View
607
Download
77
Category
Preview:
Citation preview
LAPORAN TETAP
UTILITAS
(PENGOLAHAN EKSTERNAL AIR UMPAN BOILER )
DISUSUN OLEH :
Kelompok : 3
Kelas : 5 KA
Almira Fadhillah 0609 3040 0315
Ari Siswanto 0609 3040 0316
Friskilia Gultom 0609 3040 0320
Iwan Jaya Azis 0609 3040 0322
Nur Annisa Suci Lestari 0609 3040 0327
Prio Adi Laksono 0609 3040 0328
Rizqon Prananda Hb. 0609 3040 0331
Yessie Line Panjaitan 0609 3040 0336
Instruktur : Ir. M. Zaman, M. Si.
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
TEKNIK KIMIA
TAHUN AJARAN 2011
PENGOLAHAN EKSTERNAL AIR UMPAN BOILER
I. TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan mahasiswa diharapkan dapat:
- memahami system pengolahan eksternal air umpan boiler
- mengecek hasil air sebelum dan sesudah pengolahan eksternal
II. ALAT
- Konduktometer
- Turbidity meter
III. BAHAN
- Sampel air umpan boiler
- Kertas lakmus
IV. GAMBAR ALAT (TERLAMPIR)
V. DASAR TEORI
Pengolahan air metode pertukaran ion dengan memanfaatkan proses kimiawi
untuk memisahkan ion – ion seperti Ca2+, Mg2+, SO42-, dan lain – lain yang
menyebabkan kerusakan pada boiler. Reaksi penukar ion dapat berasal dari
bahan alami seperti zeolit atau bahan sintetik seperti resin anion dan kation.
Penukar ion alami zeolit merupakan penukar ion anorganik sedangkan
penukar ion sintetik merupakan polimer organic bergugus fungsi penukar ion
dan kation. Kegunaannya adalah sebagai bahan pelunak dalam proses
demineralisasi air dan untuk pengolahan air limbah. Keunggulannya dibanding
dengan zeolit yaitu memiliki kapasitas yang lebih besar dan tahan terhadap pH
Proses pengolahan secara eksternal
Pengolahan secara eksternal di maksudkan untuk menurunkan nilai
kesadahan melalui proses pelunakan dan mengurangi konsentrasi gas – gas
terlarut terutama gas O2. proses pelunakan adalah pengolahan air untuk
mengurangi kesadahan Ca2+ dan Mg2+. Proses pelunakan yang sering
digunakan dalam penyediaan air umpan boiler adalah proses pertukaran kation
non hardness dari unggun resin penukar ion. Unggun resin merupakan sebuah
kolom yang diisi oleh resin penukar ion. Pada saat operasi aliran air dimasukkan
dari bagian atas.
Reaksi pertukaran kation :
Ca/Mg – anion + 2NaR Ca/Mg – R + 2Na – anion
Reaksi berlangsung spontan dan sempurna sepanjang ruang kolom. Pertukaran
kation masih ada atau belum tercapai breakthrough. Tercapainya kondisi
breakthrough menunjukkan kemampuan pertukaran kation berkurang yang
ditandai dengan terdeteksi dengan terdeteksinya kesadahan dialiran keluar resin.
Dalam kondisi ini kolom resin perlu diregenarasi agar kemampuan pertukaran
pulih kembali.
Proses regenasi dilakukan dengan mengalirkan larutan garam sehingga terjadi
reaksi :
Ca/Mg – R Ca/Mg – Cl + 2 NaR
Sebelum digunakan perlu dilakukan pencucian atau pembilasan dengan air
lunak untuk menghilangkan kelebihan NaCl yang tersisa diunggun resin. Air
regenerasi biasanya memerlukan 80 – 160 kg NaCl untuk setiap 1 m3 resin
dengan larutan garam 5 – 20%. Laju air garam yang digunakan berkisar 40
l/menit.m2.
Proses pelunakan air dengan resin penukar ion ini lebih efisien dan praktis
dibandingkan dengan proses pelunakan menggunakan pengendapan kimia
karena tidak menghasilkan lumpur, peralatan sederhana dan mudah
dioperasikan.
VI. PROSEDUR KERJA
1. Mengisi air bersih ke dalam 2 gelas kimia masing – masing
sebanyak 250 ml.
2. Menganalisa pH, konduktivitas, dan turbiditas
3. Menambahkan KCL 0,5 mg dan mengaduk serta dibiarkan
selama 10 menit
4. Mengecek pH, konduktivitas dan turbiditas yang telah
dilakukan pengolahan.
VII. DATA PENGAMATAN
Sampel
Kondisi sebelum perlakuan Kondisi setelah perlakuan
pHKonduktivitas
(ms/cm)
Turbidity
(NTU)pH
Konduktivitas
(ms/cm)
Turbidity
(NTU)
1 5,5 0,10 102 5,5 0,14 104
VIII. ANALISA PERCOBAAN
Pengolahan eksternal digunakan untuk membuang padatan tersuspensi,
padatan telarut (terutama ion kalsium dan magnesium yang merupakan
penyebab utama pembentukan kerak) dan gas-gas terlarut (oksigen dan karbon
dioksida).
