BAB IV TUGAS KHUSUS EVA EVALUASI PEMAKAIAN BAHAN KIMIA (H 2SO4 DAN NaOH) PADA PROSES REGENERASI CATION, CATION, ANION DAN MIXBED EXCHANGER DI NEW ADDITIONAL DEMIN PLANT (ADP) PUSRI II
4.1. Lata B!"a#a
%$Air demin adalah air yang sudah tidak mengandung mineral, baik berupa ion-ion positif maupun negatif. Air demin biasanya dipakai sebagai bahan baku dalam pembuatan uap ( steam). steam). Pada proses deminerali demineralisasi, sasi, air umpan dari filter water tank diolah kembali agar bebas dari zat-zat yang masih terlarut di dalamnya sehingga didapatkan air yang bermutu tinggi dan sesuai dengan persyaratan air umpan boiler (boiler (boiler feed water ). ). Mineral-m Mineral-mineral ineral yang terkandung terkandung dalam air diambil dengan cara menggunakan resin pengikat ion. Mula-mula, air bersih ( filtered water ) dimasukk dimasukkan an ke dalam dalam Carbon filter , yaitu yaitu vessel yang yang pada bagian dalam diisi dengan activated carbon yang carbon yang bertujuan untuk mengikat zat-zat organik terutama zat klorin yang terkandung dalam air. elanjutnya, air tersebut dimasukkan ke dalam cation exchanger , yaitu vessel yang yang pada bagian dalam diisi dengan resin kation yang bertujuan untuk mengikat ion positif yang terkandung dalam air. etelah itu, air tersebut dimasukkan ke dalam anion exchanger , yaitu vessel yang yang pada bagian dalam diisi dengan resin anion yang bertujuan untuk mengikat ion negatif yang terkandung terkandung dalam air. Air Air yang keluar dari anion exchanger kemudian masuk ke dalam mixbed exchanger exchanger , yaitu !essel yang berisi campuran resin kation dan resin anion untuk mengikat ion positif dan negatif yang mungkin masih tersisa.
"ika "ika resin resin kation kation dan resin anion anion yang yang terdapa terdapatt pada masing-m masing-masi asing ng cation dan anion exchanger exchanger sudah sudah mengalami penurunan kualitas dalam mengikat ion-ion dalam air sehingga mengalami kejenuhan maka resin kation diregenerasi dengan menggunakan asam sulfat pekat #$ % dan resin anion diregenerasi dengan menggunakan kaustik soda &$ %. yarat lain yang mengharuskan dilakukannya regenerasi resin adalah bila telah mencapai total gallon, gallon, kandungan kandungan silika yang tinggi tinggi (high silica) silica) dan nilai kondukti!itas yang tinggi (high conductivity). conductivity). 'mumnya, pada musin kemarau kandungan silika dalam air sungai relatif tinggi dan nilai kondukti!itas rendah, sedangkan pada musin penghujan kandungan silika dalam air sungai relatif rendah dan nilai kondukti!itas tinggi. ilika sangat tidak diinginkan berada dalam air proses karena dapat mengurangi efisiensi perpindahan panas di dalam boiler yang yang kemudian akan terjadi penumpukan panas yang berlebihan pada satu titik di dalam boiler sehing sehingga ga akan mengakiba mengakibatka tkan n boiler meleda meledak. k. 'ntuk 'ntuk mendapa mendapatka tkan n air bebas bebas miner mineral al (demin water ) dengan kualitas baik maka jumlah pemakaian asam dan kaustik soda harus efektif dan efisien. leh karena itu, penulis tertarik untuk menghitung pemakaian bahan kimia tersebut secara aktual dan kemudian akan membandingkan dengan pemakaian secara desain. 4.2. T&'&a$
Menge!aluasi pemakaian bahan kimia (*& dan +a) dalam proses regenerasi resi resin n pada pada cation, cation, anion exchanger dan dan mixbed di New Additional Demin Plant (AP) P' P' secara secara aktual aktual dan memband membanding ingkan kan dengan dengan pemaka pemakaian ian secara secara desain, desain, serta serta membandingkan dengan pemakaian bahan kimia di AP lama secara aktual. 4.. P!a*a"a+a$
Pada prinsipnya, keberhasilan dalam memproduksi air bebas mineral (demin (demin water ) ditentukan dari proses regenerasi resin. 'ntuk proses regenerasi resin ini menggunakan bahan kimia berupa asam sulfat dan kaustik soda.
