~"t.,

IDENTIFIKASI TAHANAN TRANSFER PANAS DEPOSITKERAK PADA EVAPORATOR INSTALASI PENGOLAHANLIMBAH RADIQAKTIF SERPONG

Zainos SaliminP3LR-BATAN. Kawasan Puspiptek, Serpong. Tangerang

ABSTRAK

IDENTIFIKASI TAHANAN TRANSFER PANAS DEPOSIT KERAK PADA EVAPORATORINSTALASI PENGOLAHAN LlMBAH RADIOAKTIF SERPONG. Identifikasi tahan transfeFpanas deposit kerak dilakukan pads sistem evaporasi limbah cair fasilitas nuklir Serpong yanghanya mengandung kesadahan tetap CaSO4 dan MgSO4 rasio 2:1, untuk mengetahui kualitaspenghambatan pemindahan panas dari pemanas ke larutan. Simulasi evaporasi 500 mllarutanber1<onsentrasi sadah masing-masing 0,5; 1; 2; dan 2,5% berat dikerjakan pads wadahstainless steel 1 I dengan pemanas listrik, yang di dalamnya ads pips stainless steel posisitidur, petmukaan cairan dibuat tetap melalui penambahan larutan yang sarna. Setelah waktuevaporasi 24, 168, 336, 504, dan 676 jam diperoleh data tebal deposit kerak pads petmukaanpips untuk menetapkan nifai tahanan transfer panasnya (fouling factor). Tahanan transfer panasdeposit kerak dari evaporasi larutan kesadahan 2,5% selama 672 jam tefah menghambatpemindahan panas dari pemanas ke larutan, nilai fouling factor lebih besar batas yang diizinkan

.2 °C0,000515 jam.m '. Evaporasi farutan kesadahan 0,5; 1; dan 2% selama 672 jam, nilai

kkalfouling factor masih di bawah batas yang diizinkan. '.-

ABSTRACT

IDENTIFICA TION OF HEA T TRANSFER RESISTANCE OF SCALE DEPOSIT ON THEEVAPORA TOR OF RADIOACTIVE WASTE MANAGEMENT INSTALLA TION. Identification ofheat transfer resistance of scale deposit from fixed hardness of liquid waste in the form ofCaSO4 and MgSO4 ratio 2:1 has been done on the evaporation system of Serpong NuclearFacilities for determination of the quality of heat transfer obstruction from heating source tosolution. Evaporation simulation of solution containing hardness with concentration 0.5' l' 2'and 2.5% mass were done on the stainless steel container of 11 volume with electrical he'at~r i~which a stainless-steel tube is put down on the base container. After 24, 168, 336, 504 and 672hours evaporation process it is obtained the thickness of scale deposit on the surface of tube fordetermining the fouling factor. Heat transfer resistance of scale deposit from 672 hoursevaporation of solution 2,5% concentration hampered heat transfer; the value of fouling factor

b ' t I " I fO 000515 hours.m2.oCe suoerlor 0 Imlls va ue 0 . .The fouling factor from the evaporation of

kca/solution of 0.5; 1; and 2% concentration during 672 hours be inferior to limits value.

skala industri yang biasa digunakan adalahevaporator dengan uap air sebagai pemanas clanmedium pemanas berbentuk pipa (tubular heatingsurface), evaporator tersebut mempunyai transferpanas yang efektif clan ekonomis. Penggunaanevaporator untuk pengolahan limbah radioaktif cairmempunyai keuntungan proses karena bahanradioaktif biasanya merupakan material yang tidakmudah menguap, sehingga zat radioaktif tersebutmudah dipisahkan dari larutannya dalam bentukkonsentrat. Faktor yang penting dalam mekanisme

PENDAHULUAN

E vaporasi adafah proses pemekatan larutan

dengan menguapkan pelarutnya, sehinggadiperoleh larutan pekat (konsentrat) clan dcstilat(cmbunan uapnya). Pada umumnya suatu larutanterdiri dari zat yang mudah menguap (volatile) clanyang tidak mudah menguap (non-volatile), sehinggadengan perkataan lain evaporasi adalah untukmenghilangkan zat yang mudah menguap untukmendapatkan larutan yang lebih pekat. Evaporator

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 25 -26 Juli 2000

160 ISSN 0216-3128 Zainus'Sa/imin

evaporasi adalah pemisahan uap-cairan, terjadinyapercikan harus dijaga agar uap jangan sampaimembawa kontaminan radioaktif daD zat terlarutyang lain. Care yang efektif untuk mencegahterikutnya kontaminan tersebut ialah menggunakansirkulasi cairan dilengkapi dengan moisture trap,yang mampu menahan butir cairan yang terikut

uapn.2).

