mencegah Korosi

Gas terlarut yang sering menimbulkan korosi pada tube boiler adalah O2 dan

CO2. Gas CO2 selain berasal dari air uapan juga berasal dari dekomposist carbonat

dalam air uapan. Gas CO2 akan menurunkan nilai pH air. Oksigen yang larut dalam

air uapan yang padas dengan cepat akan melkukan oksidasi dengan metal :

Fe Fe2O3.

Dimana Fe2O3 yang terentuk bersifat lebih katodik dari logam Fe,

sehingga dapat mengakibatkan serangan korosi sumur (pitting corrosion)

Apabila air terlalu asam (pH>7) maka air akan melarutkan lapisan

pelindung logam yaitu Fe2O4 (magnetide) yang ada, selanjutnya dapat melarutkan

logam Fe yang terdapat didalamnya.

Fe2O4 + 8 H + 3 Fe2 + + 4 H2O

Seragam korosi terhadap logam Fe mengikuti reaksi :

Fe + 2 H + Fe + H2 ( g )

Fe + 3 H + Fe3+ + 1,5 H2 ( g )

Serangan korosi tersebut sering terjadi pada lapisan yang mengalami

retakan Fe3O4 atau sambungan celahan logam. Jika ada ion Ce maka Fe2+ akan

permukaan logam mengakibatkan retakan (hydrogen tracking). Jika pH air lebih

tinggi dari 11. air yang bersifat alkalis akan merapuhkan pelindung Fe3O4 sehingga

logam Fe dan FeO akan larut mengikuti reaksi :

FeO + 2 NaOH Na2FeO2 + H2O

Fe + 2 NaOH Na2FeO2 + H2

Hal ini yang dikenal dengan cacstic crading. Ion clorida (CT) ini dapat

terbawa steam. Ion chloride mampu berpenitrasi ke dalam lapisan logam yang akan

mengakibatkan timbulnya retakan di dalam logam (chloride cracking corrosion)

dengan mekanisme :

Fe Fe2+ + 2e

Fe2+ + 2 cℓ Fe cℓ2

3. Mencegah Carry Over

Senyawa-senyawa tertentu yang terkandung dalam feed water bias

menyebabkan foaming (pembusaan) dan terbawanya senyawa pengatr ke aliran

steam sehingga kualitas steam menjadi menurun.

Feed water harus memenuhi prasyarat tertentu seperti yang diuraikan dalam

tabel di bawah 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

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Menyiapkan sampel air (air pada tangki boiler)

2. Mengambil air sampel sebanyak 2 gelas kimia

3. Melakukan analisa sampel tersebut terhadap pH, kekeruhan dan konduktivitas

4. Mengisikan hasil analisa ke dalam tabel pengamatan

V. DATA PENGAMATAN

Sampel Air pada tangki boiler

pH Konduktivitas Kekeruhan (NTU)

1 9,2 196,5 4,74

2 9,4 188,6 8,37

VI. ANALISA PERCOBAAN

Setelah dilakukan percobaan pengolahan internal air umpan boiler ini dapat

dianalisa bahwa proses ini merupakan pengolahan air yang akan digunakan sebagai

umpan boiler secara khusus atau spesifik di dalam sistemnya yang dipengaruhi oleh

situasi dan kondisi. Air pada tangki umpan boiler dianalisa dengan dilakukan analisa

beberapa parameter. Adapun parameter yang dianalisa antara lain pH, konduktivias, dan

TDS (total dissoleved solid) dari sampel air tersebut.

Dari data yang didapat terlihat bahwa air yang terdapat didalam boiler memiliki

nilai yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan parameter (data) pada pengolahan air

eksternal. Parameter yang terukur dari air didalam boiler yaitu: pH 9,2, konduktivitas

196,5 dan kekruhan 4,74 NTU. Parameter yang dapat dijadikan acuan adalah nilai

konduktivitas air dalam boiler. Meningkatnya nilai konduktivitas menunjukkan naiknya

pencemar yang terjadi didalam air boiler. Naiknya parameter ini akibat dari proses yang

terjadi untuk mendapatkan steam dengan suhu dan tekanan yang tinggi. Karena air yang

diambil berada pada bagian bawah boiler maka nilai kekeruhan menjadi meningkat. Hal

ini disebabkan oleh lumpur yang terbentuk akibat pengolahan air umpan secara internal

yang merubah senyawa-senyawa pembentuk kerak menjadi lumpur sehingga dapat

mencegah terbentuknya kerak didalam boiler. Air yang terdapat dalam tangki boiler

diisi terus menerus dan harus sesuai standar jika ingin dibersihkan. Oleh sebab itu air

pada tangki boiler lebih banyak terdapat padatan terlarut. Hal ini bisa dilihat dari hasil

pengukuran kekeruhan pada air internal yang ada pada tangki boiler. Dari tiga jenis

analisa tersebut dapat mengetahui pengolahan yang harus dilakukan untuk mencegah

pembentukan kerak, pencegahan korosi dan pencegahan carry over (pembusaan).

VII. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa air yang digunakan sebagai

umpan boiler harus dilakukan pengolahan dengan menaikkan derajat keasamannya

(pH), menurunkan nilai konduktivitas dan TDS air tersebut untuk mencegah

pembentukan kerak, pencegahan korosi dan pencegah carry over (pembusaan) pada

boiler.

TUGAS

1. Jelaskan pengolahan air umpan boiler secara internal

Pengolahan air umpan boiler secara internal adalah pengolahan air yang digunakan

sebagai umpan pada boiler secara khusus atau spesifik di dalam sistemnya yang

dipengaruhi oleh situasi dan kondisi. Dimana analisa yang dilakukan untuk

pengolahan secara internal antara lain pH, konduktivitas, TDS dan lain-lain.

2. Jelaskan tujuan pengolahan air umpan boiler

1. Mencegah pembentukan kerak

Disebabkan oleh garam-garam Mg dan Ca.

2. Mencegah korosi

Disebabkan oleh gas O2 dan CO2

3. Mencegah carry over

Pembusaan (foaming) yang disebabkan oleh senyawa-senyawa tertentu dalam

air umpan.

3. Jelaskan jenis-jenis pengotor yang ada dalam air umpan boiler

Pengotor-pengotor dalam air umpan boiler adalah:

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

2. Padatan tersuspensi

3. Gas terlarut seperti oksigen da karbondioksida

DAFTAR PUSTAKA

Kasi Lab Utilitas. 2012. Petunjuk Pratikum Utilitas. Palembang: POLSRI

GAMBAR ALAT

Konduktometer pH Meter

Turbidity Gelas kimia

Keterangan Gambar :

a) Konduktometer : 1 buah

b) pH meter : 1 buah

c) Turbidity : 1 buah

d) Gelas kimia 600 ml : 3 buah