Minggu, 13 Maret 2011

steam n boiler

BAB III
STEAM DAN BOILER

Boiler adalah suatu alat yang menghasilkan uap (steam) dari air dengan jalan pemanasan. Dengan adanya perubahan air menjadi steam, maka ada 3 hal yang perlu diperhatikan:
1. Container
Container adalah tempat untuk memanaskan air menjadi uap air.
2. Air
Air adalah bahan utnuk menbuat steam sesudah dipanaskan.
3. Panas
Panas adalah energi yang dipakai untuk merubah air menjadi steam. Dengan memperthatikan ketiga hal tersebut diharapkan akan menghasilkan steam yang cukup, serta segala permasalahan misalnya masalah air yang akan merusak tempat karena korosi akan mengurangi efesiensi penyerapan panas akibat timbulnya kerak dapat diatasi dengan baik.

3.1. Container
Tempat untuk menghasilkan steam dengan cara pemanasan dikenal dengan boiler atau ketel. Ada 3 tipe dari steam boiler, yaitu:
1. Fire tube boiler, di mana panas dan gas pembakaran dimasukkan ke dalam pipa yang dikelilingi oleh air.
2. Water tube boiler, dimana air ada didalam pipa dan panas serta gas pembakaran melalui antara pipa-pipa tersebut.
3. Cast iron sectional boiler, dimana panas dan gas pembakaran melalui celah-celah yang mengandung air.
Fire Tube Boiler
Untuk fire tube boiler dikenal beberapa macam tipe, yaitu:
1. Scoth marine boiler, yaitu boiler dengan bentuk panjang, rendah dan bulat. Kotak api mempunyai dua tempat yaitu di ujung-ujung pipa (lihat gambar 1).
2. Locomative boiler.
3. Vertical fire tube boiler.
Pada Boiler ini api dan gas pembakaran masuk melalui pipa-pipa dan dikelilingi oleh air. Biasanya dipakai untuk instalasi yang cukup besar, tetapi cukup populer.


Water tube boiler
Untuk water tube boiler dikenal beberapa tipe yaitu:
1. Single drum
2. Multi drum
3. Straight tube
4. Bent Tube

Untuk straight tube boiler gas pembakaran ditahan oleh 3 penahan sebelum meninggalkan boiler. Pada saat itu air menyerap panas dari gas pembakaran,

Cast iron sectional boiler
Untuk tipe boiler ini bisa juga disebut water tube boiler. Air berada di dalam tiap-tiap cast iron yang dihubungkan dengan yang lauarnya sehingga membentuk sebuah boiler. Biasanya ada 5 cast iron untuk tipe yang kecil dan ada 12 buah cast iron untuk tipe besar.

3.3. Air Boiler
Air yang dipakai untuk pembuatan steam harus memenuhi beberapa persyaratan yaitu:
1. tidak boleh membuih
2. tidak menyebabkan terjadinya korosi pada pipa-pipa.
Zat-zat yang terkandung di dalam air boiler yang dapat menyebabkan kerusakan ketel adalah:
1. Kadar soluble matter yang tinggi.
2. Suspended Solid
3. Garam-garam Ca dan Mg.
4. Silika, Sulfat, asam bebas (free acid) dan oxida.
5. Organik matter.

3.2.1. Buih atau busa
Busa disebabkan oleh surface active agent ( misalnya sabun) juga ada hubungannya dengan salt content.
Yang menyebabkan busa adalah:
1. Solid matter
2. Suspended matter
3. Suatu kebasaan yang tinggi sekali

Kesulitan-kesulitan yang dihadapi dengan adanya busa:
1. Kesulitan membaca tinggi permukaan air didalam boiler.
2. Karena buih dapat menyebabkan percikan yang kuat sehingga mengakibatkan adanya solid-solid yang menempel akan mengakibatkan terjadinya korosi dengan adanya pemanasan lebih lanjut.

Cara-cara untuk mengetahui (menentukan) busa:
Ada dua cara untuk mnentukan adanya busa, yaitu:
A. Salt Content
1. Ditambah Na2CO3 (pelunakan sebagian). Dengan penguapan sampai separuh volume air tersebut dilihat apakah timbul busa atau tidak.
2. Dihilangkan suspended solid
Dengan penguapan sampai 1/6 nya apakah timbul busa atau tidak.
3. Menghilangkan hardness sampai 0,56 oD.
Dengan penguapan sampai 1/6 apakah timbul busa atau tidak.
4. Semua dihilangkan kecuali salt content.
Dengan penguapan sampai 1/20 volume bisa dilihat timbul busa atau tidak.