osis osis pemakaian pemakaian kedua jenis bahan kimia ini harus disesuaikan disesuaikan dengan kebutuhan kebutuhan regenerasi resin. Artinya, jumlahnya harus tepat dengan kondisi filtere kondisi filtered d water . leh karena itu, jumlah pemakaian bahan kimia tidak selalu sama saat regenerasi resin. Pemakain bahan kimia dalam jumlah yang tinggi akan menyebabkan semakin mahal biaya yang dikeluarkan dalam dalam mempro memproduks duksii air bebas bebas miner mineral al (demin demin water water ). ) . Pemak Pemakai aian an bahan bahan kimi kimiaa yang yang berlebihan juga dapat menyebabkan dampak buruk terhadap lingkungan. ementara itu, jumlah pemakaian bahan kimia juga ditentukan secara desain. "ika perbandingan jumlah pemakaian bahan kimia secara aktual hampir h ampir sama dengan jumlah pemakaian bahan kimia secara desain, maka efisiensi pemakaian bahan kimia dapat dikatakan baik. 4.4. T$'a&a$ P&*ta#a
emineralisasi adalah peristi/a pemindahan ion positif (kation), ion negatif (anion) dan semua semua garam garam minera minerall yang yang sebagi sebagian an besar besar dikate dikategor gorika ikan n sebaga sebagaii Total Total Dissolved Solids (0). Solids (0). Pretreatment dilakukan untuk menghilangkan zat pengotor seperti suspended seperti suspended solid , dan dan lain lain-l -lai ain. n. on exchange dapat didefinisikan didefinisikan sebagai sebagai peristi/a peristi/a pertukaran pertukaran ion antara fase padat (resin) dan fase cair (air) secara bolak balik. eionisasi adalah peristi/a penghilangan padatan ion terlarut yang terkandung dalam air tanpa mempengaruhi kondisi mikrob mikrobaa dalam dalam air. air. Padata Padatan n ion yang yang terlar terlarut ut dalam dalam air dapat dapat dipisa dipisahkan hkan menjad menjadii ion bermuatan positif (kation) dan ion bermuatan negatif (anion). Peristi/a deionisasi merupakan menghilangkan kandungan ion dalam air, maka diperlukan material yang dapat megikat megikat ion-io ion-ion n terseb tersebut. ut. Materi Material al yang yang digunak digunakan an adalah adalah cation exchange resin, resin, yaitu strong acid cation cation (A1) (A1) resin resin dan anion exchange resin, resin, yaitu yaitu strong base anion resin (2A). 'ntuk mengolah air lebih lanjut, disediakan juga unit resin campuran (mixbed (mixbed ). ). 'nit ini berisi campuran antara resin kation dan resin anion yang tercampur secara merata. 'nit mixbed ini mixbed ini berfungsi berfungsi untuk menyerap menyerap sisa-sisa sisa-sisa ion yang masih terkandung terkandung dalam air sehingga air yang keluar dari unit ini benar-benar sudah menjadi air yang bebas mineral dengan kualitas yang baik.
etelah menyelesaikan siklus pelayanan ( service) untuk strong acid cation (A1) dan strong base anion (2A) selama *3 jam dan untuk mixbed selama 4& hari maka resin perlu diregenerasi. egenerasi resin A1 menggunakan asam sulfat #$ % dan resin 2A menggunakan kaustik soda (+a &$ %). egenerasi resin mixbed dilakukan dengan menggunakan asam sulfat #$ % dan kaustik soda (+a) &$ % secara bergantian. etelah selesai regenerasi, resin yang sudah jenuh diaktifkan kembali dan siap untuk digunakan lagi. 4.
!iltered "ater System
4.4. !iltered "ater Storage Tank 0angki penampung filtered water digunakan untuk menampung air hasil pre#treatment . 5ualitas air pre#treatment ini harus sesuai dengan spesifikasi sebagai berikut 6 Ta-!" 1. K&a"ta* a !/t!at!$t
+o
Parameter
+ilai
4
5alsium as 1a17
49 ppm
*
Magnesium as 1a17
3 ppm
7
Potassium 8 odium as 1a17
&# ppm
T0ta" Cat0$
&
ulfat as 1a17
&4 ppm
:
5lorin as 1a17
3 ppm
3
+itrat as 1a17
7 ppm
;
M < Alkanitas as 1a17
4: ppm
T0ta" A$0$
$
5lorin as 1l*
9,: ppm
#
p
3,: < ;,:
49
ilika as i*
73 ppm
44
5ondukti!itas
4*: ?mhos
4*
Material organik
47
ron as =e
4&
Ammonium as +7
3 ppm
4:
0urbiditas
maks 7
43
>arna
4;
0ekanan
4$
0emperatur
3 ppm 4,: ppm
*9 as azen unit $,4 kg@cm7 79o1