Proses perlakuan eksternal yang ada adalah:
Pertukaran ion
De-aerasi (mekanis dan kimia)
Osmosis balik
Penghilangan mineral/ demineralisasi
Karena di dalam boiler terjadi pemanasan harus diwaspdai adanya
kandungan-kandungan mineral seperti ion Ca2+ dan Mg2+. Air yang banyak
mengandung ion Ca2+ dan Mg2+ disebut sebagai air yang sadah (hard water).
Ion-ion ini sangat berpengaruh pada kualitas air yang nantinya akan digunakan
sebagai umpan boiler. Biasanya ion-ion ini terlarut dalam air sebagai garam
karbonat, sulfat, bilkarbonat dan klorida. Ion-ion penggangu ini biasanya akan
dipertukarkan dengan pada ion exchange.
Berbeda dengan senyawa-senyawa kimia lainnya, kelarutan dari
senyawa-senyawa mengandung unsur Ca dan Mg seperti CaCO3, CaSO4,
MgCO3, Mg(OH)2, CaCl2, MgCl2, dll ; akan memiliki kalarutan yang makin
kecil/redah apabila suhu makin tinggi. Sehingga ketika memasuki boiler, air ini
merupakan masalah yang harus segera diatasi. Air yang sadah ini akan
menimbulkan kerak(scalling) dan tentu saja akan mengurangi effisiensi dari
boiler itu sendiri akibat dari hilangnya panas akibat adanya kerak tersebut.
Selain itu yang dikhawatirkan bisa menyebabkan scalling adalah adanya deposit
silika.
IX. KESIMPULAN
Dari hasil prektikum dapat disimpulkan bahwa :
Pengolahan eksternal digunakan untuk membuang padatan tersuspensi,
padatan telarut (terutama ion kalsium dan magnesium yang merupakan
penyebab utama pembentukan kerak) dan gas-gas terlarut (oksigen dan
karbon dioksida).
Air yang sadah akan menimbulkan kerak(scalling) dan tentu saja akan
mengurangi effisiensi dari boiler
X. DAFTAR PUSTAKA
Kasi laboratorium.2011.Petunjuk Praktikum Utilitas.Palembang;POLSRI
PERTANYAAN DAN TUGAS
1. Jelaskan pengolahan eksternal air umpan boiler!
2. Jelaskan pertukaran ion dan kesadahan air!
3. Jelaskan kondisi breakthrough dan bagaimana
mengembalikan resin yang telah mencapai keadaan breakthrough tersebut!
Jawab
1. Pengolahan eksternal digunakan untuk membuang padatan tersuspensi,
padatan telarut (terutama ion kalsium dan magnesium yang merupakan
penyebab utama pembentukan kerak) dan gas- gas terlarut (oksigen dan
karbon dioksida). Proses perlakuan eksternal yang ada adalah:
Pertukaran ion
De-aerasi (mekanis dan kimia)
Osmosis balik
Penghilangan mineral/ demineralisasi
Sebelum digunakan cara diatas, perlu untuk membuang padatan dan warna
dari bahan baku air, sebab bahan tersebut dapat mengotori resin yang
digunakan pada bagian pengolahan berikutnya.
2. Proses pertukaran ion (Plant Pelunakan)
Pada proses pertukaran ion, kesadahan dihilangkan dengan melewatkan air
pada bed zeolit alam atau resin sintetik dan tanpa pembentukan endapan. Jenis
paling sederhana adalah ‘pertukaran basa’ dimana ion kalsium dan magnesium
ditukar dengan ion sodium. Setelah jenuh, dilakukan regenerasi dengan
sodium klorida. Garam sodium mudah larut, tidak membentuk kerak dalam
boiler. Dikarenakan penukar basa hanya menggantikan kalsium dan
magnesium dengan sodium, maka tidak mengurangi kandungan TDS, dan
besarnya blowdown. Penukar basa ini juga tidak menurunkan alkalinitasnya.
Kesadahan
Kesadahan air adalah kandunganmineral-mineral tertentu di dalam air,
umumnya ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam
karbonat. Endapan dalam boiler dapat diakibatkan dari kesadahan air umpan
dan hasil korosi dari sistim kondensat dan air umpan. Kesadahan air umpan
dapat terjadi karena kurangnya sistim pelunakan.
3. Breakthrough merupakan kondisi dimana resin telah mulai kehilangan
kemampuannya untuk menukarkan ion dan pada nilai Ce/Co 1 berarti
resin sudah tidak mampumempertukarkan ion. Untuk mengatasi masalah
breakthrough ini maka resin dapat dilakukan dengan proses regenerasi. Tahap
regenerasi memiliki tujuan untuk mengganti ion yang telah
dipertukarkan selama proses service dan mengembalikan resin pada
kapasitas awal. Tahap regenerasi hampir sama dengan tahap service,
hanya saja air sadah diganti dengan NaCl untuk meregenerasi resin.
Ion-ion Na dalam larutan akan masuk dan berdifusi ke dalam resin yang
mengandung ion-ion Ca karena sudah jenuh dan terjadi pertukaran ion.
Resin akan mengikat ion Na dan ion Ca akan terdifusi keluar dari
resin.
LAMPIRAN
Konduktometer
Recommended