B. Critical concentration
Critical concentration adalah suatu ukuran yang ditentukan secara empiris kapan air tersebut mulai membusa. Ukuran tersebut adalah konsentrasi air yang diukur.
Solid content dan salt content masih ada hubungannya. Oleh sebab itu untuk menentukan critical concentration cukup untuk mengukur dari salt content yang maksimum, air tersebut tidak boleh dipakai lagi, karena salt content yang maksimum menyebabkan terjadinya busa.
Misalnya:
Suatu air mengandung critical concentration 10%. Maka kadar air itu mengandung salt content 10%, oleh sebab itu kalau air yang dipakai konsentarsinya lebih dari 10% maka akan timbul busa.

Pencegahan terjadinya buih
Foaming terjadi karena tingginya caustic soda, garam-garam sodium lainnya. Selain itu foaming juga disebabkan karena adanya minyak-minyak atau kontaminasi zat-zat organik.
Pencegahannya dapat dilakukan dengan:
1. Pemberian asam organik dan castrol oil (minyak jarak).
2. Garam barium
3. Polyamida, poly alkilene glicol.
4. Kontrol adanya lumpur dan kerak.
5. Kontrol alkalinitas dari air tersebut.

3.2.2. Priming
Priming adalah keluarnya air bersama-sama dengan uap secara tiba-tiba dan keras dari boiler. Priming terjadi akibat ketinggian air di dalam boiler melewati level yang seharusnya. Adanya priming dapat menyebabkan kerusakan mesin dan turbin. Penyebab priming dapat terjadi karena persoalan mekanis dan sebagian lagi persoalan kimia, seperti:
1. Ketinggian air di dalam boiler terlalu tinggi.
2. Konsentrasi tinggi dari bahan kimia dalam air.
3. Kotoran-kotoran yang menyebabkan naiknya tegangan permukaan.
4. Pembukaan katup uap terlalu cepat.

Pencegahannya:
Kalau penyebabnya adalah persoalan mekanik maka pencegahannya meliputi:
1. Desain boiler harus tepat.
2. Dijaga ketinggian air.
3. Metode penyalaan.
4. Over loading
5. Perubahan yang sangat mencolok
6. Steam storage diatas water level harus tepat.
7. Ukuran steam header
8. Kecepatan uap meninggalkan boiler.
Kalau penyebabnya adalah zat kimia, maka perlu adanya kontrol solid yang terdapat di dalam air boiler tersebut.

3.2.3. Carry Over
Carry over terjadi karena adanya zat padat yang ada didalam air boiler ikut dengan air atau steam keluar boiler dan akan mengendap pada pipa-pipa uap, keran-keran, superheater, mesin atau turbin. Padatan ini akan merusak sudu-sudu turbin dan pelumasan dari mesin-mesin. Selain itu akibat adanya pemanasan, maka zat padat yang ada didalam air akan timbul dan melekat pada metal kemudian dengan pemansan lebih lanjut akan pecah atau lepas sehingga bisa merusak benda-benda yang dilekati zat padat tersebut.
Carry over dari air boiler merupakan persoalan mekanis atau sebagian persoalan kimia. Kalau penyebabnya masalah mekanis meliputi: defisiensi pada boiler design, ketinggian air, penyalaan yang tidak benar, over loading dan perubahan yang mencolok. Kalau penyebabnya masalah kimia, disebabkan adanya kandungan zat-zat kimia yang melebihi critical concentration-nya.
Pencegahannya:
1. Disain boiler haruslah baik.
2. Jika penyebabnya adalah persoalan kimia, maka perlu diperhatikan: keadaan dan jumlah zat padat yang ada di dalam air boiler.

