Electrochlorination Plant [PDF]

Citation preview

Electrochlorination Plant adalah peralatan yang digunakan untuk memproduksi zat aktif chlorin. Umumnya menggunakan system elektrolisis air laut. Chlorin berperan vital di pengolahan air PLTU karena berfungsi untuk menghambar perkembangbiakan biota laut di sepanjang perpipaan atau peralatan yang memanfaatkan pendingin air laut. Keberadaan biota laut menggangu system transfer panas di heat exchanger (condenser) dan menyebabkan abrasi di inner pipe.



Berdasarkan gambar diatas, kerrang yang menumpuk di condenser menyebabkan transfer panas berkurang sehingga debit air pendingin harus dinaikan dan seiring dengan kenaikan tersebut menyebabkan abrasi di inner tube. Dampaknya adalah tube bocor dan harus di plug. Untuk mencegah perkembangbiakan biota laut (kerrang, zebra muzzle dan biota laut lainnya) makan diperlukan EC Plant. Berikut prosesnya: 1. Air laut dari CWP atau SWP di filter menggunakan strainer.



Air Laut sebelum memasuki EC Plant terlebih dahulu disaring di strainer (lingkarang merah) berupa saringan dengan diameter kecil dari material SS umumnya untuk mencegah padatan terikut ke system elektrolisis yang bias menyebabkan kebuntuan di electrolyzer. 2. Rectifier mengubah arus AC menjadi DC Rectifier adalah suatu generator yang difungsikan mengubah arus dari AC ke DC. 3. Electrolyzer Module sebagai tempat proses elektrolisis Terdapat bermacam – macam electrolyzer yang disalamnya terdapat logam katoda-anoda. -Hasil elektrolisis berupa NaOCl dan H2 disimpan di tanki yang dilengkapi dengan blower yang berfungsi menghembuskan gas H2 ke atmosfer dengan system dilution) Sistem penampungan hasil elektrolisis didesain sedemikian rupa sehingga untuk membuang drain garam/padatan yang mengendap. Garam dapat menurunkan tingkat kemurnian produk NaOCl. -Secara continue diinjeksikan ke intake sea water.



Electrochlorination Plant adalah system perlatan untuk menghasilkan zat kimia chlorine dengan system elektrolisis dengan bahan baku air laut. Prinsip yang digunakan adalah memecah/ lisis molekul air laut menggunakan energi listrik dengan bantuan logam anoda dan katoda. Umpan adalah air laut yaitu NaCl +H2O Disosiasi reaksi : 2 NaCl ----> 2 Na+ + 2 ClReaksi di chlorpack/ electrolyzer (elektrochlorination plant) Katoda (-) : 2 H2O + 2e ----> H2 + 2OH- (karena Na dalam fase liquid tidak tereduksi dan airnya saja yang mengalami rekasi) Anoda (+) : 2Cl- ---> Cl2 +2e Sehingga reaksi akhir : 2 NaCl +2 H2O ----> 2 NaOCl +2H2 Produk NaOCl inilah yang digunakan sebagai istilah Chlorin dan saat diinjeksikan NaOCl maka terjadi disosiasi sesuai reaksi : (Sprecher and Getsinger, 2000) NaOCl (injeksi) + H2O (air pendingin) -----> HOCl -NaOH HOCl --> OCl- + H+ OCl- + H2O +2e --> Cl- + 2 OHSenyawa Cl- tersebut yang bersifat oksidatif sehingga bias menghambat pertumbuhan biota laut.



Prinsip kerja :  







Anoda kutub (+) dan katoda (-) teraliri listrik DC sehingga electron berpindah dari kutub (+) ke (-). Asal mula electron adalah pelepasan dari reaksi elektrolisis di anoda yaitu molekul Cl2 bernilai 2e dan electron tersebut ditangkap di katoda bdan digunakan untuk reaksi Na namun karena tidak bias terelktrolisis maka airnya saja yang terurai sehingga melepaskan gas H2. Diantara sekat/membrane terjadi pertukaran ion sehingga ion hidroksida (basa) hasil reaksi di katoda bercampur dengan Cl2 dan membentuk ion HOCl dan Cl yang oksidatif, zat inilah yang digunkan sebagai anti biofouling agent.



Anoda dan coating yang biasa digunakan adalah:   



Ti-MnO2 (dioxide manganese) Ti-RuO2 (ruthenium oxide) Ti- Co3O4 (Cobalt oxide)



Electrochlorination plant cocok digunakan untuk kondisi air laut yang cukup jernih karena kalau terlalu kotor yang diindikasikan dengan nilai turbidity tinggi maka akan terjadi pengurangan kemampuan dari arus listrik dalam meng-elektrolisis air laut. Berdasarkan data diatas diketahui hal-hal sebagai berikut :  







Satuan turbidity yang digunakan bukan NTU (Nephelometric Turbidity Unit) melainkan FNU (Formazine Turbidity Unit) Turbidity tinggi (>10FNU) akan mempengaruhi keefektifan dari anti biofouling agent karena dengan bertambahnya turbidity dimungkinkan terjadi pembentukan racun yang beresiko dari bahan organik. Turbidity >120 FNU akan menyebabkan arus drop sebesar 0.1A karena membrane ter blocking oleh pengotor.



Berdasarkan data percobaan diatas bias diketahui beberapa hal sebagai berikut :  



Pada kondisi jernih (turbidity