Limbah cair mengalir melalui bagian tube, dan uappemanas lewat bagian shelJlII. Panas pengembunanuap air pemanas di bagian shell ditransfer melaluiketebalan dinding tube sehingga limbah cairmendidih. Tahanan transfer panas kerak merupakantahanan transfer panas yang utama pad a evaporatorIPLR-BATAN. Apabila jenis kerak yang terjadidiketahui dan ketebalannya dapat dihitung ataudiukur, maka tahanan transfer panas kerak dapatditentukan. Mengingat air yang digunakan dikawasan fasilitas nuklir Serpong adalah airPUSPIPTEK yang mengandung kesadahan tetapCaSO4 clan MgSO4 dengan perbandingan 2: I,limbah cair umpan evaporator IPLR mempunyaikandungan kesadahan tetap CaSO4 dan MgSO4 padarasio 2: I pula. Guna identifikasi tahanan transferpanas evaporator IPLR, perlu dilakukan penelitiantahanan transfer panas deposit kerak dari kesadahantetap terse but.

Pemekatan larutan dengan evaporasimenggunakan tubular heating surface evaporatormerupakan cara yang efektif untuk dekontaminasilimbah radioaktif cair, zat radioaktif terpekatkandalam konsentrat memberikan faktor dekontaminasi(FD) 104-105 untuk Cs-137 (FD = aktivitas limbah

awaVaktivitas destilat). Panas yang diberikan olehuap pemanas ke larutan melalui medium pemanastergantung pacta harga koefisien transfer panasnyayang sangat dipengaruhi oleh sifat-sifat salting,scalling, fouling, daD korosi. Salting ialah timbulnyadeposit endapan garam pad a dinding panas, yangakan bertambah dengan naiknya temperatur. Scalingialah terjadinya deposit kerak pada dinding transferpanas, kerak tersebut adalah suatu senyawa yangtidak larut dalam larutan pad a suhu pendidihan.Kerak terjadi karena dalam larutan mengandungkesadahan tetap CaSO4, MgSO., senyawa karbonatdan senyawa silikar2,J). Fouling ialah terjadinyadeposit endapan dari senyawa yang berasal daribahan yang dimasukkan atau karena uap yangterkondensasi. Adanya salting, scaling dan foulingmenyebabkan penebalan dinding transfer panas,sehingga tahanan transfer panas naik, maka hargakoefisien transfer panas turun. Hal ini menyebabkankenaikan kebutuhan uap pemanas untuk kapasitas

evaporasi yang tetap, yang selanjutnya dapatmenimbulkan resiko pecahnya evaporator karenabeda temperatur antara bagian shell daD bagian tube(temperature strains) yang melebihi nilai standar.Temperature strains yang diperbolehkan adalah

50°F, hal ini berhubungan dengan pemuaian logamyang dipakai. Bila pemuaian logam di bagian shelltidak sarna dengan pemuaian pada bagian tube akanmenyebabkan kehancuran tube-bundle yang berarti

evaporator pecah[4).Sistem evaporasi di Instalasi Pengolahan

Limbah radioaktif, IPLR BA TAN, Serpongmengolah limbah radioaktif cair aktivitasmaksimum 2x1O.2 Ci/mJ menjadi konsentrataktivitas 1 Ci/mJ dan air destilat. Limbah yangdiolah mempunyai kandungan unsur radioaktifutama Cs-137 dan Co-60, dan umumnya ber-pHsekitar 7, tidak mengandung garam kimia mudahmengendap kecuali kesadahan tetap. Evaporatomyajenis thermosiphon circulating thermal evaporatoryang mempunyai kapasitas operasi 0,75 m3/jamdengan faktor reduksi volume minimum 50: 1tergantung kandungan garam awal dalam limbah.