3.2.4. Scale (kerak)
Kerak didalam boiler disebabkan oleh garam-garam Ca++ dan Mg ++. Scale yang terbentuk akan menyebabkan:
1. Isolasi terhadap panas sehingga energi dari bahan bakar tertolak.
2. Scale ini kadang-kadang tiba-tiba pecah, sehingga air langsung berhubungan dengan ketel yang akan menimbulkan pecahan (kebocoran) karena ketel mendapat tekanan yang kuat.
Jenis-jenis kerak yang terdapat pada boiler:
1. Sludge (lumpur).
Kerak ini tidak mengganggu terlalu banyak, dengan blow downlumpur-lumpur tadi bisa dikurangi. Selain dari maksud di atas blow down berguna untuk:
a. Mengontrol ketinggian air.
b. Mengontrol konsentrasi bahan kimia pada air.
c. Pembuangan pada waktu pembersihan.
2. Scale yang melekat pada dinding ketel.
Kerak ini lebih sukar dibersihkan sebab melekat pada dinding. Ada 2 macam tipe kerak ini, yaitu:
a. Scale porous.
Sifatnya merusak boiler sebab di dalam scale tersebut mengurung steam. Dimana akan terjadi gelembung-gelembung steam yang akan merusak diding karena adanya peristiwa kelewat panas. Contohnya: Scale calsife
b. Scale solid
Scale ini sifatnya lebih padat dibandingkan dengan scale porous. Dibandingkan scale porous, scale ini kurang daya rusaknya terhadap ketel. Contohnya: aragonate scale.
Selain garam-garam Ca dan Mg, oli juga dapat merusak ketel sebab oksida besi dengan oli akan membentuk lumpur yang akan menghalangi daya serap panas oleh air boiler.
Yang menyebabkan scale adalah:
1. Garam-garam Ca dan Mg sulfat dan silikat
Contohnya: CaSO4, Mg silikat, Ca silikat. Garam-garam ini solubilitinya berkurang sehinnga mengendap pada dinding-dinding yang panas. Scale ini terjadi karena peristiwa fisika.
2. Garam-garam Carbonat.
Contohnya: CaCO3, MgCO3. Garam-garam ini akan mengendap pada temperatur tinggi, sehingga mengendap pada dinding ketel. Air yang diambil daris umber air biasanya mengandung CaHCO3 yang terurai pada pemanasan sampai 70oC.
CaHCO3 CaCO3 + CO2 + H2O
Jadi sewaktu dimasukkan ke dalam ketel CaCO3 sudah merupakan butiran-butiran kecil sehingga CaCO3 tidak merupakan scale pada dinding ketel, tetapi merupakan sludge pada air yang dipanasi.
3. SiO2, Al2O3 dan Mg(OH)2.

Cara pencegahannya:
Ion-ion Mg dan Ca yang selalu membuat scale dapat dicegah dengan menurunkan hardnessnya. Untuk boiler-boiler lama masih bisa 10 Do. Tetapi untuk tipe boiler sekarang airnya harus mempunyai kesadahan jauh di bawah 10 Do. Untuk penghilangan atau pengurangan kesadahan tersebut dapat dilakukan dengan:
1. Eksternal Softening.
Eksternal softening adalah cara pelunakan air yang akan dilakukan di luar boiler. Misalnya:
a. Lime soda softening
b. Phosphat Softening
c. Demineralization
d. Silica removal.
e. Oil removal
2. Internal Softening
Internal softening adalah cara pelunakan air yang dilakukan di dalam boiler. Misalnya:
a. Penambahan soda.
b. Penambahan phosphat
c. Penambahan senyawa organik.
d. Penambahan algor, dan lain-lain.
Selain penambahan bahan-bahan tersebut, untuk mengontrol mutu umpan boiler dan mencegah pembentukan kerak, dapat juga dilakukan injeksi pada deaerator ke sistem pembangkit steam yaitu hidrazin (N2H4) 1% berat. Penambahan bahan kimia ini bertujuan untuk menyerap atau mengikat kandungan oksigen terlarut dalam air bebas mineral.

