1. PENGOLAHAN AIR UMPAN BOILER DENGAN PENAMBAHAN PHOSPHAT
(INTERNAL TREATMENT)
I. Tujuan Percobaan
-
Mahasiswa dapat memahami sistem pengolahan air umpan boiler secara internal
treatment.
-
Mahasiswa dapat menganalisa air sebelum dan sesudah dilakukan internal treatment.
II. Bahan yang digunakan
-
Air
-
Phosphat (Na2PO4)
-
EDTA
-
Ericrom Black T
III. Alat yang digunakan
-
Tanki softener
-
Conduktometer
-
pH
-
Gelas Kimia
-
Bola Karet
-
Pipet Ukur
-
Pipet Tetes

2. IV. Dasar Teori
Internal Treatment (perawatan dalam)
Adalah pengolahan air didalam boiler dengan cara pembubuhan/penambahan bahanbahan kimia (chemicals) ke dalam boiler dengan maksud untuk mencegah terjadi endapan
kerak, korosi dan sebagainya didalam boiler. Para ahli berpendapat bahwa antara
pretreatment dan internal treatment harus saling menunjang agar hasil yang dicapai sesuai apa
yang di harapkan dimana pipa-pipa api/air tidak mengalami endapan sehingga transfer panas
dari panas ke air mencapai tingkat Efisiensi yang tinggi. Internal treatment di bagi 2 cara:
1. Organik treatment
Dalam hal ini orang menggunakan bahan organik seperti tannin sebagai pencegah kerak
dan penyerap oksigen.
2. Inorganik treatment
Dalam hal ini orang menggunakan bahan – bahan non-organik seperti : Polyphospate
sebagai pencegah kerak dan sodium sulphite / hydrazine sebagai penyerap oksigen, amine
sebagai pencegah karat pada pipa uap, pipa condensate dan sebagainya.
Pengolahan internal adalah penambahan bahan kimia ke boiler untuk mencegah
pembentukan kerak. Senyawa pembentuk kerak diubah menjadi lumpur yang mengalir bebas,
yang dapat dibuang dengan blowdown. Metode ini terbatas pada boiler dimana air umpan
mengandung garam sadah yang rendah, dengan tekanan rendah, kandungan TDS tinggi
dalam boiler dapat ditoleransi, dan jika jumlah airnya kecil. Jika kondisi tersebut tidak
terpenuhi maka laju blowdown yang tinggi diperlukan untuk membuang lumpur. Senyawa
yang digunakan seperti sodium karbonat, sodium aluminat, sodium fosfat, sodium sulfit dan
senyawa inorganik.
Beberapa Problema pada Ketel
1.
Problema Kerak
Scaling / Kerak adalah Konsentrasi padatan terlarut (dissolved solid) pada zona
heating lebih tinggi dari pada bagian lain, sehingga terbentuk lapisan film (concentrated film)
yang kemudian menjadi scale. Konduktivitas thermal pada scale / kerak rendah, sehingga
mengakibatkan efisiensi boiler.