umber 6 P0.oshion eolia >ater olutions ndonesia 4.*. Activated Carbon !ilter (A1=) !iltered water hasil dari pre#treatment dialirkan dengan menggunakan filtered water transfer pump yang baru (**9&-"1@") masuk ke activated carbon filter (A1=) unit yang berfungsi untuk menyerap material organik terlarut dan sisa klorin yang masih ada. 'nit ini berisi pebbles, silex, pasir kuarsa dan karbon aktif. alam sistem ini disediakan dua unit activated carbon filter (**9:-'@B), satu unit beroperasi dan satu unit menunggu ( stand by). iklus operasi activated carbon filter ini adalah *3 jam. Material konstruksi A1= ini adalah carbon steel epoxy painted . 'nit ini juga dilengkapi dengan carbon trap untuk mengatasi kebocoroan akibat kerusakan lateral dan kolektor bagian ba/ah. 5lorin akan bereaksi dengan activated carbon dengan reaksi sebagai berikut 6 1 (s) 8 *1l* (l) 8 ** (l) & 1l (l) 8 1* (g) Pengoperasian unit ini menggunakan dua parameter, yaitu /aktu dan perbedaan tekanan (delta pressure). "ika selama /aktu yang ditetapkan (misalnya *3 jam) telah tercapai maka secara otomatis unit ini akan melakukan proses backwash. elain itu, jika dalam keadaan operasi sebelum /aktu tercapai perbedaan tekanan (delta pressure) telah
mencapai lebih dari 9,$ kg@cm7, maka unit ini juga akan melakukan backwash secara otomatis. 5etika satu unit A1= sedang dalam proses backwash, A1= lain langsung dalam proses operasi. *. Deminerali$ation System *.4. Strong Acid Cation %xchanger &nit (A1 %xchanger &nit ) Air hasil penyaringan dari A1= (**9:-'@B) selanjutnya mele/ati Strong Acid Cation %xchanger (*99&-'). 'nit ini disebut dengan Strong Acid Cation %xchange 'esin dengan muatan ion 8. iklus normal operasi unit ini adalah *3 jam. Material unit A1 adalah carbon steel rubber lined . 'nit ini dilengkapi dengan resin trap untuk mengatasi kebocoran akibat kerusakan dari bagian ba/ah. * % dan & % asam sulfat digunakan untuk meregenerasi resin kation pada unit A1 ini. engan menggunakan pompa *&. untuk mencampurkan asam sulfat #$ % menjadi * % dan & %, maka power water mele/ati mixing tee agar proses pencampuran menjadi homogen. pesifikasi A1 %xchanger &nit dijelaskan pada tabel di ba/ah ini 6 Ta-!" 2. S!*3#a* SAC Exchanger Unit
(uantity offered
4 unit
Normal flow
499 m7@hr
Si$e ) Diameter *mm+
4.399 mm
,eight *mm+
7.:99 mm
-aterial
Carbon Steel 'ubber .ined
Net /0'
*.399 m7
Service Cycle Duration
12 hours
'esin Type
Marathon 1 < o/eC
'esin (uantity
7.$$9 liter
'egeneration (uantity *344 5+ kg6unit
*#; kg *& #$ %
Service time
4.:39 min
Service flow
499 m7@hr
!illing Cycle Time
4 min
!illing Cycle !low
499 m7@hr
0ackwash Cycle Time
4: min
0ackwash Cycle !low
7&,& m7@hr
-iddle Collector !lush
: min
Acid Pre#in7ection Cycle Time
: min
Acid Pre#in7ection Cycle !low
44,$ m7@hr
Acid n7ection Cycle Time
7$ min
Acid n7ection Cycle !low
4*,4 m7@hr
Acid Slow 'inse Cycle Time
79 min
Acid Slow 'inse Cycle !low
44,$ m7@hr
!illing Cycle Time
4 min
!illing Cycle !low
499 m7@hr
!inal 'inse Cycle Time
49 min
!inal 'inse Cycle !low
499 m7@hr
umber 6 P0.oshion eolia >ater olutions ndonesia i dalam cation exchanger , ion-ion positif akan ditukar dengan ion 8 yang berasal dari resin. 'nsur mineral yang terlarut dalam air terdapat dalam bentuk ion positif (kation) dan ion negatif (anion) dalam jumlah yang sama. eaksi penyerapan ion positif (kation) 6 < *8(s) 8 *. +a*&(l) < *+a8(s) 8 *&. *(l)
elama proses demineralisasi ini, kation logam yang terlarut dalam air akan diserap dan melekat pada resin. Pada keadaan yang sama, resin akan melepaskan ion 8 dalam jumlah yang sama sebagai pengganti kation yang diserap. Pada /aktu regenerasi resin, bahan kimia berupa asam sulfat akan membuang kation logam yang melekat pada permukaan resin dan memberikan ion 8 pada resin tersebut. engan demikian, cation exchanger akan bersih seperti semula. eaksi regenerasi resin kation 6 < *+a8(s) 8 *&. *(l) < *8(s) 8 +a*&.*(l) !resh resin
(drain)
*.*. Strong 0ase Anion %xchanger &nit (2A %xchanger &nit ) Air yang keluar dari A1 %xchanger &nit (*99&-') selanjutnya diteruskan mele/ati Strong 0ase Anion %xchanger (*99:-'). 'nit ini disebut dengan Strong 0ase Anion %xchanger 'esin dengan muatan ion -. 'nit ini digunakan untuk menghilangkan kandungan ion negatif dan zat pengotor seperti garam silika (i*). iklus normal unit ini adalah *3 jam. Material unit 2A ini adalah carbon steel rubber lined . 'nit ini dilengkapi dengan resin trap untuk mengatasi kebocoran akibar kerusakan dari bagian ba/ah. * % dan & % kaustik soda digunakan untuk meregenerasi resin anion pada unit 2A ini. engan menggunakan pompa +a untuk mencampurkan kaustik soda &$ % menjadi * % dan & %, maka power water mele/ati mixing tee agar proses pencampuran menjadi homogen. eaksi penyerapan ion negati!e (anion) 6 < *-(s) 8 *&.*(l) < &*-(s) 8 *8 8 *-.*(l) (**).*(l) 7*(l) (air bebas mineral) i dalam anion exchanger terjadi peristi/a pertukaran ion yang sama seperti di cation exchanger , tetapi ion yang bertukar adalah ion negatif (anion) dengan ion hidroksida