TEOR! '.

a. Transfer Panas Pada EvaporatorPanas yang diberikan uap sebesar QI secara

ideal harus sarna dengan panas yang ditcrima cairansebesar Q2 apabila tahanan transfer panas dapatdiabaikan. persamaannya sebagai berikut :Q = Q, = Q2

QI=M.AI (I)Q2 = panas sensibel + panas laten penguapanQ2 = m.Cp.At + m. A2 (2)

dimana :M = massa uap air pemanas (steam) (Ib/j)AI = panas pengembunan steam (Btu/lb), uap dalam

bentuk saturated steam.m = massa cairan (Ib/j)Cp = panas jenis cairan (Btu/lb.oF)At = beda suhu antara suhu awal cairan dan suhu

didih larutan (OF)A2 = panas penguapan cairan (Btu/lb)Panas pengembunan uap air di bagian shellditransfer ke cairan yang dipekatkan melaluiketebalan dinding pipa sehingga larutan mendidih.Persamaan transfer panasnya adalah sebagai ..berikut

Q=U.A.AT (3)dimana :U = koefisien transfer panas (Btu/j.ft2. OF)A = luas permukaan transfer panas (ft1At = beda suhu fluida panas dan fluida dingan (OF)

Pacta alat penukar panas yang baru, tahanantransfer panas berasal dari ketebalan pipa. lapisanfilm cairan dan lapisan film uap. Persamaan tahanantransfer panasnya mengikuti rumus[4,S,6,7j :

I I I X-:;;-+-+- (4)Uc hI h2 k

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan den Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 25 -26 Juli 2000

~transfer panas keseluruhan

transfer keseluruhanpanas

= tahanan transfer panas saat alat penukar-Uc

dimana :Uc = koefisien transfer panas pada alat barn

(Btu/j.ft2.oF)hI = koefisien transfer panas lapisan fluida pad a sisi

panas (Btu/j.ft2,OF)h2 = koefisien transfer panas lapisan fluida pada sisi

ding in (Btu/j.ft2,OF)X = tebal tube (ft)k = koefisien tranfer panas konduksi dinding tube

(Btu/j,ft2,OF)Persamaan 4 dapat ditulis dalam bentuk lain sebagaiberikut : panas masih barn

Uc h).h2~Uc =

hi +h2Pada proses evaporasi dimana steam

mengalir di bagian shell dan cairan lewat di bagiantube, hi adalah koefisien transfer lapisan uap airpada dinding luar tube dan h2 adalah koefisientransfer lapisan cairan pada dinding dalam tube.Harga hi adalah 1500 Btu/j.ft2.oF[4] dan nilai h2ditentukan dari persamaan :

, (~j1-3'

(6)

k(7)-~ k )

IDh2 = hi. = hl'CO (8)

Harga JH diperoleh dari Gambar 24 pustaka(4)dengan terlebih dahulu menghitung bilangan ~,

G t ,D cRc =- (9)

f.1

dimana :G. = kecepatan alir massa cairan (lb/j.ft2)De = diameter ekivalen tube

1.1 = viskositas cairan (Ib/ft.h)

Alat penukar panas setelah dioperasikandalam waktu yang cukup lama maka akan timbul

deposit endapan pada permukaan transfer panas.Deposit endapan tersebut yang antara lain berupakerak dari kesadahan tetap, perupakan penghambattransfer panas dari uap air ke cairan, biasa disebuttahanan transfer panas pengotor. Secara keseluruhantahanan transfer panas mengikuti persamaan sebagaiberikur4J:

Udendapan yang biasa disebut sebagai Fouling-Factor(~), Harga ~ yang diizinkan adalah sebesar 0,003" ( ) ' , 2 0 ' 2 0 '

~ atau 0,000515 ~ ,bila harga iniBtu kkal

;

terlampaui maka alat penukar panas hamsdibersihkan untuk menghilangkan deposit endpantersebur4.5.6I,

(10)-=-=-=-+-Uo Uc

dimana :Ud

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah PenelitianDasar ffmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakarta, 25 -26 Juli 2000

X2 = teba! deposit endapan garam (ft)k2 = koefisien transfer panas konduksi deposit

endapan garam.