3.2.5. Korosi
Korosi adalah perusakan pada logam. Perusakan yang cukup besar bisa menyebabkan reparasi yang berat bahkan kadang-kadang ketel tersebut harus dihentikan pemakaiannya.
Penyebab korosi:
a. Asam atau pH rendah.
Pada saat pH rendah, ion-ion hidrogen akan melapisi permukaan logam sehingga menimbulkan gas yang meninggalkan permukaan logam tersebut sehingga menyebabkan terjadinya korosi.
b. Adanya oksigen
Adanya oksigen yang terlarut akan menyebabkan korosi sebagai berikut:
1. oksigen akan mengoksidasi ferrooksida. Fe(OH)2 akan menjadi Ferrihidroksida Fe(OH)3. Fe(OH)3 mempunyai sifat mudah melarut di dalam air. Reaksinya adalah sebagai berikut:
4 Fe(OH)2 + O2 + H2O Fe(OH)3.
2. Oksigen akan bereaksi dengan ion hidrogen yang melapisi permukaan logam. Ion hidrogen tersebut terjadi karena karena adanya reaksi Fe++ dengan air.
Fe++ + 2 H2O Fe(OH)2 +2 H+
4 H+ + O2 2H2O
Dengan hilangnya lapisan tadi membuka kemungkinan korosi seperti halnya pada reaksi (1).
c. Adanya bikarbonat
Adanya bikarbonat di dalam air boiler akan menyebabkan terjadinya CO2, karena pemanasan dan adanya tekanan. CO2 akan terjadi bereaksi dengan air menjadi asam karbonat. Asam ini pelan-pelan akan bereaksi dengan logam dan besi membentuk garam bikarbonat. Garam bikarbonat ini dengan pemansan akan membentuk CO2 lagi.Sekali lagi CO2 bereaksi dengan air membentuk asam, demikian terus menerus sehingga bisa membentuk suatu siklus.
Fe + 2 H2CO3 Fe (HCO3)2 + H2
Fe(HCO3)2 + H2O + panas Fe(OH)2 + 2H2O + 2CO2
d. Adanya gas: H2S, SO2 dan NH3
Adanya gas H2S, SO2 dan NH3 bisa menyebabkan korosi, tetapi tidak sehebat yang disebabkan oleh gas O2 atau CO2.
e. Adanya bahan-bahan organik
Adanya bahan-bahan organik yang berupa asam organik yang masuk k edalam boiler akan menyebabkan terjadinya korosi.
f. Adanya minyak dan gemuk.
Minyak dan gemuk yang berasal dari minyak bumi, binatang dan tumbuh-tumbuahn akan menghasilkan asam organik dan gliserin. Asam organik akan bereaksi dengan besi, contohnya CO2 yang berasal dari asam organik juga merupakan salah satu penyebab terjadinya korosi.

Pencegahan korosi:
Untuk mencegah terjadi nya korosi dapat dilaksanakan seperti berikut ini:
a. Penagturan alkalinitas dan pembentukan lapisan film, dimana pH air boiler diharapkan lebih besar dari 9,5 dan kecil kandungan alkali hidroksida. Alkalinitas bisa diatur dengan menambahkan soda ash (NaCO3), kaustik soda (NaOH) dan trisodium phosphat.
b. Untuk menghilangkan kandungan O2 dapat dilakukan dengan deaerasi, sedangkan untuk menghilangkan CO2 dapat dilakukan dengan pemanasan dengan cara pemanasan pendahuluan secara terbuka pada boiler feed water. Dapat juga dengan ,menambahkan bahan-bahan kimia, misalnya: tannin, dan turunan glucose.
c. Memberikan perlindungan dengan pembentukan film yaitu menggunakan tannin, turunan lignin dengan turunan glukosa.
d. Jika penyebab korosi adalah karena iar kondensat maka pencegahan dapat dilakukan dengan menambahkan senyawa amin atau amonia.

3.2.6. Caustic Embrittlement.
Salah satu penyebab terjadinya kerapuhan pada logam adalah karena adanya NaOH bebas di dalam air boiler yang terkonsentrasi pada suatu titik kebocoran dan secara kimia akan menyerang metal tersebut. Akibat dari serangan kimia tersebut, akan timbul retakan yang tidak beraturan apalagi pada metal yang terkena tekanan.
Pencegahan Caustic Embrittlement:
a. Mencegah kebocoran pada daerah metal yang mengalami tekanan.
b. Penambahan inhibitor
c. Menjaga alkalinitas hidroksida yang rendah pada iar boiler dengan cara:
1. Mengontrol pH dengan menggunakan phosphat. PH dari air boiler terkontrol dengan cara melihat endapan trisodium phosphat dan pH yang dapat dilihat dari kurva.


