PENGOLAHAN AIR UMPAN BOILER

Pada air umpan boiler bisa mengandung mineral-mineral yang bisa menyebabkan pengendapan, korosi dan carry over. Pengendapan material dapat mengakibatkan menurunnya efektifitas perpindahan panas sehingga menyebabkan penggunaan bahan bakar menjadi boros, metal bersuhu tinggi bahkan bisa mengakibatkan kerusakan. Pengendapan juga merupakan masalah yang paling serius pada Boiler, bisa juga menyebabkan masalah-masalah pada sistem sebelum dan sesudah Boiler. Dimana Tujuan pengolahan air umpan pada boiler, adalah :

•       Menghindari terbentuknya kerak.
•       Mencegah korosi pada peralatan
•       Menghindari terbawanya senyawa yang tidak diinginkan kedalam steam (carry over)

Cara pengolahan air boiler :

§   Pretreatment secara mekanikal dan fisikal, seperti: clarification water, demineralization, thermal daerator.

§      Pengolahan secara kimia (penggunaan chemichal)

§     Sistem Blowdown : Pengertian Blowdown adalah pembuangan sejumlah kecil air boiler dengan maksud  untuk menjaga tingkat maximum dari padatan terlarut dan terendap pada tingkat yang diizinkan. Sebagai contoh bila air dengan kandungan padatan terlarut 100 ppm kemudian diuapkan sebanyak 50 % dari air tersebut maka konsentrasi dari padatan menjadi 200 ppm. Ini bisa ditulis secara matematik :

  

Blowdown terbagi atas 2 (dua) jenis :

1. Continuous Blow Down : yang dipasang dekat dengan level permukaan air pada steam drum, dimaksudkan untuk menjaga tingkat padatan pada Steam drum, dilakukan secara terus menerus.
2. Intermitten Blow down dipasang pada bagian bawah ketel uap dimaksudkan untuk menghilangkan padatan yang mengendap.

Continuous Blowdown adalah cara paling ekonomis dan konsisten untuk mengontrol Total Dissolved Solid (TDS)

 Korosi (pengkaratan) tidak hanya menyebabkan gangguan pada daerah yang kena karat, tapi juga bisa menghasilkan kontaminan oxyda logam yang pada tingkat yang serius bisa timbul ditempat lainnya. Karena semuanya berkaitan dengan pengolahan air, bila terjadi pembentukan pengendapan (deposit) dan korosi maka harus dikoreksi dan dicegah agar dapat tercapai hasil yang memuaskan.

Penyebab terjadinya korosi adalah karena adanya oksigen (O₂) yang terlarut dalam air. Mekanisme dari korosi adalah metal yang terkena kontak dengan akan terjadi reaksi sebagai berikut:

Oxygen terlarut dalam air membentuk reaksi Cathodic

Dari Persamaan (1) dan (2) dapat diperoleh:

 

hasilnya adalah Ferro hydroxide yang mengendap dalam larutan, senyawa ini tidaklah stabil dalam larutan yang masih mengandung O₂, maka ia akan teroxydasi

Ferric hydroxide ini dikenal sebagai karat

Untuk menghilangkan senyawa O₂ (oxygen) dalam air agar tidak terjadi korosi dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya adalah sebagai berikut:

·     Deaerator, Fungsi dari alat ini ialah untuk menghilangkan gas-gas yang terlarut dan memanaskan air dengan cara mengkontakan langsung antara steam tekanan rendah dengan air. bila temperature air naik maka kelarutan oxygen akan berkurang karena keluar lewat venting.

·         Penambahan Hydrazine (N₂H₄) reaksinya sebagai berikut:

Pada temperature diatas 270⁰C maka hydrazine akan berubah menjadi Ammonia ( NH₃ ) dan Nitrogen

Reaksi ini lambat bila jumlah Hydrazinnya kecil, tapi sebaliknya ia akan cepat bila Hydrazine besar.

Untuk meyakinkan bahwa O₂ yang terlarut itu habis maka ditentukannya bahwa Hydrazine itu harus berlebih (Hydrazine rasidual). Pada umumnya untuk Boiler yang tekanan operasinya kurang dari 40 kg / cm2G maka residual N₂H₄ nya berkisar antara 0.1 ~ 0.3 ppm (part per million = per satu juta), untuk yang bertekanan lebih dari 40 kg / cm2 G berkisar pada 0.05 ~ 0.1 ppm

·      Volatile Treatment atau Zero Solid Treatment.adalah pemakaian chemical yang mudah menguap (volatile chemical) , seperti ammonia / morpholine atau cyclohexyl amine. Untuk mengontrol pH..Bahan ini di injeksikan kedalam Boiler water yang berfungsi untuk menjaga pH pada Boiler water, agar cukup tinggi untuk pencegahan korosi.

·      Injeksi (PO₄ ) dan Alkali ( NaOH ) dilakukan secara langsung ke ketel maksudnya adalah untuk menghindari mengendapnya garam – garam Calsium Posphate, Magnesium Silicate, Calsium Carbonate, dsb, secara dini pada sistem.

Endapan tersebut diatas dapat menimbulkan korosi didaerah pipa-pipa feedwater yang mana tidak ada methoda untuk mengeluarkannya, sedangkan di ketel  kita bisa membuang endapan- endapan tersebut dengan melakukan Blowdown. Alkali (NaOH) diinjectkan pada angka minimum yang dibutuhkan untuk menaikan pH secukupnya untuk mengendalikan korosi, bahan tersebut dimasukan bersama POSPHATE kedalam ketel.