makalah utilitas

MAKALAH UTILITAS

PENGOLAHAN AIR PROSES

DOSEN PENGAMPU : LUKHI MULIA S, S.T.,M.T.

 

DISUSUN OLEH :

YENI ELISTHATIANA (1600020074)

REIHAN NEILADIYANAH (1600020079)

KAMILIA ZULFA FITRIANI   (1600020089)

OKTA HENDRATNO (1600020110)

SITI NURHALIZATUL AINI (1600020111)

TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN

2018

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya, makalah tentang “Pengolahan Air Proses” ini dapat diselesaikan tepat waktu. Untuk tujuan memenuhi tugas mata kuliah Utilitas dan rasa keingintahuan kami terhadap Pengolahan Air Proses.

 Serta tak lupa pula kami ucapkan terimakasih kepada rekan-rekan yang telah memberikan kontribusi dalam mewujudkan tugas ini sehingga kami sebagai penulis dapat menyelesaikan tugas ini dengan sebaik mungkin. Kami menyadari bahwa makalah ini mempunyai beberapa kekurangan. Oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca. Akhir kata kami mengharapkan makalah tentang “Pengolahan Air Proses” ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Yogyakarta, 26 September 2018

                    Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

KATA PENGANTAR i

DAFTAR ISI ii

BAB I. PENDAHULUAN  3

1.1 Latar Belakang  3

1.2 Rumusan Masalah  4

    1.3 Tujuan  4

    1.4 Manfaat 4

BAB II. PEMBAHASAN  6

BAB III. PENUTUP 36

Kesimpulan 36

Saran 36

DAFTAR PUSTAKA 37

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Pengolahan air dalam industri merupakan aktivitas utama dari berbagai macam proses industri, seperti pemanasan (heating), pendinginan (cooling), pengolahan (processing), pembersihan (cleaning) dan pencucian (rinsing). Prosedur pengolahan air yang kurang memadai dapat memberikan dampak buruk yang signifikan pada proses dan kualitas hasil akhirnya. Permukaan pipa dan bejana dapat mengalami korosi, dan kerak atau karat dapat terbentuk di ketel atau mesin uap. Kedua hal ini tentu akan mengurangi efektivitas serta efisiensi proses industri. Lautan Luas memiliki produk dan tim teknis yang siap memberikan pelayanan bagi para pelanggannya untuk mengatasi dampak dari masalah-masalah ini. 

Air proses biasanya merupakan hasil pengolahan dari persediaan air yang diambil dari sumber air, untuk memenuhi syarat bagi berbagai konsumsi dan keperluan, baik untuk masyarakat umum maupun untuk industri. Selain itu, air proses merupakan air yang digunakan pada alat-alat proses, berupa steam (uap jenuh dan uap sangat jenuh). Steam ini dihasilkan oleh boiler, air yang dipanaskan di boiler disebut air boiler. Kualitas air boiler sangat penting untuk diperhatikan, dengan tujuan agar boiler memiliki usia kerja optimal. Hal ini dikarenakan air boiler menjadi faktor yang paling utama sebagai penyebab terjadinya korosi pada pipa-pipa boiler. Dan korosi, menjadi momok perusak yang paling utama terhadap boiler. Kualitas air boiler ditunjukkan oleh berbagai parameter terukur yang harus berada pada nilai tertentu untuk dapat merepresentasikan kualitas air boiler berada dalam kondisi baik.

1.2 RUMUSAN MASALAH

1. Apakah yang dimaksud dengan air proses?

2. Apa saja jenis-jenis dari air proses ?

3. Apa kegunaan dari air proses ?

4. Apa sajakah parameter dari air proses?

1.3 TUJUAN

Tujuan dari penulisan makalah ini ialah :

Mengetahui apa yang dimaksud dengan air proses

Mengetahui jenis-jenis dari air proses

Memahami kegunaan air proses

Dapat memahami parameter dari air proses

1.4 Manfaat

Dari pembuatan makalah ini diharapkan dapat berguna bagi proses pembelajaran mengenai Pengolahan Air Proses mulai dari pengertian, jenis-jenis, kegunaan, dan parameter dari air proses yang menjadi fokus pada pemabahasan di makalah ini.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 PENGERTIAN AIR PROSES