(-) dari resin anion. "umlah ion negatif (anion) yang bertukar dengan ion hidroksida (-) berada pada jumlah yang sama. etelah resin anion jenuh mengikat ion negatif (anion), resin anion diregenerasi dengan menggunakan kaustik soda. engan demikian, resin anion akan bersih kembali. eaksi regenerasi resin kation 6 < &*-(s) 8 *+a. *(l) < *-(s) 8 +a*&.*(l) !resh resin
(drain)
Ta-!" . K&a"ta* A a$% #!"&a 5a SBA U$t
+o
Parameter
+ilai
4
5ondukti!itas pada *:o1
*
ilika (i*)
maks 9,9: ppm
7
0otal Padatan 0erlarut (0)
maks 9,: ppm
&
0otal Dallon
E *: ?mhos
*399 m7
umber 6 P0.oshion eolia >ater olutions ndonesia pesifikasi 2A %xchanger &nit dijelaskan pada tabel di ba/ah ini 6 Ta-!" 4. S!*3#a* SBA Exchanger Unit
(uantity offered
4 unit
Normal flow
499 m7@hr
Si$e ) Diameter *mm+
*.399 mm
,eight *mm+
7.:99 mm
-aterial
Carbon Steel 'ubber .ined
Net /0'
*.399 m7
Service Cycle Duration
12 hours
'esin Type
Marathon A < o/eC
'esin (uantity
;.$79 liter
'egeneration (uantity *344 5+ kg6unit
39# kg +a &$ %
Service time
4.:39 min
Service flow
499 m7@hr
!illing Cycle Time
4 min
!illing Cycle !low
499 m7@hr
0ackwash Cycle Time
4: min
0ackwash Cycle !low
&9,& m7@hr
-iddle Collector !lush
: min
Caustic Pre#in7ection Cycle Time
: min
Caustic Pre#in7ection Cycle !low
*9,4 m7@hr
Caustic n7ection Cycle Time
:3 min
Caustic n7ection Cycle !low
*4,* m7@hr
Caustic Slow 'inse Cycle Time
34 min
Caustic Slow 'inse Cycle !low
*9,4 m7@hr
!illing Cycle Time
4 min
!illing Cycle !low
499 m7@hr
!inal 'inse Cycle Time
49 min
!inal 'inse Cycle !low
499 m7@hr
umber 6 P0.oshion eolia >ater olutions ndonesia *.7. -ixbed on %xchanger &nit Air yang keluar dari unit 2A masih mengandung ion-ion yang harus dihilangkan untuk mendapatkan produk air demin dengan kualitas yang baik. Air yang keluar dari unit
2A mele/ati unit -ixbed (*993-'). 'nit ini berisi resin kation dan resin anion dalam jumlah yang sama. 'nit ini juga dilengkapi dengan resin trap yang bertujuan untuk mengatasi kebocoran akibat kerusakan bagian ba/ah yang dapat menyebabkan resin terba/a keluar vessel dan terbuang. Material unit mixbed ini adalah carbon steel rubber lined . Pada pengoperasiannya, air yang diproses akan dilairkan melalui saluran yang terdapat pada bagian atas vessel dan turun perlahan-lahan ke bagian ba/ah vessel sehingga ion-ion yang masih terlarut dalam air dapat diserap oleh resin kation dan resin anion pada /aktu yang hampir bersamaan. esin akan mengalami kejenuhan setelah beroperasi dengan kapasitas tertentu. "ika hal in terjadi, maka resin harus diregenerasi. egenerasi resin dilakukan setiap 4& hari sekali. 5ualitas air yang telah diolah di unit miCbed ini adalah sebagai berikut 6 Ta-!" . K&a"ta* a a$% #!"&a 5a Mixbed Unit
+o
Parameter
+ilai
4
5ondukti!itas pada *:o1
maks 9,*: ?mhos
*
ilika (i*)
maks 9,99: ppm
7
0otal Padatan 0erlarut (0)
maks 9,4 ppm
&
0otal Dallon
77.399 m7
umber 6 P0.oshion eolia >ater olutions ndonesia pesifikasi -ixbed %xchanger &nit dijelaskan pada tabel di ba/ah ini 6 Ta-!" . S!*3#a* SAC Exchanger Unit
(uantity offered
4 unit
Normal flow
499 m7@hr
Si$e ) Diameter *mm+
4.$99 mm
,eight *mm+ -aterial
*.:99 mm Carbon Steel 'ubber .ined
Net /0'
77.399 m7
Service Cycle Duration
882 hours
'esin Type
Marathon 1 < o/eC Marathon A < o/eC
'esin (uantity ) -arathon C 9 Dowex
4.*79 liter
-arathon A 9 Dowex
4.*79 liter
'egeneration (uantity *344 5+ kg6unit -arathon C 9 Dowex
4** kg *& #$ %
-arathon A 9 Dowex
4** kg +a &$ %
Service time
*9.439 min
Service flow
499 m7@hr
!illing Cycle Time
4 min
!illing Cycle !low
499 m7@hr
0ackwash Cycle Time
4: min
0ackwash Cycle !low
*:,; m7@hr
-iddle Collector !lush
: min
Caustic Pre#in7ection Cycle Time
: min
Caustic Pre#in7ection Cycle !low
;,49 m7@hr
Caustic n7ection Cycle Time
:3 min
Caustic n7ection Cycle !low
;,;9 m7@hr
Caustic Slow 'inse Cycle Time
34 min
Caustic Slow 'inse Cycle !low
;,4 m7@hr
Acid Pre#in7ection Cycle Time
: min
Acid Pre#in7ection Cycle !low
;,&9 m7@hr
Acid n7ection Cycle Time
:3 min
Acid n7ection Cycle !low
;,;9 m7@hr
Acid 'inse Cycle Time
34 min
Acid 'inse Cycle !low
;,&9 m7@hr
Drain Down Cycle Time
7 min
Air Scouring Cycle
49 min
!ast 'inse Cycle Time