3. Terbentuk kerak pada dinding boiler terjadi akibat adanya mineral-mineral pembentukan
kerak, misalnya ion-ion kesadahan seperti Ca2+ dan Mg2+ dan akibat pengaruh gas
penguapan. Diamping itu pula dapat disebabkan oleh mekanisme pemekatan didalam boiler
karena adanya pemanasan. Jenis-jenis kerak yang umum dalam boiler adalah kalsium sulfat,
senyawa silikat dan karbonat. Zat-zat dapat membentuk kerak yang keras dan padat sehingga
bila lama penanganannya akan sulit sekali untuk dihilangkan. Silika diendapkan bersama
dengan kalsium dan magnesium sehingga membuat kerak semakin keras dan semakin sulit
untuk dihilangkan.
Kerak yang menyelimuti permukaan boiler berpengaruh terhadap perpindahan panas
permukaan dan menunjukkan dua akibat utama yaitu berkurangnya panas yang dipindahkan
dari dapur ke air yang mengakibatkan meningkatkan temperatur disekitar dapur, dan
menurunnya efisiensi boiler.
2.
Problema Korosi
Korosi dapat disebabkan oleh oksigen dan karbon dioksida yang terdapat dalam uap yang
terkondensasi. Korosi merupakan peristiwa logam kembali kebentuk asalnya di alam
misalnya besi menjadi oksida besi, alumunium dan lain-lain. Peristiwa korosi dapat terjadi
disebabkan oleh : gas-gas yang bersifat korosif seperti O2, CO2, H2S, kerak dan deposit,
perbedaan logam ( korosi galvanis ), pH yang terlalu rendah dan lain-lain.
Jenis korosi yang dijumpai pada boiler dan sistem uap adalah general corrosion,
pitting (terbentuknya lubang ) dan embrittlement (peretakan baja ). Adanya gas yang terlarut,
oksigen dan karbon dioksida pada air umpan boiler adalah penyebab utama general
corrosion dan pitting corrosion (tipe oksigen elektro kimia dan diffrensial ). Kelarutan gasgas ini di dalam air umpan boiler menurun jika suhu naik. Kebanyakan oksigen akan
memisah pada ruang uap, tetapi sejumlah kecil residu akan tertinggal dalam larutan atau
terperangkap pada kantong-kantong atau dibawah deposit, hal ini dapat menyebabkan korosi
pada logam-logam boiler. Karena itu pentinguntuk melakukan proses deoksigenasi air boiler.
Jumlah rata-rata korosi atau serangan elektrokimia akan naik jika nilai pH air
menurun. Selain itu air umpan boiler akan dikondisikan secara kimia mencapai nilai pH yang
relatif tinggi. Bentuk korosi yang tidak umum tetapi berbahaya adalah bentuk korosi
embrittlement atau keretakan inter kristalin pada baja yang terjadi jika berada pada tekanan
yang tinggi dan lingkungan kimia yang tidak sesuai. Caustic embrittlement atau keratakan
inter kristalin pada baja yang terjadi jika berada pada tekanan yang tinggi dan lingkungan
kimia yang tidak sesuai. Caustic embrittlement terjadi pada sambungan penyumbat dan

4. meluas pada ujung tabung dimana celah memungkinkan perkembangan suatu lingkungan
caustic yang terkonsentrasi.
3.
Carry - Over
Lolosnya silika / salt pada boiler water bersama steam. Hal ini diakibatkan kurangnya
menjaga konsentrasi silika. Carry over silika menyebabkan scalling pada heat exchanger
(reboiler, heater, dsb).
Ketika air boiler mengandung garam terlarut dan zat tersuspensi dengan konsentrasi yang
tinggi, ada kecendrungan baginya untuk membentuk busa secara berlebihan sehingga dapat
menyebabkan steam carryover zat-zat padat dan cairan pengotor kedalam uap.
Steam carryover terjadi jika mineral-mineral dari boiler ikut keluar bersama dengan uap
ke alat-alat seperti superheater, turbin, dan lain-lain. Kontaminasi-kontaminasi ini dapat
diendapkan kembali pada sistem uap atau zat-zat itu akan mengontaminasi proses atau
material-material yang diperlukan steam.
Parameter Fisik Air
-
Suspended solid (>10-3 mm)
-
Koloid (10-6 mm - 10-3 mm)
-
Turbiditas (absorbed/scattered)
-
Warna (dissolved solid, <10-6 mm)
-
Zat tannin pada kayu dan humus warna Kuning
-
Oksida besi warna merah
-
Oksida mangan warna coklat/hitam
-
Rasa dan bau
-
Temperatur

5. V. Prosedur Kerja
-
Memeriksa air umpan (tanki) penuh atau ½ penuh
-
Membuka keran resin kolom air
-
Menganalisa air yang keluar dari kolom air (input tanki softener)
-
Membuka katup phosphate
-
Membiarkan selama 20 menit
-
Mengambil air yang keluar dari tanki softener
-
Menganalisa :

6. » pH
» Conductivity
VI. Data Pengamatan
Parameter
pH
Turbidity ( NTu)
Alkali
Kadar Garam (ppm)
Temperatur (oC)
Konduktivity (µs)
%DO
TDS (ppm)
Sesudah
Sebelum

7. » pH
» Conductivity
VI. Data Pengamatan
Parameter
pH
Turbidity ( NTu)
Alkali
Kadar Garam (ppm)
Temperatur (oC)
Konduktivity (µs)
%DO
TDS (ppm)
Sesudah
Sebelum