Kondensat Dan Steam [PDF]

Citation preview

KONDENSAT Kondensasi atau pengembunan adalah perubahan wujud benda ke wujud yang lebih padat, seperti gas (atau uap) menjadi cairan. Kondensasi terjadi ketika uap didinginkan menjadi cairan, tetapi dapat juga terjadi bila sebuah uap dikompresi (yaitu, tekanan ditingkatkan) menjadi cairan, atau mengalami kombinasi dari pendinginan dan kompresi. Cairan yang telah terkondensasi dari uap disebut kondensat. Sebuah alat yang digunakan untuk mengkondensasi uap menjadi cairan disebut kondenser. Kondenser umumnya adalah sebuah pendingin atau penukar panas yang digunakan untuk berbagai tujuan, memiliki rancangan yang bervariasi, dan banyak ukurannya dari yang dapat digenggam sampai yang sangat besar. Kondensasi uap menjadi cairan adalah lawan dari penguapan (evaporasi) dan merupakan proses eksothermik (melepas panas). Air yang terlihat di luar gelas air yang dingin di hari yang panas adalah kondensasi.



Kondensasi air



Embun di sebuah sarang laba-laba Uap air di udara yang terkondensasi secara alami pada permukaan yang dingin dinamakan embun. Uap air hanya akan terkondensasi pada suatu permukaan ketika permukaan tersebut lebih dingin dari titik embunnya, atau uap air telah mencapai kesetimbangan di udara, seperti kelembapan jenuh. Titik embun udara adalah temperatur yang harus dicapai agar mulai terjadi kondensasi di udara. Molekul air mengambil sebagian panas dari udara. Akibatnya, temperatur atmosfer akan sedikit turun. Di atmosfer, kondensasi uap airlah yang menyebabkan terjadinya awan. Molekul kecil air dalam jumlah banyak akan menjadi butiran air karena pengaruh suhu, dan tapat turun ke bumi menjadi hujan. Inilah yang disebut siklus air. [1] Pengendapan atau sublimasi juga merupakan salah satu bentuk kondensasi. Pengendapan adalah pembentukan langsung es dari uap air,



FUNGSI STEAM BOILER 17.00.00 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 hathatiselain 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. madrista medan pasaribu . 2016 http://ilmuteknologyindustri.blogspot.com/2016/10/fungsi-steam-boiler.html



Minggu, 23 Oktober 2011 DEFINISI STEAM Steam adalah bahasa teknis dari uap air, yaitu fase gas dari air yang terbentuk ketika air mendidih. Untuk mengubah air dari fase liquid (cair) menjadi fase gas (steam) diperlukan energi panas untuk menaikan temperature air yang biasa disebut sebagai



“Sensible Heat”. Pada tekanan atmosphere titik didih air adalah 100 0C (2120F) sedangkan apabila tekanan pada sistem dinaikan maka energi panas yang diperlukan juga ikut naik. Pada saat perubahan fase cair menjadi steam, temperature air tidak akan naik meskipun dengan penambahan panas, penambahan panas digunakan untuk merubah phase air dari cair ke gas.



Gambar 1 grafik perubahan fase air keterangan : Q1 Q2 M C ΔT



= Energi kalor yang digunakan untuk memanaskan air hingga titik didih = Energi kalor yang digunakan untuk merubah fase air dari cair ke gas = Massa ( Kg ) = Kalor Jenis ( J/KgC ) (banyak kalor untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 0C) = Perubahan Suhu ( C )



L



= Kalor Laten ( J/Kg ) (banyak kalor untuk merubah wujud suatu zat)



Dari gambar grafik perubahan fase air diatas bisa dilihat bahwa untuk energi kalor yang diperlukan untuk mengubah fase air dari cair ke gas adalah:



Steam yang dipanaskan sampai pada temperature jenuhnya disebut Dry Saturated Steam. Sedangkan steam yang belum dipanaskan sampai temperature jenuhnya disebut wet steam. Presentase air dalam wet steam disebut sebagai %moisture. Sehingga untuk mendapatkan kualitas steam dari wet steam adalah:



Pada gambar diatas dapat dilihat proses dari terbentuknya steam. Campuran bahan bakar (fuel) dan udara terjadi pembakaran pada ruang Furnace Boiler, sehingga terjadi perpindahan panas menuju air. Diposkan oleh Kurniawan di 08.14 http://dunia-engineer.blogspot.co.id/2011/10/pengertian-steam.html