BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1 Unit Pendukung Proses
4.1.1 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air
Dalam perencanaan pabrik Resin Novolak ini, sumber air yang digunakan berasal dari air sungai Bengawan Solo, Jawa Tengah. Pertimbangan penggunaan air sungai sebagai sumber untuk mendapatkan air karena air sungai adalah sumber air yang kontinuitasnya relatif tinggi, sehingga kendala kekurangan air dapat dihindari, pengolahan air sungai relatif lebih mudah, sederhana, dan biaya pengolahan relatif murah dibandingkan dengan proses pengolahan air laut (lebih rumit dan biaya pengolahannya lebih besar). Unit penyediaan dan pengolahan air berfungsi untuk penyediaan dan pengolahan air meliputi air pendingin, air proses, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi.
4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Proses
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai pendingin adalah partikel-partikel yang terdapat dalam air sungai yang dapat
commit to user
menyebabkan fouling pada alat-alat proses, kesadahan (hardness) yang dapat menyebabkan kerak, sifat dari alat proses mengandung besi yang dapat menimbulkan korosi.
Air yang digunakan pada suatu pabrik dapat digunakan setelah mengolah air terlebih dahulu agar memenuhi syarat untuk digunakan. Tahapan-tahapan pengolahan air meliputi penyaringan, pengendapan secara fisis, pengendapan secara kimia, unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran, serta unit pengolahan air untuk umpan boiler.
Penyaringan air difungsikan untuk mencegah terikutnya kotoran berukuran besar yang masuk kedalan bak pengendapan awal. Pengendapan secara fisis dilakukan setelah penyaringan. Air dari sungai setelah disaring menggunakan
filter kemudiaan dialirkan ke bak penampungan atau pengendapan awal. Level control system yang terdapat di bak penampung berfungsi untuk mengatur aliran masuk sehingga sesuai dengan keperluan pabrik. Dalam bak pengendapan awal kotoran-kotoran akan mengendap karena gaya berat. Waktu tinggal dalam bak ini berkisar 4-8 jam. Selanjutnya dilakukan pengendapan secara kimia. Kotoran-kotoran yang tersuspensi dalam air digumpalkan dan diendapkan dalam bak penggumpal dengan menambahkan bahan-bahan kimia, alumunium sulphat atau
natrium karbonat.Dalam pembentukan koagulan waktu yang diperlukan antara 3-4 jam. Kotoran yang telah mengendap di blow down, sedangkan air yang keluar dari bagian atas dialirkan ke sand filter atau bak saringan pasir. Air dari tangki penyaring air ini digunakan langsung untuk make up air pendingin. Sedangkan air untuk perkantoran, pabrik dan air umpan boiler perlu diolah lebih dahulu. Air dari
commit to user
unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran digunakan untuk keperluan sehari-hari. Air dari tangki penyaring dialirkan ke tangki penampung. Selanjutnya air disuntikkan gas klorin dengan tujuan membunuh kuman sebelum ditampung dalam bak penampung air bersih dan dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari di kantor dan pabrik.
Air proses digunakan sebagai media pengenceran dan filter untuk kebutuhan proses tetapi dalam proses Resin Novolak ini tidak ada penggunaan air proses. Sedangkan air pendingin digunakan sebagai fluida dingin pada heat exchanger dan cooling towerdapat dilihat dari tabel 4.1
Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin No. Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)
1 CD-01 2.201,16 2 CD-02 1.088,67 3 HE-03 2.012,46 4 jaket-01 166.663,60 5 jaket-02 145.792,54 6 CT 6 .176,22 Total 323.934,65
Diperkirakan air yang hilang sebesar 10% sehingga kebutuhanmake-upair untuk pendingin adalah 32.393,46 kg/jam.
commit to user
4.1.1.2 Air UmpanBoiler
Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan
boiler adalah kandungan yang dapat menyebabkan korosi di dalam boiler
disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut seperti O2, CO2, H2S, pembentukan kerak (scale forming) disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi dan kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) karena adanya zat-zat organik, anargonik, dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar, efek pembusaan terjadi pada
alkalinitastinggi.
Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler
meliputi:
1. Tahap pengolahan air sungai
Air umpanboileryang digunakan berasal dari air sungai dimana pengolahan awal yang dilakukan sama dengan pengolahan air sungai.
2. Kation Exchanger
Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Kemungkinan jenis kation yang ada adalah Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+ dan Al3+. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion.
3. Anion Exchanger
Alat ini hampir sama dengankation exchangernamun memiliki fungsi yang berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Kemungkinan jenis anion yang ada adalah HCO3-, CO32-, Cl-dan SiO32-.
commit to user 4. Deaerasi
Unit deaerator berfungsi menghilangkan gas tersebut. Di dalam deaerator
diinjeksikan bahan-bahan kimia, bahan tersebut adalah Hidrazin berfungsi mengikat oksigen berdasarkan reaksi berikut (IV-1). Nitrogen sebagai hasil reaksi bersama-sama dengan gas lain seperti CO2 dihilangkan melalui stripping dengan uap air bertekanan rendah.
N2H4+ O2→ 2H2O + N2 (IV-1)
Larutan ammonia berfungsi mengontrol pH air yang keluar dari deaerator,
pH-nya sekitar 8,5 - 9,5 keluar dari deaerator, ke dalam air umpan ketel kemudian diinjeksikan larutan fosfat (Na3PO4H2O) untuk pencegahan terbentuknya kerak silika dan kalsium pada steam drum dan tube boiler. Unit pendingin, air pendingin yang digunakan dalam proses sehari-hari berasal dari air pendingin yang telah digunakan dalam pabrik yang kemudian didinginkan pada cooling tower. Kehilangan air karena penguapan, terbawa tetesan oleh udara maupun dilakukannyablow down di
cooling towerdiganti dengan air yang disediakan oleh tangki penyaring air. Air pendingin harus mempunyai sifat-sifat yang tidak korosif, tidak menimbulkan kerak dan tidak mengandung mikroorganisme yang dapat menimbulkan lumut. Masalah-masalah tersebut diatasi dengan cara menginjeksikan bahan-bahan kimia ke dalam air pendingin. Bahan kimia yang diinjeksikan berupa hidrazin berguna mencegah timbulnya kerak dan klorin berguna membunuh mikroorganisme. Skema gambar pengolahan air sungai terlihat pada gambar 4.1.
commit to user
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai Bengawan Solo
Tabel 4.2 KebutuhanBoiler
No. Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)
1 RB 01 627,40
2 RB 02 958,71
3 HE-01 1545,46
4 HE 02 849,70
Total 3981,27
Diperkirakan steam yang hilang sebesar 20% sehingga kebutuhan make-up
commit to user
4.1.1.3. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Syarat air sanitasi meliputi syarat fisik berupa suhu normal, warna jernih, tidak berasa dan tidak berbau, syarat kimia berupa tidak mengandung zat organik maupun anorganik, tidak beracun, serta syarat bakteriologi yaitu tidak mengandung bakteri, terutama bakteripathogen.
Tabel 4.3 Kebutuhun Air Konsumsi dan Sanitasi
No. Keterangan Kebutuhan (kg/hari)
1 Air untuk karyawan kantor 8.000
2 Air untuk laboratorium 2.000
3 Bengkel 1.200
4 Kantin 3.000
5 Air untuk kebersihan, taman, dll 1.420
6 Air Poliklinik 800
Total 16.420
Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi adalah 16.420 kg/hari atau 684,17 kg/jam. Kebutuhan total air sungai dapat dilihat pada tabel berikut :
commit to user
Tabel 4.4 Kebutuhan Total Air Sungai
Jumlah kebutuhan air keseluruhan adalah 361.802,69 kg/jam. Untuk keperluan keamanan dalam ketersediaan air, diambil over design sebasar 20%. Maka Total Kebutuhan air sungai sebesar 434.163,22 kg/jam.
Tabel 4.5 Spesifikasicooling tower
Spesifikasi Keterangan
Tipe Inducted draft cooling tower
Jumlah 1 buah
Cooling towerarea 33,80 m2 Daya motorfan 15 Hp