DASAR PROCESS PEMBENTUKAN STEAM

DASAR PROCESS PEMBENTUKAN STEAM

Untuk merubah air yang berbentuk phase cair ke steam (phase uap), energi panas ditambahkan untuk
awalnya menaikan temperatur disebut sebagai “sensible heat” titik didihair pada tekanan atmosphere
adalah 100 0C (212 oF) dan akan naik bila tekanan pada systemdinaikan.

Ketika perubahan air (liquid) menjadi steam (uap) mulai berjalan, temperaturnya tidakberubah lagi dengan penambahan panas. Fluida memperlihatkan hubungan antara tekanan dan temperature jenuh sewaktu perubahan dari air ke steam. Energi panas yang diberikan untuk merubah dari phasa cair ke uap dengan temperature tetap disebut “latent heat”dari penguapan. Steam yang sepenuhnya menguap tapi belum dipanaskan sampai pada tempareture diatas temperature jenuhnya disebut sebagai “dry saturated steam”.

Steamyang belum sepenuhnya di uapkan disebut “wet steam”. Persent beratnya dari titik air (water droplet) didalam wet steam diketahui sebagai % moisture. Persen qualitas dari wet steam didapat dengan mengurangkan % moisture dari 100 % Jumlah total panas dalam sejumlah“dry saturated steam” termasuk sejumlah sensible heat diatas 0 oC(32 oC) dan “latent heat” penguapan. Umumnya bila tekanan “dry saturated steam” naik maka besarnya sensible heat juga naik dan besarnya latent heat turun.

DASAR STEAM BOILER
Pada gambar dibawah menunjukan bahwa suatu boiler terdiri atas dua system yang terpisah. Satu system adalah steam water system yang biasa disebut sebagai sisi air dari boiler, pada system tersebut air dimasukan, selanjutnya memperoleh panas yang dikirim melalui suatu logam padat penghalang dipanaskan, berubah menjadi steam dan meninggalkan system dalam bentuk steam.

System yang lain adalahFuel – Air – Flue gas (bahan bakar – udara – gas buang) yang biasa disebut Fire side of Boiler( sisi pembakaran dari boiler ) Sisi ini menyediakan panas yang dikirim ke air. Input untuk ini adalah Fuel (bahan bakar) dan udara yang diperlukan untuk membakar bahan bakar. Pada system ini bahan bakar dan udara dicampur, dinyalakan dalam dapur.

Hasilnya pembakaran yang merubah energi kimiadari bahan bakar menjadi energy panas. Dapur biasanya berdinding denganpermukaan pemindah panas dalam bentuk “water – Steam circulatingtubes (pipa yang berisi air steam yang bersirkulasi ) Tube/pipa – pipa ini menerima panas radiasi dari flame (lidah api) selanjutnya panas yang diterima oleh dinding pipa dipindahkan “waterside system” (sisi air). Gas yang dihasilkan dari pembakaran disebut sebagai Flue gas(gas buang). Gas buang ini meninggalkan furnace (dapur ) melaluisuatu alat tambahan misalnya super heater ataupun ekonomiser, (di Tripolyta tidakada) disini hanya perpindahan panas konveksi.

STEAM BOILER
Fungsi merubah air menjadiuap, dimana uap digunakan sebagai media dasar pemindahan tenaga(misalnya sebagi media pemindah panas pada reboiler atau heater, vaporizer, pemindah energi padamesin uap) Penyempurnaan design sudah sangat banyak dilakukan sehubungan effisiency dari alat-alat pembantu.Menaikan penggunaan “waste heat” (panas sisa) atau mengembalikan steam condesate(uap yang sudah berubah bentuk kembali menjadi air). Menurut tekanan operasinya Boiler terbagi atas tiga bentuk :

1. Low pressure Boiler : beroprasi pada tekanan dibawah 100 psig
2. Medium Pressure Boiler : beroperasi pada tekanan 100 – 600 psig
3. High Pressure Boiler : beroperasi pada tekanan lebihbesar dari 600 psig.

Kemudian bisa dibagi dua menurut tipenya:

1. Water tube : airnya mengalir pada tube dan pemanas ada diluar tube
2. Fire tube: Pemanas mengalir pada tube dan airnya berada diluar tube Karena di PT. Tripolyta, kita memakai Boiler yang diklasifikasikan sebagai “High Pressure Boiler” dan tipenya adalah “Watertube”, dimana sudah menjadi kewajiban untuk menggunakan air Demin (Deminwater) untuk bahan boiler waternya sehubungan qualitasnya yang memang diperlukan .

SYSTEM BLOW DOWN
Pengertian Blow down adalah pembuangan sejumlah kecil boiler water (air boiler) dengan maksud untuk menjaga tingkat maximum dari padatan terlarut dan terendap pada tingkat yang diizinkan. Pada
teknologi boiler siklus concentrasi berhubungan dengan penambahan “make up water” ataupun feed water yang dikonsentrasikan dalam Boiler. Sebagai contoh bila air dengan kandungan padatan terlarut 100 ppm kemudian diuapkan 50 % dari air tersebut maka konsentrasi dari padatan menjadi200 ppm.
Ini bisa ditulis secara matematik Kg blow down =kg make up waterCycle feed water Blow down 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 downdipasang pada bagian bawah (di kita dipasang pada Mud Drum)dimaksudkan untuk menghilangkan padatan yang mengendap.

