dasar teori demin plant

1. Dasar teori Demin Plant

Pengolahan air dalam suatu industri penting, air merupakan bahan

utilitas, dimana air dapat berfungsi sebagai air proses, air sanitasi, air

pendingin dan air boiler. Air untuk umpan boiler biasanya berasal dari air

sungai, air laut, air sumur, air hujan, atau air yang telah diproses seperti air

minum dan air industri. Untuk keperluan industri, kontaminasi dalam air

merupakan faktor yang harus diperhatikan. Karena hal tersebut dapat memicu

masalah yang serius, seperti terjadinya kerak, korosi, dan carry over. Untuk

mencegah masalah tersebut, suatu pengolahan air yang terkendali harus

dilaksanakan. Pnyaringan air menggunakan pemanas secara umum dapat

dibagi jadi dua bagian yaitu, pengolahan secara mekanis, yang dilakukan

diluar boiler atau dikenal dengan External Treatment dan Pengolahan secara

kimiawi, yang dilakukan didalam boiler atau dikenal dengan Internal

Treatment.

Demin plant adalah unit pengolahan air bersih untuk mendapatkan air

yang bebas mineral, baik ion positif maupun negatif. Karena air yang akan

digunakan sebagai make up boiler harus bebas dari mineral yang bertujuan

untuk menghindari deposit/kerak, korosi logam/metal dan carry over. Unit ini

bertugas untuk menyediakan air yang nantinya akan digunakan pada alat-alat

yang harus bebas dari bahan mineral yang dapat merusak alat . Unit ini juga

digunakan untuk menyiapkan air untuk proses. Air yang keluar dari unit ini

dinamakan air demin.

2. Peralatan yang dipakai dan resin yang dipakai pada demin plant

1. Carbon Filter

Tipe : Silinder Tegak

Ukuran : 1697 x 2200 T-T

Material : Carbon Stell, rubber lining

Jumlah : 4 (Empat)

http://nanosmartfilter.com/pengolahan-air-metode-demineralisasi/

Peranan Carbon Filter disamping untuk penyaringan kotoran yang terikut

di filtered water tank, juga berperan untuk mengurangi zat anorganik, seperti

ion nitrit/nitrat, dan chlorine. Carbon filter berjumlah 4 buah, yang

dioperasikan secara kontinyu, dan yang lainnya dibersihkan dengan back

wash atau steaming secara bergantian/periodik. Kontrol kualitas air carbon

filter dilakukan satu minggu sekali, disamping itu dilakukan control seharian

dengan parameter pH dan Cl2 residual. Setelah itu masuk ke cation dan anion

exchanger.

2. Cation Exchanger


Ukuran : 1805 x 2500

Resin : 4350 liter/satu Vessel (kation resin Doulite C-225)


Jumlah : 3 (Satu-Standby)

Dari outlet carbon filter air kemudian mengalir ke unit cation exchanger

dengan tujuan untuk mengurangi kandungan ion-ion positifnya, seperti Ca+2,

Mg+2, Na+, K+, Fe+2, Mn+2 dan Al+3 dengan cation resin. Disini ion positif

ditukar dengan ion H+ dari resin duolite dengan rumus kimia H2Z. Reaksi

yang terjadi saat service,

Na2SiO3 + H2Z Na2Z + 2H+ + SiO3-

Dalam catión exchanger digunakan resin dengan rumus kimia H2Z. Jika

catión exchanger telah beroperasi dalam jangka waktu tertentu maka suatu

resin akan mengalami kejenuhan. Apabila total gallon tertentu sudah tercapai

atau conductivity telah > 0,25 mmhos, resin harus segera diregenerasi dengan

H2SO4. Reaksi regenerasi resin yang terjadi,

Na2Z + H2SO4 H2Z + Na2SO4

3. Degasser


Ukuran : 2406 x 3000 T-T

Packing : Plastic Pall Ring


Jumlah : 1 (Satu)

Air dari kation Exchanger dimasukkan ke degasser untuk

menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air. Tetapi alat ini tidak lagi

diaktifkan karena tidak mempunyai pengaruh pada hasil akhir, sehingga

dibuat jamper land yang menghubungkan kation exchanger dengan anion

exchanger.