Air proses adalah air dari utilitas yang sudah di treatment bebas mineral pengotor dan pH netral sehingga bisa digunakan untuk melarutkan atau mengencerkan zat dalam  proses reaksi kimia. Pada umumnya air untuk proses dari kegiatan industri diperuntukan sebagai pelarut, pencampur, pengencer, media pembawa pencuci dan lainnya. Dengan kualitas air proses yang berbeda tergantung fungsinya dan sangat ditentukan oleh jenis industri lainnya. Parameter - parameter yang dianggap penting sangat berbeda pada kegiatan industri yang berbeda, demikian  pula jumlah air yang diperlukan untuk setiap produk yang dihasilkan sangat  berbeda. Sebagai contoh: pada industri kertas memerlukan air proses sekitar 70-90% dari total kebutuhan air untuk kegiatan industrinya. Demikian juga untuk industri tekstil kebutuhan air untuk industri proses mencapai persentasi yang sama untuk industri kertas. Sedang pada industri sabun kebutuhan air prosesnya tidak sebesar industri kertas dan tekstil yaitu sekitar 30-50% dari total kebutuhan airnya dan untuk industri ban kebutuhan air proses sangat rendah sekitar 5-10% dari kebutuhan air.

Besi dan mangan merupakan parameter penting pada industri tekstil karena kehadiran industri besi dan mangan akan mengganggu dalam proses  pewarnaan dan memberikan flek atau noda pada lembar kertas/ tekstil. Demikian  pula kesadahan merupakan parameter penting untuk industri tekstil disamping  parameter- parameter lain seperti alkalinitas, silika, padatan terlarut dan lainnya.

Air proses biasanya digunakan untuk hydrolysis, boiler dan destilasi. Kebutuhan process water untuk boiler, hydrolisis serta produksi H2, dimana diperlukan air yang terlebih dahulu di oleh melalui ion exchange untuk meminimalisir timbulnya karat serta sumbatan pada pipa api dan jalur distribusi uap dan kondensatnya. Produk air yang dihasilkan melalui ion exchange kemudian disebut sebagai soft water bahkan untuk produksi hydrogen diperlukan demineralized water (demin water) agar H2 yang diproduksi betul-betul 99,9 % murni.

2.2 KEGUNAAN AIR PROSES

Air proses adalah air yang digunakan dalam proses industri, air ini terlibat dalam proses industri dan bersentuhan langsung dengan bahan yang di proses. Penggunaan air proses antara lain, sebagai :

l Pereaksi

l Pelarut

l Pengencer

l Absorben

l Stripper

l Pencuci endapan

Penggunaan air proses meliputi : pencucian bahan baku dan peralatan proses, sebagai pelarut, reaksi kimia, dan proses kondensasi. Air proses yang digunakan dalam bidang manufaktur atau proses perawatan dalam produksi. Indusstri yang memanfaatakan air proses, yaitu :

- Industri kertas, harus bebas Fe

- Industri fementasi, bebas mikroorganisme

- Industri makanan dan minuman, bebas colliform atau mikroba patogen, dan kesadahan rendah

- Industri PDAM, bebas zat kimia

Adapun kegunaan lain dari Air baku, yaitu :

a. Bahan Kimia untuk Reverse Osmosis (Reverse Osmosis Chemicals)

Reverse Osmosis adalah proses filtrasi menggunakan selaput (membran) yang dimanfaatkan secara luas untuk proses desalinasi dan pemurnian air. Prinsip kerjanya adalah melawan gaya osmosis.

b. Pembersih Membrane Reverse Osmosis:

Penggunaan pembersih membrane yang berkualitas tinggi sangatlah penting dalam kegiatan pabrik yang menerapkan sistem reverse osmosis. Ada beberapa manfaat yang signifikan yang dapat diperoleh bila melakukan pembersihan membran di tahap awal fouling atau pengotoran yaitu menghindari kerusakan berat dapat terjadi pada membran yang digunakan secara berlebihan dalam proses fouling.

c. Biocide dan Desinfektan dalam Osmosis Terbalik

Biosida (Biocide) dapat digunakan baik secara langsung maupun sebagai bagian dari program pembersihan untuk mengendalikan aktifitas biologis (biofouling) yang terjadi pada membrane reverse osmosis. Jika digunakan secara berkelanjutan, biocide ini sebaiknya diberikan didepan sistem reverse osmosis untuk mengendalikan pertumbuhan biologis pada membrane. Frekuensi penggunaan biosida biasanya bergantung pada tingkat aktifitas biologis dan laju pertumbuhan biofilm.

d. Penghilang Klorin dalam System Reverse Osmosis (RO De-Chlorinators)

Klorin (Na/Ca hipoklorit, pemutih atau gas) dapat digunakan untuk mengontrol biological foulingpada proses reverse osmosis. Apabila terjadi kontaminasi biologis, klorin dapat ditakar penggunaannya di sistem pra-pengolahan untuk menghasilkan residu klorin bebas sebanyak 0,2 - 1,00 ppm, tergantung dari tingkat kontaminasinya.