*9 min
umber 6 P0.oshion eolia >ater olutions ndonesia 7. Deminerali$ed "ater Storage System 7.4. Deminerali$ed "ater Storage Tank 0angki demin water digunakan untuk menyimpan air bebas mineral (demin water ) yang memiliki kemurnian yang tinggi. 0angki ini dilengkapi dengan transmitter untuk memantau tinggi air bebas mineral (demin water ) di dalam tangki. &. 'egeneration System &.4. Deminerali$ed "ater Transfer Pump Pompa transfer ini digunakan untuk mengalirkan demin water untuk regenerasi di unit 2A, 1A dan mixbed . Pompa ini dilengkapi dengan pressure gauge pada bagian akhir debit untuk memantau tekanan debit dan sebuah saklar tekanan yang akan menunjukkan sinyal ke PF1 selama discharge tekanan tinggi. &.*. Caustic Storage Tank 0angki penyimpanan kaustik soda ini dibuat dengan material dari carbon steel coating epoxy. 0angki ini dilengkapi dengan inlet#outlet drain dan saluran overflow, juga
dilengkapi dengan level indicator . Farutan kaustik ditransfer dengan menggunakan dosing pump. &.7. Acid Storage Tank 0angki penyimpanan asam sulfat ini dilengkapi dengan inlet#outlet drain, saluran overflow, level indicator dan fume absorber (penyerap asap). Farutan asam sulfat ditransfer dengan menggunakan dosing pump. &.&. Dosing Pump ua unit dosing pump disediakan untuk setiap vessel untuk proses regenerasi di unit A1, 2A dan mixbed . istem ini dioperasikan secara otomatis. !low switch disediakan di bagian debit pompa yang akan memberikan sinyal ke PF1 jika tekanan hisap rendah. &.:. ,eat %xchanger ebuah unit penukar panas atau heat exchanger disediakan untuk proses regenerasi di unit 2A dan mixbed . 'nit penukar panas ini digunakan untuk memanaskan air bebas mineral (demin water ) dari temperatur 79o1 menjadi $9o1. 'nit penukar panas ini berupa shell yang terbuat dari material carbon steel dan tube yang terbuat dari material 79&. :. %ffulent Disposal System :.4. Neutrali$ation Tank ebuah tangki netralisasi setinggi 3,7 meter disediakan untuk menampung bahan kimia berlebihan yang digunakan selama proses regenerasi. elain itu, digunakan juga untuk membilas carbon filter , A1, 2A dan mixbed unit. Fangkah-langkah melakukan regenerasi resin kation dan anion, yaitu 6
4. !illing mengisi !essel cation, anion, dan miCbed eCchanger dengan air filtered /ater di bagian atas (top). Pengisian !essel ini bertujuan untuk menahan resin agar tidak berpindah posisi sehingga dapat dicuci dari arah berla/anan (back/ash). *. 0ackwash
air
masuk mengalir dari bagian ba/ah (bottom) ke bagian atas (top).
Proses ini merupakan proses pencucian dari arah berla/anan. 0ujuannya adalah untuk mengaduk resin sehingga resin kation yang berat jenisnya lebih besar dari berat jenis anion akan bergerak ke ba/ah dan resin anion akan bergerak ke atas. elain itu, backwash bertujuan untuk membersihkan resin yang masih kotor sehingga kotoran terlepas dari resin dan bisa dibuang. membersihkan
7. -iddle Collector !lush
atau mem- flushing bagian tengah vessel
atau bagian permukaan atas resin. al ini dilakukan karena permukaan atas resin merupakan bagian yang pertama kali berkontak langsung dengan bahan kimia. 2agian ini juga merupakan bagian yang paling sering dijumpai kandungan silika yang tinggi (high silica). &.
Acid @ caustic pre#in7ection
mengatur
laju injeksi (in7ection flow rate) dari
bagian ba/ah (bottom) dan keluar bagian tengah (middle collector ). Fangkah ini merupakan persiapan injeksi, yang juga bertujuan untuk mengencerkan bahan kimia sebelum masuk vessel . :. Acid @ caustic in7ection
menginjeksi
larutan asam sulfat atau kaustik soda * %
dan & % dari bagian ba/ah (bottom) dan keluar bagian tengah (middle collector ). 3. Acid @ caustic rinse
mencuci
resin dengan mengalirkan air bebas mineral (demin
water ) dari bagian ba/ah (bottom) dan keluar dari bagian tengah (middle collector ). Fangkah ini sebagai proses pembilasan a/al yang juga bertujuan untuk menghilangkan larutan asam sulfat atau kaustik soda yang masih tertinggal di dalam vessel .
;. !inal rinse
mencuci
resin dan membersihkan larutan asam sulfat dan kaustik
soda yang masih tertinggal di vessel pada laju operasi (operating flow rate) yang lebih tinggi. Fangkah ini merupakan proses pembilasan lanjutan dengan menggunakan air dari cation exchanger yang masuk dan mengalir dari bagian atas (top) ke collector drain di bagian ba/ah (bottom).