-..!- adalah tahanan transfer panas karena deposit

ISSN 0216-3128 Zainus Sa/imin162

pengambilan pekatan dalam waktu tertentu

(ekstraksi diskontinyu).Neraca massa overall yang dilakuk!1n pad a

sistem evaporasi sesuai Gambar I memberikanpersamaan sebagai berikut :

-d(P.V.X)(15)mF-mO+

dtOari neraca massa komponen diperoleh persamaansebagai berikut :

X X d(P.V.X)mF' F; mo. 0 + (16)

dt '.

dim ana :mF = kecepatan aliran umpan masuk evaporator

(kg/dt)XF = fraksi massa komponen dalam umpanmo = kecepatan aliran destilat (kg/dt)Xo = fral<si massa komponen dalam destilatp = densitas larutan (kg/m3)X = fraksi massa komponen dalam larutan di

evaporatorV = volume larutan dalam evaporator (m3)t = waktu evaporasi

~ = akumulasi bahan dalam evaporatordt

Oi dalam evaporasi destilat yang dihasilkanselalu diusahakan air mumi dengan penggunaan antibuih yang mencegah terikutnya butiran cairan dalamuap dan dipasangnya separator pemisah butirancairan,jadi Xo = O.

Melalui penyederhanaan dimana V dan p dianggapkonstan maka persamaan (15) dan (16) berturut-turut akan menjadi :mF= mo (17)

Harga koefisien transfer panas konduksi depositendapan kerak diberikan pada Tabel I.

Tabell. Koefisien Transfer Panas Konduksi (k)Bermacam Kerak

CaSO4! 0,5-2,0Senyawa karbona! 0,4-0,6Senyawa Silikat 0,2-0,6Limbah radioaktif cair umpan evaporator

IPLR mengandung kesadahan tetap CaSO4 danMgSO4 pada perbandingan 2:1, harga koefisientransfer panas konduksi endapan keraknya dapatdiperkirakan. Tebal kerak dalam percobaanevaporasi dapat dihitung melalui persamaan sebagaiberikut :7t.Oj.L.XI.p + 7t (Oo+X1) L.X1 = L\ W (14)

dimana :XI = tebal kerak 01 = diameter bagian dalam tube00 = diameter bagian luar tube p = densitas

kerakL\ W = berat deposit kerak yang diperoleh dari

percobaan.Persamaan (14) mempunyai asumsi bahwa

kerak terbentuk merata pada permukaan dindingbagian dalam dan luar, sesuai dengan kondisipercobaan. Setelah tebal kerak didapat dariperhitungan dengan persamaan (14), hila dianggaptidak terjadi endapan garam kimia yang lain dankarat maka harga ~ dapat dihitung melalui

persamaan (13).

Neraca Bahan Unsteady StatePada Evaporasi

dX '.mf.Xf = p,Vili (18)

Melalui penyelesaian integral persamaan (18)diperoleh persamaan sebagai berikut :

mf'£+ I J.XF (19)

Kran terblJ<a

r---~---fo- m.~_.j-; ~ 1-0

/"" x = (-;v

Proses Pembentukan KerakProses pembentukan kerak karena

kesadahan tetap adalan proses kristalisasi dimanakelarutan garam sadah turun dengan kenaikan suhusampai larutan menjadi berkonsentrasi lewat jenuh(supersaturation). Bila larutan lewat jenuhbersinggungan dengan permukaan transfer panas,garam sadah tersebut menjadi menfendap karenadaya larut setimbangnya menurun(3. Saat larutanmenjadi lewat jenuh terbentuklah partikel-partikelbaru (nukleasi), daD selanjutnya terjadilahpertumbuhan kristal partikel kerak yang merupakankeadaan ideal untuk pembentukan kerak. Di dalamproses pembentukan kerak diperlukan 3 buah faktor

Gambar 1. Skema proses pemekatan secaraevaporasi

Di dalam evaporasi, proses penguapanpelarut berjalan secara kontinyu sampai dicapaikepekatan larutan tertentu, setelah itu dilakukan

--Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nu'klir

P3TM-BATAN Yogyakarta, 25 -26 Juli 2000

simultan yaitu supersaturation, nukleasi clan waktukontak yang memadai untuk transfer massa garamsadah daTi larutan ke partikel kerak. Transfer massatersebut dapat terjadi bila ada gaya pendorong yang

berupa perbedaan konsentrasi antara larutansupersaturation dimana kristal tumbuh denganlarutan yang dalam kesetimbangan dengankristalnya.