2. Penambahan bahan-bahan kimia untuk mencegah embrittlement, yaitu dengan menambahkan lignin, tannin dan sodium nitrat.

3.3. Panas
Panas dapat dipakai untuk merubah air menjadi steam. Panas bisa didapatkan dari matahri, listrik, gas, minyak batubara dan kayu. Pemakaian bahan-bahan tersebut tergantung dari besar kecilnya steam yang dihasilkan. Untuk pemakaian yang sifatnya komersial dipakai bahan bakar dari minyak, batu bara atau gas.

Bahan bakar:
Berdasarkan bentuk fasanya bahan bakar dapat dibedakan menjadi:
1. Bahan bakar padat (solid), misalnya batu bara atau kayu.
2. Bahan bakar cair
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan bahan bakar cair, yaitu:
a. Heating value
b. Flash poin
c. Fire point
3. Bahan bakar gas
Untuk bahan bakar gas cara penyalaannya lebih mudah dibandingkan dengan kedua bahan bakar yang lain, yang perlu diperhatikan adalah campuran antara minyak dan udara untuk menyempurnakan pembakaran.

Efesiensi Boiler
Khusus untuk bahan bakar cair (minyak), heating value sangat diperhatikan , untuk dapat menghitung efesiensi boiler. Heating value dapat dhitung dengan menggunakan persamaan Dulong, yaitu:

HV = 14.600 C + 62.000 (H – O/8) +4.050 S

Dimana:
HV = Heating value, Btu/lb of fuel
C = berat atom karbon/ lb of fuel
H = berat atom Hidrogen/ lb of fuel
O = berat atom Oksigen/ lb of fuel
S = berat atom Sulfur /lb of fuel

Efesiensi Boiler dapat dinyatakan dengan:

output bisa dinyatakan dengan:
1. Banyaknya steam yang terjadi, dimana di dalam hal ini ditunjukkan dari total bahan bakar yang dinyalakan pada suatu periode dan total air yang diubah menjadi uap pada periode yang sama pula.
2. Banyaknya energi fuel yang dipakai untuk efesiensi bisa dinyatakan sebagai berikut:



3.4. Operasi Boiler
Didalam pelaksanaan operasi boiler (ketel) ada 3 masalah yang biasanya ditemui yaitu:
1. Internal treatment
2. Resirkulasi
3. Pembersihan boiler
Meliputi:
a. pembersihan kerak (scale) yang berasal dari air boiler
b. pembersihan kerak yang berasal dari bahan bakar.

3.4.1. internal treatment
untuk internal treatment di dalam boiler harus diperhatikan apakah boiler tersebut bertekanan rendah atau bertekanan tinggi.
a. internal treatment boiler bertekanan rendah
salah satu campuran bahan kimia yang dipakai di dalam jenis boiler ini adalah : Natrium silikat tau campuran bahan kimia yang mengandung Natrium silikat dan alkali lainnya. Bahan kimia ini bisa diberikan dalam bentuk liquid ataupun solid.
Campuran dari soda ash dan natrium phospat dengan Natrium bicromat ataupun Natrium cromat juga baik dipakai. Jika alkali yang digunakan sebagai bahan treatment, sebaikknya air boiler hanya mengandung 100-350 ppm hidroksida dengan total alkalinity paling tinggi adalah 300-500 ppm yang dinyatakan dalam CaCO3. Untuk alkalinity yang lebih tinggi dari 1000 ppm tidak baik bagi boiler.
Sodium silikat tidak hanya meningkatkan alkalinity tetapi juga mencegah korosi dengan membentuk film pada permukaan logam boiler.
Pemakaian kromat sebagai bahan kimia treatment, mengadung 500-1000 ppm kromat sebagai Na2CrO4 dengan pH di atas 7,5. Untuk itu dipakai Natrium bikarbonat. Tetapi, bila pH lebih kecil dari7,5 beberapa jenis alkali dapat dikombinasikan dengan Natrium bikarbonat ini.
b. Internal treatment untuk boiler bertekanan tinngi
Di dalam boiler yang bertekanan tinggi ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu:
1. Total Solid
Jumlah solid di dalam boiler perluperlu diperhatikan untuk menghindari hal-hal yang tidak dikehendaki. Total dissolved solid, suspended solid, alkalinity dan minyak harus dikontrol untuk mencegah carry over yang paling memuaskan adalah pada konsentrasi 1500-3500 ppm total solid.
Dalam penambahan bahan bahan kimia anti foam diperkenankan sampai 30.000 ppm. Untuk mengurangi total solid dapat dilakukan blow down sebelum terbentuk carry over atau priming.
2. Alkalinity
Alkalinity air boiler harus tinggi untuk mencegah korosi karena adanya asam. Campuran Phosphat, Caustic soda, Soda ash sangat menolong untuk mengatur alkalinity di dalam boiler.
3. Phosphat
Kelebihan PO4 akibat dari penambahan bahan kimia pada treatment dapat terjadi. Oleh karena itu sebaiknya konsentrasi PO4 tidak lebih dari 30-60 ppm.
4. Hardness
Diharapkan hardness di dalam air boiler adalah nol, tetapi hal seperti ini sangat sulit untuk dicapai.