4.. P!+t&$%a$
ata spesifikasi two bed (cation dan anion exchanger ) dan mixbed 'nit 0ipe resin 6 Cation exchanger
G o/eC Marathon 1
Anion exchanger
G o/eC Marathon A G 1ation o/eC Marathon 1
-ixbed
Anion o/eC Marathon A olum resin 6 Cation exchanger
G 7.$$9 liter
Anion exchanger
G ;.$79 liter
-ixbed
G 1ation 4.*79 liter Anion 4.*79 liter
Pemakaian bahan kimia 6 Cation exchanger
G *& #$ % sebanyak *#; kg
Anion exchanger
G +a &$ % sebanyak 39# kg
-ixbed
G *& #$ % sebanyak 4** kg +a &$ % sebanyak 4** kg
(umber 6 P0.oshion eolia >ater olutions ndonesia)
Ta-!" 1. Data R!%!$!a* Two Bed ADP "aa 5 PUSRI II a5a B&"a$ 6a$&a 2711
AP 0anggal Fama egenerasi +a *& >aktu √ 4 $ cm 7,: cm 7 jam √ * $ cm 7 cm 7 jam √ 7 $ cm 7 cm 7 jam √ & $ cm 7 cm 7 jam √ : $ cm 7 cm 7 jam √ 3 $ cm 7 cm 7 jam √ ; ;,: cm 7 cm 7 jam √ $ $ cm 7,: cm 7 jam √ # $ cm 7,: cm 7 jam √ 49 $ cm 7 cm 7 jam 44 √ 4* $ cm 7 cm 7 jam √ 47 $ cm 7 cm 7 jam 4& √ 4: $ cm 7 cm 7 jam √ 43 $ cm 7 cm 7 jam √ 4; $ cm 7 cm 7 jam √ 4$ $ cm 7 cm 7 jam √ 4# $ cm 7,: cm 7 jam √ *9 $ cm 7,: cm 7 jam √ *4 $ cm 7 cm 7 jam √ ** $,: cm 7 cm 7 jam √ *7 $ cm 7 cm 7 jam √ *& 4*,: cm &,: cm 7 jam √ *: $ cm 7 cm 7 jam √ *3 $ cm 7 cm 7 jam *; √ *$ $ cm & cm 7 jam √ *# $ cm 7,: cm 7 jam √ 79 $ cm 7 cm 7 jam √ 74 $ cm 7 cm 7 jam 0otal *$ C **$,: cm $#,: cm $& jam umber 6 Fogsheet demin plant P- bulan "anuari *944
Ta-!" 2. Data R!%!$!a* Two Bed ADP -a& 5 PUSRI II a5a B&"a$ 6a$&a 2711
AP 0anggal 2aru egenerasi +a *& >aktu √ 4 4* cm 7 cm : jam √ * 4* cm 7 cm : jam 7 √ & 4* cm 7 cm : jam √ : 4* cm 7 cm : jam √ 3 4* cm 7 cm : jam √ ; 4* cm 7 cm : jam $ # √ 49 4* cm 7 cm : jam √ 44 4* cm 7 cm : jam 4* √ 47 4* cm 7 cm : jam √ 4& 4* cm 7 cm : jam √ 4: 49,: cm 7 cm : jam √ 43 4* cm 7 cm : jam √ 4; 49 cm 7 cm : jam 4$ √ 4# 49 cm 7 cm : jam √ *9 4* cm 7 cm : jam √ *4 4* cm 7 cm : jam √ ** 4*,; cm *,; cm : jam √ *7 *3 cm 49 cm : jam √ *& 4* cm 7 cm : jam √ *: 4* cm 7 cm : jam *3 √ *; 4* cm 7 cm : jam √ *$ 4* cm 7 cm : jam √ *# 4* cm & cm : jam 79 √ 74 47 cm 7 cm : jam 0otal *& C *#$,: cm ;#,: cm 4*9 jam umber 6 Fogsheet demin plant P- bulan "anuari *944
I.
Perhitungan jumlah bahan kimia (*& dan +a) untuk regenerasi resin pada cation dan anion exchanger di AP lama dan AP baru secara aktual a) AP lama Hegenerasi untuk resin kation iketahui 6 iameter tangki G 79&,$ cm
C 7,4& C (79&,$ cm)* C 7,4# cm G *7*.3&7,4: cm7 G *7*,3& liter ensitas *& #$ % G 4,$*3 gr@cm7 G 4,$*3 kg@F Massa *& G I C !olum G 4,$*3 kg@liter C *7*,3& liter G &*&,$4 kg Maka, penggunaan bahan kimia (*&) untuk regenerasi two bed AP lama selama bulan "anuari *944 adalah *$ C &*&,$4 kg G 44.$#&,3$ kg
Hegenerasi untuk resin anion iketahui 6 iameter tangki G 79&,$ cm
C 7,4& C (79&,$ cm)* C $,43 cm G :#:.9##,;4 cm7 G :#:,49 liter ensitas +a &$ % G 4,&$ gr@cm7 G 4,&$ kg@F Massa +a G I C !olum G 4,&$ kg@liter C :#:,49 liter G $$9,;: kg Maka, penggunaan bahan kimia (+a) untuk regenerasi two bed AP lama selama bulan "anuari *944 adalah *$ C $$9,;: kg G *&.339,$# kg
b) AP baru Hegenerasi untuk resin kation iketahui 6 iameter tangki G 79&,$ cm
C 7,4& C (79&,$ cm)* C 7,74 cm G *&4.7#&,34 cm7
G *&4,7# liter ensitas *& #$ % G 4,$*3 gr@cm7 G 4,$*3 kg@F Massa *& G I C !olum G 4,$*3 kg@liter C *&4,7# liter G &&9,;$ kg Maka, penggunaan bahan kimia (*&) untuk regenerasi two bed AP baru selama bulan "anuari *944 adalah *& C &&9,;$ kg G 49.:;$,$& kg
Hegenerasi untuk resin anion iketahui 6 iameter tangki G 79&,$ cm
C 7,4& C (79&,$ cm)* C 4*,&& cm G #9;.*7:,7: cm7 G #9;,*& liter ensitas +a &$ % G 4,&$ gr@cm7 G 4,&$ kg@F Massa +a G I C !olum G 4,&$ kg@liter C #9;,*& liter G 4.7&*,;4 kg Maka, penggunaan bahan kimia (+a) untuk regenerasi two bed AP baru selama bulan "anuari *944 adalah *& C 4.7&*,;4 kg G 7*.**:,9& kg Ta-!" . Data R!%!$!a* Mix Bed ADP "aa 5 PUSRI II a5a B&"a$ 6a$&a 2711
AP 0anggal Fama egenerasi +a *& >aktu 4 * 7 & √ : & cm * cm : jam 3 ; $ # 49 44 4* 47 4& 4: 43 √ 4; $ cm & cm : jam 4$ 4# *9 *4 ** *7 *& *: *3 *; √ *$ & cm * cm : jam *# 79 74 0otal 7C 43 cm $ cm 4: jam umber 6 Fogsheet demin plant P- bulan "anuari *944 Ta-!" 4. Data R!%!$!a* Mix Bed ADP -a& 5 PUSRI II a5a B&"a$ 6a$&a 2711
AP 0anggal 2aru egenerasi +a *& >aktu 4 * 7 & : 3 ; $ √ # 7,: cm 4,;: cm 7,: jam 49 44 4* 47 4& 4: 43 4; 4$ 4# *9 *4 ** *7 √ *& 7,: cm 4,;: cm 7,: cm *: *3 *; *$ *# 79 74 0otal *C ; cm 7,: cm ; jam umber 6 Fogsheet demin plant P- bulan "anuari *944
II.