.~

yang berkadar 2,5% massa. Hal yang sarnadilakukan untuk membuat larutan carnpuran CaSO4dan MgSO4 konsentrasi 2%, 1,5%; 1% dan 0,5%massa. Potongan pipa stainless steel yang telah

ditimbang beratnya (Wig) dimasukkan ke larutantersebut di dalam wadah stainless steel 1 I.Dilakukan pendidihan larutan dengan pemanaslistrik, selama pendidihan berlangsung permukaancairan dalam wadah dibuat tetap melaluipenambahan larutan yang sarna. Variabel waktudihitung daTi saat awal mendidih, 24, 168,336,504,clan 676 jam pendidihan potongan pipa dianibil dandikeringkan, lalu ditimbang beratnya (W2 g). Selisihberat (W2-W1) g dipakai untuk menghitung tebalkerak melalui persamaan (14), dan selanjutnya

harga ~ dihitung melalui persamaan (13).Kepekatan larutan setelah pendidihan selama waktu24, 168, 336, 504, clan 676 jam dihitung daTipersamaan (19) yang berguna untuk mengetahuikondisi ekivalen tingkat kepekatan yangmenimbulkan deposit kerak yang mengganggutransfer panas.

0 1000 2000 3000 4000

Kelarutan (ppm CaSO.)

Gambar 2. Kurva ke/arutan ka/sium su/fat do/am air

Melalui Gambar 2 dapat dijelaskan suatularutan belum jenuh yang berkonsentrasi sadah padatitik Abila dipanaskan maka larutan menjadi jenuh

pada tiitk B, hila pemanasan dilanjutkan sampai titikC (pada titik didihnya) maka larutan menjadi

berkonsentrasi lewat jenuh pada titik tersebut.Krista! partikel kerak akan terpisah dari larutannyadan mengenap, sehingga konsentrasi garam sadahdalam larutan menjadi kecil, Pemanasan dilanjutkanmaka pelarut akan menguap dan pembentukan kerakakan berlanjut, dan kondisi larutan bergerak sampaititik 0 yang merupakan larutan jenuh dimana

kecepatan transfer massa garam sadah dari larutanke deposit kerak sarna dcngan kecepatan transfermassa garam sadah dari deposit kerak ke larutan.Pada kondisi tcrsebut gaya pendorong terjadinyatransfer massa berharga no!, pembentukan kerakbaru berhentp3,4,SI.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil percooaan simulasi. .evaporasiyang dilakukan di laboratorium, 500 ml larutangaram CaSO4 dan MgSO4 perbandingan 2:1 yangdididihkan di atas pemanas listrik 220 Wattmemberikan laju penguapan 8,9 cc/menit. Untukmenjaga pen11ukaan cairan dalam gelas beaker tetapdiperlukan penambahan larutan dengan laju alirtetap 8,9 cc/menit pula. Dengan penggunaan data-data hasil percobaan mF = 8,9 g/menit, p =. I g/cc,dan V = 500 cc, melalui perhitungan dengan

persamaan (19) diperoleh hubungan konsentrasi X,dengan waktu t dan konsentrasi awal sadah XFsebagai berikut : X = (0,0178 t + 1) XFdimana : t = waktu evaporasi dalam men it.

TATA KERJA

BahanBahan-bahan yang digunakan mempunyai

kemurnian pro-analysis dari E.Merck, yaitu serbukMgSO4 dan CaSO4' Potongan pipa stainless steel316 L berdiameter luar 20 mm digunakan untuksimulasi pipa alat penukar panas.