Internal treatment dengan bahan kimia
Bahan kimia yang biasa digunakan di dalam internal treatment untuk boiler tekanan adalah:
1. Soda Ash (Na2CO3)
Akibat penambahan Na2CO3, soda akan bereaksi dengan kerak berbentuk sulfat dari kalsium dan magnesium membentuk lumpur karbonat yang bisa dihilangkan dengan cara blow down.
Na2CO3 + CaSO4 CaCO3 + Na2SO4
Na2CO3 + MgSO4 MgCO3 + Na2SO4
Sedangkan MgSO4 juga bisa bereaksi dengan Caustic soda membentuk Mg(OH)2 yang merupakan lumpur.
MgCO3 + H2O + panas 2NaOH + CO2
2 NaOH + MgSO4 Mg (OH)2 + NaSO4
Soda Ash kurang baik digunakan sebagai bahan kimia pembersih air karena dapat membentuk gas CO2. Tetapi bila dikombinasikan dengan senyawa organik seperti: tannin, lignin, penggunaan soda lebih baik jika dibandingkan dengan phosphat. Penggunaan soda dengan bahan organik tersebut akan membentuk lumpur, tetapi lumpur tersebut dapat dihilangkan degan proses blow down.
2. Caustic soda (NaOH)
Caustic Soda sebagai bahan alkali akan menetralisir korosi yang disebabkan oleh asam atau gas. Tetapi, caustic soda kurang sesuai digunakan untuk bahan kimia pemebersih air boiler yang bertekanan tinggi. Kelebihan caustic soda akan menyebabkan caustic embrittlement, tetapi sangat baik untuk mengurangi Mg, karena reaksi NaOH dengan Mg akan membentuk Mg(OH)2 yang berupa lumpur.
3. Natrium Phosphat
Phosphat akan menghasilkan Calsium phosphat yang berupa lumpur.
3CaCO3 + Na3PO4 Ca(PO4)2 + 3NaCO3
Kelebihan PO4 diharapkan tidak melebihi dari 50 ppm, selain menggunakan Na3PO4 dapat juga digunakan bahan kimia lain, seperti:
a. Disodium phosphat
3CaCO3 + 2NaH2PO4 Ca3(PO4)2 + Na2CO3 + 2H2O + 2CO2
b. Monosodium phosphat
2NaH2PO4 + CaCO3 + 4NaOH Ca3(PO4)2 + 3Na2CO3 + 2H2O
c. Sodium metaphosphat
2NaPO4 + 3CaCO3 + 4NaOH Ca3(PO4)2 + 3Na2CO3 + 2H2O
d. Asam phosphat
2H3PO4 + 3CaCO3 + 6NaOH Ca3(PO4)2 + 3Na2CO3 + 6H2O
4. Silicat dan aluminat
Sodium aluminat, bila bereaksi dengan magnesium akan membentuk floc dan mengendap sebagai magnesium aluminat. Jika ada silica, Ca dan Mg aluminat silica akan terbentuk. Beberapa kompleks silica tidak bisa dicegah dengan internal softening karena temperatur tinggi dan kecepatan penguapan senyawa tersebut terbentuk apalagi kalau ada senyawa aluminium dan besi.
5. Chemical deareation
Untuk boiler bertekanan tinggi, O2 dapat dihilangkan dengan :
a. Metallic iron
Karena reaksinya lambat, kapasitasnya rendah, maka jarang digunakan
b. Ferrous hydroxide
FeSO4 dan NaOH ditambahkan membentuk Fe(OH)2 yang akan bisa menghilangkan O2
c. Beberapa senyawa sulfur
Senyawa yang dapat digunakan adalah Na2SO3
Na2SO3 + 1/2 O2 Na2SO4
Biasanya sulfit dapat dirusak dengan reaksi autooxidation, yang mana menghasilkan SO4 tetapi dilain pihak dapat direduksi menjadi S. Kecepatan reaksi dari Na2SO3 dengan O2 dapat dipercepat dengan menggunakan autokatalis tertentu, biasanya garam-garam Cobalt Copper atau logam-logam berat.
Air untuk unit pendingin dan HE Percobaan Na2SO3 + O2
Waktu reaksi
1 ppm Cu 80 ppm Na2SO3 bereaksi dengan 8-10 ppm O2 5 menit
0,001 ppm cobalt Sama 1 menit
0,01 ppm cobalt Sama 15-20 menit