Perhitungan jumlah bahan kimia (*& dan +a) untuk regenerasi resin pada mixbed exchanger di AP lama dan AP baru secara aktual a. AP lama Hegenerasi untuk resin kation iketahui 6 iameter tangki G 79&,$ cm
C 7,4& C (79&,$ cm)* C *,33 cm G 4#7.##9,$7 cm7 G 4#7,## liter ensitas *& #$ % G 4,$*3 gr@cm7 G 4,$*3 kg@F Massa *& G I C !olum G 4,$*3 kg@liter C 4#7,## liter G 7:&,*7 kg Maka, penggunaan bahan kimia (*&) untuk regenerasi mixbed AP lama selama bulan "anuari *944 adalah 7 C 7&:,*7 kg G 4.973,3# kg Hegenerasi untuk resin anion iketahui 6 iameter tangki G 79&,$ cm
C 7,4& C (79&,$ cm)* C :,77 cm G 7$$.;49,#3 cm7 G 7$$,;4 liter ensitas +a &$ % G 4,&$ gr@cm7 G 4,&$ kg@F Massa +a G I C !olum G 4,&$ kg@liter C 7$$,;4 liter G :;:,*# kg Maka, penggunaan bahan kimia (+a) untuk regenerasi mixbed AP lama selama bulan "anuari *944 adalah 7 C :;:,*# kg G 4.;*:,$; kg
b. AP baru Hegenerasi untuk resin kation iketahui 6 iameter tangki G 79&,$ cm
C 7,4& C (79&,$ cm)* C 4,;: cm G 4*;.3*:,:: cm7 G 4*;,37 liter ensitas *& #$ % G 4,$*3 gr@cm7 G 4,$*3 kg@F
Massa *& G I C !olum G 4,$*3 kg@liter C 4*;,37 liter G *77,9: kg Maka, penggunaan bahan kimia (*&) untuk regenerasi mixbed AP baru selama bulan "anuari *944 adalah * C *77,9: kg G &33,4 kg
Hegenerasi untuk resin anion iketahui 6 iameter tangki G 79&,$ cm
C 7,4& C (79&,$ cm)* C 7,: cm G *::.*:4,49 cm7 G *::,*: liter ensitas +a &$ % G 4,&$ gr@cm7 G 4,&$ kg@F Massa +a G I C !olum G 4,&$ kg@liter C *::,*: liter G 7;;,;; kg Maka, penggunaan bahan kimia (+a) untuk regenerasi mixbed AP baru selama bulan "anuari *944 adalah * C 7;;,;; kg G ;::,:& kg
III.
Perhitungan jumlah produk air bebas mineral (demin water ) di AP lama dan AP baru secara aktual
a. AP lama iketahui 6 =lo/rate produk G $9 m7@jam Produk yang dihasilkan dalam 4 hari G $9 m7@jam C *& jam G 4.#*9 m7 Produk yang dihasilkan dalam 4 bulan G 4.#*9 m7 C 74 hari (2ulan "anuari *944) G :#.:*9 m7 Foss product karena proses regenerasi 4 C regenerasi G 7 jam i bulan "anuari *944 melakukan 7 C regenerasi Maka, loss /aktu G 7 C 7 jam G # jam =lo/rate product G $9 m7@jam Foss product G$9 m7@jam C # jam G ;*9 m7 0otal product aktual G :#.:*9 m7 < ;*9 m7 G :$.$99 m7
b. AP baru iketahui 6 =lo/rate produk G 499 m7@jam Produk yang dihasilkan dalam 4 hari G 499 m7@jam C *& jam G *.&99 m7 Produk yang dihasilkan dalam 4 bulan G *.&99 m7 C 74 hari (2ulan "anuari *944) G ;&.&99 m7
Foss product karena proses regenerasi 4 C regenerasi G : jam i bulan "anuari *944 melakukan * C regenerasi Maka, loss /aktu G * C : jam G 49 jam =lo/rate product G 499 m7@jam Foss product G499 m7@jam C 49 jam G 4.999 m7 0otal product aktual G ;&.&99 m7 < 4.999 m7 G ;7.&99 m7 IV. Menghitung perbandingan efisiensi pemakaian bahan kimia untuk proses regenerasi
AP lama dan AP baru secara aktual pada bulan "anuari *944 iketahui 6 ari hasil perhitungan di atas, dapat disajikan sebagai berikut. HAP lama secara aktual Parameter Pemakaian *& Pemakaian +a 0otal Dalon
1ation@Anion 44.$#&, 3$ kg *&.339,$# kg *.*99 m7
MiCbed 4.973,3# kg 4.;*:,$; kg :$.$99 m7
HAP baru secara aktual Parameter Pemakaian *&
1ation@Anion 49.:;$,$& kg
MiCbed &&3,4 kg
Pemakaian +a 0otal Dalon
7*.**:,9& kg *.399 m7
;::,:& kg ;7.&99 m7
HAP baru secara desain Perhitungan jumlah bahan kimia dan produk secara desain (P0 ishion eolita) Pada t/o bed eCchanger, *& G *#; kg@ 4 C regenerasi +a G 39# kg@ 4 C regenerasi Pada miCbed eCchanger, *& G 4** kg@ 4 C regenerasi +a G 4** kg@ 4 C regenerasi MiCbed AP baru beroperasi setiap 4& hari, menghasilkan produk demin /ater sebanyak 77.339 m7. alam bulan "anuari *944, miCbed AP baru beroperasi sebanyak * kali atau *$ hari.
