Unit Penyediaan dan Pengolahan Air

commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 60

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik furfural meliputi unit penyediaan dan pengolahan air, unit penyediaan steam dan bahan bakar, unit penyediaan udara instrument, unit pembangkit dan pendistribusian listrik dan unit pengolahan limbah.

4.1.1 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air

Dalam perencanaan pabrik furfural ini, sumber air yang digunakan berasal dari air sungai Donan, 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. commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 61 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 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 commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 62 dan diendapkan dalam bak penggumpal dengan menambahkan bahan-bahan kimia, alumunium sulphat . 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 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 dapat dilihat pada table 4.1 dan Air pendingin digunakan sebagai fluida dingin pada heat exchanger dan cooling tower dapat dilihat dari table 4.2. Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses No. Kode Alat Nama Alat Kebutuhan kgjam 1 M-01 Mixer-01 22.799.349 2 F-01 Filter-01 295,632 Total 23.094,981 commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 63 Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin No. Kode Alat Kebutuhan kgjam 1 HE-02 10.084,47 2 HE-04 2.515,42 4 CD-01 25.266,12 5 CT 919 Total 38.785,011 Diperkirakan air yang hilang sebesar 10 sehingga kebutuhan make-up air untuk pendingin adalah 3.878,5 kgjam.

4.1.1.2 Air Umpan Boiler

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 O 2 , CO 2 , H 2 S, 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 alkalinitas tinggi. Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi: 1. Tahap pengolahan air sungai Air umpan boiler yang digunakan berasal dari air sungai dimana pengolahan awal yang dilakukan sama dengan pengolahan air sungai. commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 64 2. Kation Exchanger Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut dalam air lunak. Kemungkinan jenis kation yang ada adalah Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Mn 2+ dan Al 3+ . Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion. 3. Anion Exchanger Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Kemungkinan jenis anion yang ada adalah HCO 3 - , CO 3 2- , Cl - dan SiO 3 2- . 4. Deaerasi Unit deaerator berfungsi menghilangkan gas seperti O 2 , CO 2 , H 2 S. 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 CO 2 dihilangkan melalui stripping dengan uap air bertekanan rendah. N 2 H 4 + O 2 → 2H 2 O + N 2 ……………………..……………………..4-1 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 Na 3 PO 4 H 2 O 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 commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 65 yang telah digunakan dalam pabrik yang kemudian didinginkan pada cooling tower. Kehilangan air karena penguapan, terbawa tetesan oleh udara maupun dilakukannya blow down di cooling tower diganti 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. Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai Donan commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 66 Tabel 4.3 Kebutuhan Air Boiler No. Kode Alat Kebutuhan kgjam 1 B-01 9.671,35 Total 9.671,35 Untuk menjaga adanya kemungkinan kebocoran steam dilebihkan sebesar 20 sehingga kebutuhan make-up air boiler adalah 1.934,28 kgjam.

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 bakteri pathogen. Tabel 4.4 Kebutuhun Air Konsumsi dan Sanitasi No. Keterangan Kebutuhan kghari 1 Air untuk karyawan kantor 4.000 2 Air untuk laboratorium 2.400 3 Kantin 2.100 4 Air untuk kebersihan, taman, dll 815 5 Air Poliklinik 800 Total 10.150 Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi adalah 10.150 kghari atau 422,92 kgjam. Kebutuhan total air sungai dapat dilihat pada tabel berikut: commit to user K apasit as Produksi 3000 Ton Tahun 67 Tabel 4.5 Kebutuhan Total Air Sungai Komponen Jumlah kebutuhan kgjam m 3 jam Air proses Air pendingin Air boiler Air konsumsi dan sanitasi 19.103,06 42.663,51 11.605,63 422,917 19,22 3,90 1,95 0,423 Total 73.795,17 25,49 Jumlah kebutuhan air keseluruhan adalah 73.795,17 kgjam. Untuk keperluan keamanan dalam ketersediaan air, diambil over design sebasar 20. Maka Total kebutuhan air sungai sebesar 88.554,20 kgjam. Tabel 4.6. Spesifikasi cooling tower Spesifikasi Keterangan Tipe Inducted draft cooling tower Jumlah 1 buah Cooling tower area 5,01 m 2 Daya motor fan 2 Hp

4.1.2 Unit Pengadaan Steam