d. Penghambat Kerak & Anti-kerak (Scale Inhibitors & Antiscalants) pada Membrane Reverse Osmosis merupakan komponen penting dalam kegiatan pengelolaan sistem reverse osmosis yang baik.

e. Bahan Kimia dalam Ketel/Mesin Uap (Boiler Chemicals)

Ketel/mesin uap digunakan di hampir seluruh industri yang memerlukan perpindahan panas, mulai dari injeksi uap langsung untuk keperluan humidifikasi, alat penukar panas untuk pemanasan domestik dan industri, hingga proses manufaktur lainnya. Terdapat beragam jenis layanan yang berbeda untuk memenuhi kualitas dan kuantitas dari uap yang dibutuhkan. Lautan Luas melayani seluruh segmen industri yang memanfaatkan proses penguapan di boiler, termasuk pembangkit listrik, petrokimia, pabrik pembuatan kertas, fasilitas pengolahan minyak, dan lain-lainnya. Kami telah berpengalaman luas, memiliki produk yang beragam, serta keahlian teknis yang secara istimewa menempatkan kami sebagai pemasok pilihan untuk memenuhi kebutuhan seluruh kegiatan industri terkait.

d. Bahan Kimia untuk Air Pendingin

Sistem air pendingin yang tanpa dilengkapi dengan program pengolahan air pendingin yang efektif akan terkendala oleh terbentuknya kerak, korosi, dan endapan pengotor (fouling), serta berpotensi menjadi tempat bagi berkembangbiaknya bakteri berbahaya. Semua kondisi ini dapat mengurangi efisiensi, umur peralatan yang digunakan dalam pabrik, dan membuat kegiatan operasi menjadi tidak berjalan lancar dan tidak aman. Kontrol yang lemah juga tidak hanya membahayakan proses pendinginan, tetapi juga membuat energi dan bahan kimia menjadi boros serta meningkatkan biaya konsumsi air. Untuk menangani masalah ini, kami telah mengembangkan produk pengolahan air pendingin yang lengkap, yang terutama berguna untuk 3 hal di bawah ini:

f. Bahan Kimia untuk Sistem Pendingin Sirkulasi Tertutup

Sistem sirkulasi tertutup digunakan untuk memanaskan dan mendinginkan air pada sejumlah kegiatan industri dan komersial. Karena sistem ini dianggap "tertutup" bagi udara di luar, air tambahan (make-up water) tidak banyak diperlukan. Biasanya, sistem pendingin yang ideal tanpa mengalami kebocoran (tight system) membutuhkan kurang dari 10% air tambahan per tahunnya. Hal yang menjadi perhatian utama dalam sistem loop tertutup adalah korosi.

g. Bahan Kimia untuk Sistem Pendingin Sirkulasi Tertutup

Sistem sirkulasi tertutup digunakan untuk memanaskan dan mendinginkan air pada sejumlah kegiatan industri dan komersial. Karena sistem ini dianggap "tertutup" bagi udara di luar, air tambahan (make-up water) tidak banyak diperlukan. Biasanya, sistem pendingin yang ideal tanpa mengalami kebocoran (tight system) membutuhkan kurang dari 10% air tambahan per tahunnya. Hal yang menjadi perhatian utama dalam sistem loop tertutup adalah korosi.

2.3 PARAMETER AIR PROSES

 

Gambar 1. Standard Kualitas Air Boiler Menurut APAVE (Association of electrical and steam unit owners)

Air proses merupakan air yang digunakan pada alat-alat proses, berupa steam (uap jenuh dan uap sangat jenuh. Steam ini dihasilkan oleh boiler, air yang dipanaskan di boiler disebut air boiler. Kualitas air boiler sangat penting untuk diperhatikan, dengan tujuan agar boiler memiliki usia kerja optimal. Hal ini dikarenakan air boiler menjadi faktor yang paling utama sebagai penyebab terjadinya korosi pada pipa-pipa boiler. Dan korosi, menjadi momok perusak yang paling utama terhadap boiler.

Kualitas air boiler ditunjukkan oleh berbagai parameter terukur yang harus berada pada nilai tertentu untuk dapat merepresentasikan kualitas air boiler berada dalam kondisi baik. Tabel brikut menunjukan kualitas air boiler.

Nilai-nilai parameter sifat air di atas berbeda untuk setiap tekanan kerja boiler. Hal ini dikarenakan semakin tinggi tekanan kerja boiler, maka akan semakin tinggi pula temperatur didih air boiler. Sifat-sifat air sangat dipengaruhi oleh temperatur kerjanya. Semakin tinggi temperatur air, semakin tinggi pula korosifitasnya. Sehingga semakin tinggi tekanan dan temperatur air, akan semakin ketat batasan parameter sifat air yang diijinkan.