Metode

Ditimbang 8,333 g CaSO4 dan 4,167 gMgSO4. bahan-bahan tersebut dimasukkan dalamtabu takar 500 ml kcmudian ditambahkan aquadesthingga volumenya 500 mI. Diperoleh larutancampuran CaSO4 dan MgSO4 pcrbandingan 2:1

0 24 168 336 504 672

Waklu EvapOrasi ijam)

Gombar-]. Hubungan waktu evaporasi terhadapleba! kerak yang terbentuk.

Prosiding Per1emuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakar1a. 25 -26 Juli 2000

164 ISSN 0216-3128 Zainus Sa/imin

yang terbentuk sudah menimbulkan tahanan transferpanas yang menghambat pemindahan panas dari uapair pemanas ke larutan. .

KESIMPULAN

Waktu evaporasi aim)

Hasil percobaan menunjukkan bahwatahanan transfer panas deposit kerak dari kesadahantetap konsentrasi 2,5% fraksi massa dengan waktuevaporasi 672 jam telah menghambat pemindahanpanas dari pemanas ke larutan yang diuapkan,karena nilai fouling factor sudah lebih besar batas

.2 °Cyang diizinkan 0,000515 jam.m ..Setelah suhu

kkalpendidihan dicapai, semakin lama waktu evaporasi(t) memberikan kenaikan harga konsentrasikesadahan dalam larutan (X), hu'bunganpersamaannya X = (0,0178 t + 1) XF dimana XF

adalah konsentrasi kesadahan awal. Prosespembentukan kerak karena kesadahan tetap terjadikarena kelarutan garam sadah turun dengankenaikan suhu dan karena penguapan pelarut larutanmenjadi berkonsentrasi lewat jenuh, timbul nukleasidan pertumbuhan kristal partikel kerak. Padaevaporasi larutan konsentrasi kesadahan 0,5%, 1 %dan 2% fraksi massa, walaupun waktu evaporasibertambah sampai 672 jam, harga fouling factormasih di bawah batas yang diizinkan, tahanantransfer panas belum mengganggu tranfer panasyang berarti.

DAFTAR PUSTAKA

Gambar 4. Kurva hubungan waktu evaporasiterhadap fouling factor.

Dari Gambar 3 hubungan waktu evaporasiterhadap kerak yang terbentuk terlihat bahwa padaevaporasi larutan campuran CaSO4 dan MgSO4dengan semakin bertambah waktu operasi evaporasimemberikan kenaikan jumlah deposit kerak yangtimbul. Hal tersebut sesuai persamaan hubungankonsentrasi X dengan waktu t, semakin besar harga tmemberikan kenaikan harga X sampai konsentrasilewat jenuh tercapai yang memberikan gayapendorong naik sehingga menimbulkan jumlahdeposit kerak lebih banyak. Kelarutan garam sadahturun dengan kenaikan suhu sampai titik didihnya,larutan menjadi berkonsentrasi lewat jenuh danterjadilah-nuk/easi dan pertumbuhan kristal partikelkerak. Pendidihan larutan terns berjalan, kepekatanpada konsentrasi lewat jenuh bertambah,pertumbuhan kristal partikel kerak meningkat danterjadilah pengenapan kerak, serta harga tebal kerakXd bertambah besar. Pad a Gambar 4 hubunganwaktu evaporasi terhadap fouling factor terlihatbahwa semakin bertambah waktu evaporasimemberikan kenaikan harga fouling factor. Haltersebut karena dengan semakin besar harga tmemberikan jumlah deposit kerak lebih banyaksehingga melalui persamaan (13) diperoleh foulingfactor yang semakin besar. Pada evaporasi larutankonsentrasi kesadahan 0,5%; 1%; dan 2% fraksimassa, walaupun waktu evaporasi bertambahsampai 672 jam, harga fouling factor masih dibawah batas yang diizinkan, karena jumlah depositkerak relatif masih sedikit.

