Indra Nugraha : Pengaruh pH, Silika SiO
2
Dan Ortofosfat O-PO
4
Terhadap Cooling Water Treatment Urea-1 63-EF- 2101 PT. Pupuk Iskandar Muda, 2009.
2.2 Problem utama pada Cooling Tower
1. Korosi corrosion
Adalah mekanisme dimana logam kembali kebentuk alamnya yaitu oksida logam. Sistem air pendingin menyediakan lingkungan yang ideal untuk kembalinya
logam kebentuk oksidanya. Proses korosi adalah proses elektrokimia dimana pada anoda, besi mulai terurai ketika kontak dengan air pendingin dengan reaksi :
2Fe 2Fe
2+
+ 4e
-
Langkah ini menghasilkan elektron, kemudian elektron bergerak melalui logam menuju katoda. Pada katoda terjadi reaksi kimia antara elektron dan oksigen yang
dibawa air pendingin. Reaksi ini menghasilkan hidroksida. H
2
O + O
2
+ 4e
-
4 OH
-
Ion hidroksida akan berkombinasi dengan kation besi memproduksi ferro hidroksida
Fe
2+
+ 2OH
-
FeOH
2
Ferro hidroksida sangat rendah kelarutannya dalam air, sehingga secara cepat akan mengendap sebagai flok-flok putih di antara permukaan metal – air. Plok tersebut
secara cepat akan teroksidasi menjadi ferri hidroksida. FeOH
2
+ O
2
+ H
2
O 4 FeOH
3
Dehidrasi produk FeOH
3
akan membentuk korosi secara normal yang terlihat pada permukaan besi
FeOH
3
Fe
2
O
3
oksida besi = korosi + 3H
2
O
2. Kerak Scale
Indra Nugraha : Pengaruh pH, Silika SiO
2
Dan Ortofosfat O-PO
4
Terhadap Cooling Water Treatment Urea-1 63-EF- 2101 PT. Pupuk Iskandar Muda, 2009.
Pembentukan kerak adalah merupakan penumpukan dari presipitat solid. Pada permukaan heat exchanger, material solid ini akan menurunkan effisiensi perpindahan
panas dan juga sebagai penghalang aliran pada cooling tower dan filler. Kerak umumnya adalah calsium carbonat calsium dan bikarbonat alkalinity
yang mempunyai batas kelarutan rendah dan akan membentuk kristal padat calsium karbonat sehingga akan mengendap pada permukaan yang kritikal, seperti pada pipa-
pipa kondensor.
Faktor berikut adalah penyebab kerak : -
Konsentrasi mineral : Jika terdapat jumlah mineral yang lebih banyak daripada yang dapat ditangani oleh air dalam bentuk larutan maka akan terbentuk kerak.
Kondisi ini disebut Saturation lewat jenuh. -
Suhu air: Ketika suhu air meningkat, zat pembentuk kerak yang umum akan semakin tidak stabil dan dapat mengendap.
3. Fouling
Adalah akumulasi zat padat, selain kerak, yang mengganggu kerja peralatan atau menyebabkan kerusakan.
Bahan fouling dihasilkan dalam air pendingin berasal dari : -
air make up : debu, pasir, lumpur, dan besi -
udara : debu dan kotoran -
kontaminan internal : kontaminan proses, minyak, produk korosi, dan pertumbuhan mikroba
Indra Nugraha : Pengaruh pH, Silika SiO
2
Dan Ortofosfat O-PO
4
Terhadap Cooling Water Treatment Urea-1 63-EF- 2101 PT. Pupuk Iskandar Muda, 2009.
Semua zat tersebut adalah zat padat tersuspensi, mempunyai tendensi melekat satu sama lain dan akhirnya mengendap. Jika hal ini terjadi terbentuklah deposit pada
permukaan logam yang akan mempengaruhi aliran air dan perpindahan panas dalam proses. Betz Laboratories, 1991
Metode yang dilakukan untuk mencegah terjadinya pembentukan kerak antara lain : 1.