4. 0/o bed eCchanger melakukan proses regenerasi sebanyak *& kali, maka 6 "umlah *& yang digunakan G *#; kg C *& G ;.4*$ kg "umlah +a yang digunakan G 39# kg C *& G 4&.343 kg *. MiCbed eCchanger melakukan proses regenerasi sebanyak * kali, maka 6 "umlah *& yang digunakan G 4** kg C * G *&& kg "umlah +a yang digunakan G 4** kg C * G *&& kg Parameter Pemakaian *& Pemakaian +a 0otal Dalon
1ation@Anion ;.4*$ kg 4&.343 kg *.399 m7
MiCbed *&& kg *&& kg 3;.*99 m7
7. "umlah produk demin /ater yang dapat dihasilkan miCbed AP baru pada bulan "anuari *944, yaitu 6 * C 77.399 m7 G 3;.*99 m7
Maka, dari perhitungan di atas dapat disimpulkan sebagai berikut 6 Parameter Pemakaian *& Pemakaian +a 0otal Dalon
AP lama Aktual 9,*4# kg@m7 9,&&# kg@m7 :$.$99 m7
AP baru aktual 9,4:9 kg@m7 9,&&# kg@m7 ;7.&99 m7
desain 9,49# kg@m7 9,** kg@m7 3;.*99 m7
E3*!$* !$%%&$aa$ -a+a$ #a (H 2SO4 5a$ NaOH) ADP -a& a#t&a" t!+a5a 5!*a$
IV..
P!-a+a*a$
Perhitungan e!aluasi pemakaian bahan kimia (*& dan +a) pada proses regenerasi cation, anion, dan mixbed exchanger di New Additional Demin Plant (AP) P' ini menggunakan beberapa data, seperti data spesifikasi cation J anion J mixbed exchanger , data spesifikasi resin kation-anion dan jumlah pemakaian bahan kimia untuk proses regenerasi. ari data yang didapatkan, penulis akan menghitung jumlah pemakaian bahan kimia (*& dan +a) yang digunakan selama proses regenerasi, jumlah produk
demin /ater yang dihasilkan dan perbandingan efisiensi penggunaan bahan kimia di AP lama dan AP baru di unit 'tilitas P' serta perbandingan efisiensi penggunaan bahan kimia di AP baru secara desain dan aktual. ecara aktual, ketinggian bahan kimia (*&) di two bed AP lama adalah berkisar 7 sampai 7,: cm dan ketinggian bahan kimia (+a) di two bed AP lama adalah $ cm. engan dosis seperti itu, akan menghasilkan demin /ater dengan kualitas yang baik. 2erbeda dengan hal tersebut, ketinggian bahan kimia (*&) di two bed AP baru adalah 7 cm dan ketinggian bahan kimia (+a) di two bed AP baru adalah 4* cm. Padahal, jumlah pemakaian bahan kimia (+a) secara desain adalah 3 cm. al ini menunjukkan bah/a jumlah pemakaian bahan kimia (+a) aktual adalah * C jumlah pemakaian bahan kimia secara desain. ni berarti terjadi pemborosan dalam pemakaian bahan kimia (+a). etelah penulis melakukan perhitungan, didapatkan hasil bah/a efisiensi jumlah pemakaian bahan kimia (+a) sebesar &:,9: %. al ini menunjukkan bah/a pemakaian bah an kimia (+a) di two bed AP baru tidak efisien karena terdapat perbedaan jumlah pemakaian bahan kimia yang besar. ari hasil perhitungan juga didapatkan hasil bah/a efisiensi pemakaian bahan kimia (*&) sebesar 33,$3 %. al ini menunjukkan bah/a jumlah pemakaian bahan kimia (*&) di two bed AP baru cukup efisien karena hanya terdapat sedikit perbedaan jumlah pemakaian bahan kimia. Produk yang dihasilkan secara desain adalah 3;.*99 m7 dan secara aktual adalah ;7.&99 m7. Maka didapatkan nilai efisiensi kerja AP baru adalah #4,:: %. ari perhitungan di atas, didapatkan hasil bah/a jumlah pemakaian bahan kimia (*&) aktual di AP lama adalah 9,*4# kg@m7 sedangkan jumlah pemakaian bahan kimia (*&) aktual di AP baru adalah 9,4:9 kg@m7. ari hasil perhitungan, terdapat sedikit perbedaan. "umlah pemakaian bahan kimia (*&) aktual di AP lama lebih banyak daripada jumlah pemakaian bahan kimia (*&) aktual di AP baru sehingga pemakaian bahan kimia (*&) secara aktual di AP baru lebih efisien. elanjutnya, jumlah pemakaian bahan kimia (+a) aktual di AP lama adalah 9,&&# kg@m7 dan hal yang sama