4. Anion Exchanger


Ukuran : 2406 x 3000 T-T

Resin : 9779 liter/satu Vessel (anion Doulite A-113D)


Jumlah : 3 (Satu-Standby)

Air selanjutnya dialirkan ke unit Anion Exchanger untuk ditukar ion

negatifnya, seperti HCO3- , SO4

-2, Cl- , NO3- dan SiO3

-. Air dari cation

exchanger masuk ke bagian atas anion exchanger yang berisi resin duolite

dengan rumus kimia ROH. Reaksi yang terjadi saat service,

H2SiO3 + 2ROH R2SiO3 + 2H2O

Apabila kandungan silica telah melewati 0,05 ppm, resin harus segera

diregenerasi dengan NaOH. Reaksi regenerasi resin yang terjadi,

R2SiO3 + 2NaOH 2ROH + Na2SiO3

5. Mixed Bed Exchanger


Ukuran : 1500 x 3000 T-T

Resin :1000 (Cation) + 250 liter (inert) /satu Vessel 1050 liter

(Anion) / satu vessel


Jumlah : 2 (Dua)

Merupakan proses lebih lanjut dari cation anion exchanger sehingga di

dapat Demin yang lunak (soft) . Proses yang terjadi pada mixed bed exchanger

sama seperti pada kation dan anion exchanger.

Dalam mixed bed exchanger terdapat resin kation dan anion yang

berfungsi untuk menyempurnakan penghilangan ion-ion tersisa. Selama

proses, resin kation dan anion bercampur menjadi satu. Setelah mengalami

kejenuhan, maka perlu dilakukan regenerasi dengan back wash untuk

menghilangkan kotoran- kotoran yang terdapat di dalamnya. Kemudian pada

saat iddle (didiamkan secara alami), resin kation akan tersusun di bagian

bawah karena ukurannya lebih besar dari pada resin anion.

Air yang keluar dari rangkaian alat ini dinamakan air demin. Air yang

dihasilkan diharapkanvmengandung SiO2 0,02 ppm dan konduktivitasnya

maksimum 0,2 nano mhos/cm

6. Deminerilzed Storage Tank

Merupakan tanki penampungan air demin yang selanjutnya dengan

bantuan pompa sebagai make up di aerator waste heat boiler, deaerator

ammonia plant dan sebagai air proses di urea plant.

3. Mengapa pada proses demin water harus menggunakan prinsip regenerasi?

Proses regenerasi unit dilakukan dengan menginjeksi regeneran pada masing-

masing unit. Tujuan tahap ini adalah mengganti ion yang terjerat resin dengan ion

yang semula ada di dalam media resin dan mengembalikan kapasitas tukar resin ke

tingkat awal atau ke tingkat yang diinginkan. Operasi regenerasi dilaksanakan dengan

mengalirkan larutan regeneran dari atas resin. Ada empat tahap dalam regenerasi,

yaitubackwashing untuk membersihkan media resin (tahap dua di atas), memasukkan

regeneran, slow rinse untuk mendorong regeneran ke media resin, fast rinse untuk

menghilangkan sisa regeneran dari resin dan ion yang tak diinginkan ke saluran

pembuangan (disposal point).

Proses regenerasi :

1. Backwash, yaitu mengalirkan air bersih ke arah berlawanan melalui tangki

cation atau anion sampai air keluarannya bersih

2. Melakukan slow rinse, yaitu mengalirkan air pelan-pelan untuk

menghilangkan regeneran dalam resin

3. Fast rinse, yaitu membilas unit dengan laju yang lebih cepat untuk

menghilangkan sisa regeneran sebelum operasi.

4. Dosis chemical saat regenerasi rumus menghitung kebutuhan chemical ?

5. Teknologi terbaru demin water plant?

Alur Proses Air Demin (Demineralized Water)

Dengan RO

1. Air masuk/mengalir dari RW (Raw Water), kemudian bakteri yang

terkandung pada air dihilangkan dengan cara

melarutkan kaporit/Ca(Ocl)2pada air menggunakan dozing pump. Bakteri

tersebut harus dihilangkan karena dapat menyebabkan/menimbulkan lumut

pada sistim.