 

Oleh karena itu, dalam menggunakan air proses perlu memperhatikan parameter yang ada didalamnya, apabila dari beberapa hal yang tidak termasuk dalam proses tersebut, maka belum bisa dikatakan sebagai air proses. Karena air proses menentukan berjalannya suatu proses industri berjalan, adapun parameter yang harus diperhatikan dalam air proses, yaitu :

a. Parameter fisika :

1. Warna

Warna biasanya dikarenakan zat-zat organik yang terlarut dan berkaitan dengan besi dan mangan, sedangkan kekeruhan disebabkan oleh partikel yang tersuspensi, baik berasal dari bahan organik maupun non organik misalnya kotoran tumbuhan, lumpur dan sebagainya.

2. Kekeruhan atau turbiditas, padatan terapung atau total suspended solid (TSS). Contohnya silikat, endapan silikat murni sulit dihilangkan sehingga dapat menyumbat pipa dam melapisi dinding ketel uap bertekanan tinggi

b. Parameter kimia :

1. Derajat keasaman atau pH

Merupakan kadar asam atau basa didalam larutan degan melihat konsentrasi hidrogen suasana asam dalam air akan mempengaruhi beberapa proses. Suasana alkilasi misalnya NaOH akan merusak pipa logam, menyebabkan kerapuhan.

 2. Bahan kimia organik dan bahan kimia anorganik

 3. Kesadahan

Disebabkan adanya CaCO3, Ca(HCO3),MgCO3,CaCl2,dll. Air baku yang masuk mengandung kesadahan (hardness), silika, alkalinitas dan oksigen, yang semuanya dapat membahayakan kegiatan penguapan. Komponen-komponen ini perlu ditangani secara efektif untuk melindungi lapisan alat penukar panas dari kerak dan korosi. Kekeruhan air pada air boiler dapat terjadi jika air boiler tercampur dengan produk korosi.

  4. Alkalinitas

Adalah kemampuan air untuk menetralkan asam tanpa penurunan pH larutan. Disebabkan oleh ion-ion karbonat, bikarbonat, hidroksida dll. Jika terlalu tinggi dapat menyebabkan karat pada pipa. Jika kadar alkalinitas terlalu rendah dan tidak seimbang dengan kesadahan dapat menyebabkan kerak CaCO3 pada dinding ketel uap sehingga tekanan menjadi lebih tinggi.

5. Dissolve Oxygen (DO)

Jumlah oksigen yang terlarut di dalam air boiler juga wajib dimonitor, karena oksigen tersebut sangat berpotensi menimbulkan korosi jenis oxygen pitting. Molekul oksigen akan terlokalisasi pada suatu titik tertentu dan mengoksidasi besi pipa pada titik tersebut. Hasil korosi yang ditimbulkan tidak tetap menempel pada area sebelumnya, akan tetapi molekul Fe(OH)₂ akan terlarut ke dalam air dan meninggalkan jejak berupa lubang kecil (pitting) pada permukaan pipa. Jika kandungan oksigen terus berlebihan, maka akan semakin banyak lubang pitting yang ditimbulkan atau bahkan akan semakin memperdalam lubang yang sebelumnya sudah terbentuk.

6. Konduktifitas Spesifik

Parameter sifat air boiler selanjutnya yang perlu dimonitor adalah konduktifitas spesifik. Konduktifitas spesifik adalah sebuah satuan yang menunjukkan kemampuan cairan untuk menghantarkan listrik. Nilai satuan ini berbanding lurus dengan jumlah ion serta padatan terlarut total (Total Dissolved Solid/TDS) di dalam suatu cairan. Konduktifitas spesifik memiliki satuan SI siemens per meter (S/m), dimana semakin tinggi nilai nya maka kemampuan menghantarkan listrik semakin tinggi. Air deionisasi berkualitas baik biasanya memiliki nilai konduktifitas spesifik sebesar 5,5 μS/m, air minum 5-50 mS/m, sedangkan air laut sebesar 5 S/m yang kesemuanya diukur pada kondisi temperatur standard 25^oC.

Sejumlah ion terlarut di dalam air boiler juga dapat menimbulkan korosi pada boiler, korosi ini biasa disebut galvanic corrosion. Sehingga memonitor jumlah ion terlarut di dalam air boiler menjadi penting pula. Terutama bagi Anda pengguna boiler kecil yang menggunakan air tanpa pengolahan (non-demineralisasi). Resiko jumlah ion terlarut di dalam air semakin tinggi jika lokasi sumber air Anda dekat dengan laut. Padatan terlarut yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan fouling atau penyumbatan saluran pipa boiler.

BAB 3

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

3.2 SARAN