Continuous Blowdown adalah cara paling ekonomis dan konsisten untuk mengontrol Total Dissolved
Solid (TDS) Steam Boiler Tripolyta terdiri dari dua unit yang kapasitasnya masing-masing 16T/H beroprasi pada tekanan 42 kg/cm2G Produknya ada Steam Saturated (uap jenuh) yang artinya temperaturnya adalah titik didih dari air tersebut pada tekanan 41 kg/cm2 yaitu pada ...254...oC

BOILER WATER TREATMENT
(Pengolahan air boiler) Boiler feed water, dengan tidak mengindahkan jenis dan luasnya pengolahan diluar air tersebut bisa mengandung contaminant-contaminant yang menyebabkan pengendapan, korosi dan carry over. Pengendapan secara langsung berkaitan dengan menurunnya efectifitas perpindahan panas yang akan menyebabkan penggunaan bahan bakar yang boros, metal bersuhu tinggi bahkan bisa mengakibatkan kerusakan. Pengendapan juga merupakan masalah yang paling serius pada Boiler, bisa juga menyebabkan masalah-masalah pada system sebelum dan sesudah

Boiler.
Korosi (pengkaratan) tidakhanya menyebabkan gangguan pada daerah yang kena karat, tapi juga ia
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 hasil yang memuaskan tercapai.

OXYGEN SCAVENGER
Oxygen terlarut dalam air harus dihilangkan karena menimbulkan korosi didalam boiler, steam dan
condesate system. Kehadiran O2 juga merupakan suatu komponen yang diperlukan dari mekanisme korosi lainnya. Mekanisme dari korosiini sebagai berikut:
metalyang berkontak (dalam hal ini bagian dalam pipa, atupun steam drum) dengan air akan terjadi reaksi, seperti berikut:
Fe Fe2++ 2e ...........(1)
Oxygen terlarut alam air membentuk reaksi CathodicO2+ 2H2O + 4e 4OH-.......(2)

Persamaan (1) dan (2) dijumlahkan menjadi2 Fe + O2+ 2 H2O +4e2Fe2++4e+ 4OH–2 Fe + O2+ 2H2O 2 Fe( OH ) 2 Ferro Hydroxyde

Productnya adalah Ferrous hydroxide yang mengendap dalam larutan, bagaimanapun senyawa ini
tidaklah stabil dalam larutan yang masih mengandung O2, maka ia akan teroxydasi2 Fe ( OH)2+ H2
O + ½ O22 Fe ( OH )3 Ferric hydroxide ini dikenal sebagai karat Untuk menghilangkan O2 (oxygen)
dalam air secara kimiawi salah satunya adalah dengan penambahan Hydrazine (N2H4) Reaksinya sbb:
N2H4 + O2N2 + 2H2O gas Nitrogen
Pada temperature diatas 270oC maka hydrazine akan berubah menjadi Ammonia ( NH3 ) dan Nitrogen N2H4N2 (nitrogen) +4 NH3 (ammonia) 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 (Hydrazinerasidual). Pada umumnya untuk Boiler yang tekanan operasinya kurang dari + 40kg / cm 2G maka residual N2H4 nya berkisar antara 0.1 ~ 0.3 ppm (part per million = per satu juta), untuk yang bertekanan lebih dari 40 kg / cm 2G berkisar pada 0.05 ~ 0.1 ppm

NALCO – 356)
Nalco-356 merupakan campuran encer dari berbagai bahan diantaranya Cyclohexylamine dan morpholine yang bahan ini memerlukan penanganan yang hat-hatiselain corrosive juga menunjukkan flash point yang rendah.Pengolahan air menggunakan senyawa –senyawa ini disebut sebagai volatile treatment atau zero solid treatment.tidak ada bahan sodium dimasukkan kedalam internal treatment ini , maka dipakailah chemical yang mudah menguap ( volatile chemical), seperti ammonia / morpholine atau cyclohexylamine. Untuk mengontrol pH.. Bahan inidi injeksikan kedalam Boiler water berfungsi untuk menjaga pH pada Boiler water, agar cukup tinggi untuk pencegahan korosi.

INJEKSI POSPHATE ( PO4 –3 ) 

Injeksi (PO4) dan Alkali ( NaOH ) dilakukan secara langsung ke Steam Drum maksudnya adalah untuk menghin dari mengendapnya garam – garam Calsium Posphate, Magnesium Silicate, Calsium Carbonate,dsb, secara dini pada system sebelum Steam Drum (misalnya pada Feed Water line)

Endapan tersebut diatas menimbulkan pengerakan didaerah pipa-pipa feed water misalnya yang mana tidak ada methoda untuk mengeluarkannya, padahal di steam drum kita bias membuang endapan-endapan tersebut dengan melakukan Blow down. Sejumlah Alkali( NaOH ) pada angka minimum yang dibutuhkan untuk menaikan pH secukupnya untuk mengendalikan korosi, bahan tersebut dimasukan bersama POSPHATE keSteam Drum.

DASAR PROCESS PEMBENTUKAN STEAM 2016-10-25T16:58:00-07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: frf