2. Setelah proses pelarutan kaporit, air yang mengalir tersebut kemudian

dicampurkan bahan kimia yang bernama aluminium sulfat. Aluminium sulfat

berfungsi untuk mengikat/menyatukan partikel-partikel kotoran supaya

kotoran tersebut menggumpal. Kotoran-kotoran yang menggumpal tersebut

dinamakan Flokulan, sedangkan proses penggumpalannya dinamakan

flokulasi.

3. Air yang mengalir bersama flokulan kemudian menuju Multiple Medium

Filter(MMF), MMF berfungsi untuk menyaring flokulan/gumpalan.

4. Setelah disaring, air yang mengalir tadi direaksikan dengan bahan kima yang

bernama NBS (Natrium Bisulfat)/NaHSO3. Pencampuran

tersebut dimaksudkan untuk mengurangi kadar Chlor (Cl) pada kaporit.

Kadar Chlor harus dikurangi/dihilangkan karena zat tersebut dapat

menyebabkan karat. Proses tersebut dinamakan Reaksi Redoks. Dengan

rumus kimia >NaHSO3 + Cl2 → NaHSO3 + Clˉ.

5. Air tersebut kemudian mengalir ke Charcoal Filter. Pada charcoal

filterterdapat karbon aktif/granular. Karbon aktif tersebut berfungsi untuk

menyerap kandungan chlor yang masih tersisa pada air.

6. Air terus mengalir menuju RO (Reverse Osmosis) untuk disaring. Sebelum

air sampai pada proses RO, air terlebih dahulu dicampurkan/dilarutkan

dengan bahan kimia anti kerak (anti scale) yang bernama Trisodium

Phosphate/Na3(PO)4. Setelah itu air mengalir menuju Safety Filter untuk

disaring.

7. Setelah dari safety filter air kemudian dipompa oleh High Pressure Pump

yang bertekanan 40 bar menuju RO. RO (Reverse Osmosis) adalah saringan

yang sangat kecil, jadi supaya air dapat melewatinya air tersebut harus

mempunyai tekanan yang besar, karena filter RO lebih kecil daripada molekul

air.

8. Di RO, bagian air yang dapat melewati proses RO disebut Permeable.

Sedangkan bagian air yang terbuang disebut Reject. Dan bagian air yang

menempel pada RO disebut Retentate. Pada saat RO tidak

bekerja,Retentate yang menempel di RO akan dibersihkan oleh Washing

System untuk dibuang.

9. Air kemudian mengalir menuju Decarbonator. Pada Decarbonator terjadi

suatu proses yang berfungsi untuk menghilangkan CO2 dan O2 (karat) dengan

cara menyepraikan / menyemprotkan air dari atas pada dinding

decarbonator sehingga air akan memisah dan membentuk butiran-butiran

yang akan jatuh ke bawah. Kemudian dari bawah decarbonator dihembuskan

udara oleh pompa, udara yang dihembuskan tersebut berfungsi untuk

memisahkan kandungan CO2,O2 dengan air.

10. Air dari decarbonator kemudian ditampung di pre-demineralized water tank.

11. Air kemudian mengalir menuju mixed bed untuk dihilangkan kandungan

silicanya. Silica harus dihilangkan karena dapat menyebabkan kerak.

Dalam mixed bed terdapat resin kation (R-SO3H) dan resin anion (R=N-OH).

Resin tersebut berfungsi untuk menyerap/menyaring kandungan silicapada

air.

12. Pada mixed bed, apabila resin kation dan resin anion gagal

mencapai/memenuhi karakteristik air yang diinginkan, maka proses

regenerasi akan terjadi pada mixed bed sampai karekteristik yang diinginkan

tercapai. Bahan kimia untuk proses regenerasi berasal dari acid storage

tank dan alkali storage tank.

13. Setelah proses di mixed bed, air kemudian diteruskan menuju demineralized

water tank.

14. Dari demineralized water tank, air kemudian diteruskan ke boiler. Sebelum

sampai di boiler, air terlebih dahulu dilarutkan dengan amonia yang berfungsi

untuk menaikkan Ph yang semula netral 7 menjadi 9.

Dengan Teknologi nano

dasar teori demin plant

Documents