d. Hydrazin (N2H4)
Hydrazin dengan O2 bereaksi membentuk N2
N2H4 + O2 2H2O + N2
N2 gas yang keluar tidak berbahaya bagi steam, total solid tidak bertambah. Efesiensi dan kemurnian bisa mencapai 100%, 1 ppm hydrazin akan menghilangkan 1 ppm atau 0,698 ml perliter O2.
Kecepatan reaksi antara hydrazin dengan O2 berdasarkan temperatur adalah:
- pada temperatur rendah kecepatannya rendah
- pada 90oC kecepatannya bertambah
- pada 140oC cepat
Hydrazin juga melindungi permukaan besi sehingga melindunginya dari korosi. Karena sifatnya yang eksplosive, hydrazin dibuat dalam bentuk hydrazin phosphat atau garam lainnya. Hydrazin merupakan bahan kimia yang berbahaya , sehingga usahakan tidak mengenai kulit dan konsentrasinya tidak melebihi 10 ppm dalam udara .
6. Bahan kimia yang digunakan sebagai pencegah caustic embrittlement
Ada beberapa bahan kimia yang dapat digunakan untuk mencegah caustic embrittlement yang dapat menyebabkan keretakan pada dinding boiler. Bahan kimia tersebut bisa berupa:
a. Tannin
Tannin dapat diperoleh dari ekstrak kayu. Tannin dapat mengganggu pembentukan kristal, mencegah timbulnya stuktur jarum atau rajut sehingga kristal tersebut menjadi lemah. Pengendapa n dapat dicegah sehingga kerak yang terbentuk tidak menjadi keras tetapi akan membentuk lumpur yang dapat terdispersi dan bisa dihilangkan dengan blow down. Tetapi tannin bisa menyebabkan warna coklat air boiler, tidak stabil pada temperatur dan hanya dipakai lebih dari 300 psia.
b. Lignin
Lignin bisa didapatkan dari kayu yang biasa digunakan sebagai bahan baku kertas. Lignin yang akan digunakan dilarutkan terlebih dahulu dengan bahan kimia tertentu atau dibentuk menjadi sulfonated sodium salt yang dapat larut dalam air. Fungsi dari lignin sebagai protective film dari deposit-deposit magnesium yang akan melekat pada besi dan juga sebagai pelindung terhadap serangan caustic embrittlement.
7. Glukosa
Glukosa mempunyai 6 rantai Carbon yang membentuk stuktur senyawa organik alami tersebut. Fungsi dari glukosa ini adalah sebagai bahan pendispersi sludge sehingga tidak membentuk kerak (scale) yang keras.
8. Seewed derivatives
Seewed derivatives merupakan reaktive dan dispersive colloid seperti tannin dan lignin atau lignin derivative yang berguna untuk mengendpakan Ca dan Mg.
9. Starch atau kanji
Starch atau kanji atau aci adalah karbohidrat kompleks yang berguna untuk membuat film sehingga mengurangi terjadinya kerak.

Peralatan untuk chemical treatment
Peralatan untuk keperluan ini dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Peralatan untuk feed water tekanan rendah/ medium
2. Peralatan untuk concentrated boiler water yang bertekanan tinggi

1 komentar:

  1. sis sy mau tanya,, kalau alkalinitasny 187ppm apakah mempengaruhi terbentuknya scalling?

    BalasHapus