Pada konsentrasi kesadahan 2% denganwaktu evaporasi lebih 1008 jam, deposit kerak yangterbentuk diperkirakan sudah mengganggu transferpanas dari uap air pemanas ke larutan yang akandipekatkan, karena nilai fouling factor sudah lebih

.2 ocjam.m . h.tahbesar 0,000515 kkal' se mgga anan

transfer panas sudah signifikan mengganggu.Demikian pula pada konsentrasi kesdahan 2,5%dengan waktu evaporasi 672 jam, deposit kerak

I. SALIM IN, Z, "Problem Solving of EvaporatorOperation on The Treatment of RadioactiveLiquid Waste in Serpong Nuclear Facilities",Presented Paper at the Symposium on WasteManagement and Environmental Restoration atTucson, Arizona, USA, February 27-M,arch 2,2000. .

2. BADGER-BANCHERO, "Introduction toChemical Engineering", 28th Ed, Mc. Graw-HillBook Co, Singapore, 1985.

3. HASSON, DAVID, and ZAHA WI, "Mechanismof Calcium Sulphate Scale Deposition on HeatTransfer Surface", I and EC Fundamentals, Vol.9, No. I, 1970.

4. DONALD Q. KERN, "Process Heat Transfer",Mc. Graw-Hill Book Co, Singapore, 1984.

5. MC. CABE-SMITH, "Unit Operation ofChemical Engineering", 3th Ed, MC. Graw-HillBook Co, Singapore, 1984.

6. COULSON, J.M. and RICHARDSON,"Chemical Engineering Volume 2", 4th Ed,Pergamon Press, Oxford, 1991.

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakar1a, 25 -26 Juli 2000

Zainus Salimin ISSN 0216-3128 165

7. PERRY, R.H, "Chemical Engineer'sHandbook", 61h Ed, Mc. Graw-Hill InternationalEdition, 1994.

TANYA JAWAB

~

~ Apa hubungannya benih yang terjadi dengankerak? '.

Zainus S..-:;.. Kerak dalam evaporator bahan stainless

steel dapat dihi/angkan dengan 2 cara ..Perendaman sirkuit evaporator selama 2 x24 jam dengan asam nitrat 10% di/anjutkanpencucian dengan air. Cara ini dilakukanpada evaporator yang terpasang, sehabisoperasi evaporasi larutan dimana ni/ai"fouling-factor" sudah signifikan menggang-gu transfer panas.Dinding dalam "tube" dibersihkan secaramekanik dengan sikat serabut besi/kawat,cara ini di/akukan saat kegiatan perawatandim ana evaporator dibongkar.

.-:;.. Tidak ada hubungan antara timbulnya buihdan kerak. Buih terjadi hi/a larutan yangdididihkan mengandung sabun, koloid, ataupadatan tersuspensi. Kerak terjadi hi/alarutan yang mengandung kesadahan tetapdididihkan. Proses pembentukan endapankerak pada pemanasan mengikuti fenomenakelarutan garam sadah turun dengankenaikan suhu, dan karena penguapanpelarut larutan menjadi berkonsentrasi lewatjenuh, timbulah nukleasi dan pertumbuhanpartikel kerak serta pengenapan kerak padadinding lube ".

19n. Djoko S.> Apakah ada cara lain untuk identifikasi tahanan

transfer panas depositif kerak selain cara yangsaudara kerjakan ?

Zainus S...:;.. Ada lagi 2 buah cara lain yaitu

Dilakukan perhitungan nilai "fouling factor "

dengan persamaan transfer panasmenggunakan data yang diperoleh daripengoperasian evaporator antara lainkecepatan alir massa larutan yangdievaporasi dan "steam" pemanas, suhumasuk-keluar larutan dan steam pemanas,dan ni/ai tahanan transfer panas a/at masihbaru J/Uc.Melalui percobaan penguapan larutan dalampipa yang dipanasi dengan elemen pemanaslistrik mengelilingi pipa. Dilakukanpenentuan tahanan /istrik dinding pipame/alui rumus V = i.r dim ana harga rdipengaruhi o/eh adanya deposit kerak padadinding pipa.

Supardi> Bagaimana cara penanggulangan adanya berat

dalam evaporator yang telah terbentuk padatingkat yang mengganggu tranfer panas?

Prosiding Per1emuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi NuklirP3TM-BATAN Yogyakar1a. 25 -26 Juli 2000