Menghambat kerak dengan mengontrol pH Dalam keadaan asam lemah kira – kira pH 6,5 . Asam sulfat yang paling
sering digunakan untuk ini, memiliki dua efek dengan memelihara pH dalam daerah yang benar dan mengubah kalsium karbonat, ini memperkecil resiko terbentuknya kerak
kalsium sulfat. Ini memperkecil resiko terbentuknya kerak kalsium karbonat dan membiarkan cycle yang tinggi dari konsentrasi dalam sistem.
2. Mengontrol kerak dengan bleed off
Bleed off pada sirkulasi air cooling terbuka sangat penting untuk memastikan bahwa air tidak pekat sebagai perbandingan untuk mengurangi kelarutan dari garam
mineral yang kritis. Jika kelarutan ini berkurang kerak akan terbentuk pada penukar panas.
3. Mengontrol kerak dengan bahan kimia penghambat kerak.
Indra Nugraha : Pengaruh pH, Silika SiO
2
Dan Ortofosfat O-PO
4
Terhadap Cooling Water Treatment Urea-1 63-EF- 2101 PT. Pupuk Iskandar Muda, 2009.
Bahan kimia umumnya berasal dari organic polimer, yaitu polyacrilik dan polyacrilik buatan.
- Masalah mikrobiologi
Microorganisme juga mampu membentuk deposit pada sembarangan permukaan. Hampir semua jasad renik ini menjadi kolektor bagi debu dan kotoran
lainnya. Hal ini dapat menyebabkan efektivitas kerja cooling tower menjadi terganggu.
- Masalah kontaminasi
Keadaan cooling tower yang terbuka dengan udara bebas memungkinkan organisme renik untuk tumbuh dan berkembang pada sistem, belum lagi kualitas air
make up yang digunakan. Mathie, Alton J. 1988
a. Pengelolahan dengan Fosfat
Untuk ini digunakan berbagai macam fosfat, bisanya berkaitan dengan salah satu proses yang diuraikan di atas. Proses ini digunakan untuk pengelolahan intern air ketel,
di satu pihak, dan di lain pihak untuk pengelolahan air pendingin dan air proses. Ortofosfat, seperti trinatrium fosfat, dan fosfat kompleks, seperti natrium
heksametafosfat, keduanya digunakan di dalam ketel uap untuk mengendapkan sisa ion kalsium yang masih ada di dalam air ketel setelah pengelohan pertama atau karena
kebocoran di dalam kondensor. Natrium heksametafosfat sangat berguna bila air ketel itu bersifat terlalu alkali, sebab zat ini mengurangi kelebihan alkalinitas dengan jalan
kembali ke ortofosfat asam di dalam ketel. Pengolahan air pendingin dan air proses
Indra Nugraha : Pengaruh pH, Silika SiO
2
Dan Ortofosfat O-PO
4
Terhadap Cooling Water Treatment Urea-1 63-EF- 2101 PT. Pupuk Iskandar Muda, 2009.
dengan beberapa ppm natrium heksametafosfat sangat bergantung pada sifat-sifat lain fosfat kompleks ini. Zat ini dapat mencegah pengendapan pada air yang biasanya
mengendapkan kalsium karbonat kalau terlalu alkali atau karena dipanaskan. Natrium heksametafosfat banyak digunakan untuk mengurangi korosi dan penyerapan besi oleh
air di dalam sistem sirkulasi pendinginan, sistem distribusi air pabrik, dan di dalam sistem air minum perkotaan.
b. Penyingkiran Silika.
Silika tidak dapat disingkirkan dengan pertukaran kation-hidrogen atau pertukaran natrium zeolit, dan biasanya hanya tersingkir sebagian di dalam proses
gamping-soda, dingin maupun panas. Silika merupakan ketakmurnian yang sangat tidak dikehendaki, karena dapat menyebabkan pembentukan kerak yang melekat sangat kuat.
Silika dapat di singkirkan dari air ketel dengan menggunakan gaming dolomite atau magnesia aktif di dalam pelunak. Jika menggunakan koagulasi dan pengendapan
sebelumnya, sebagian silika dapat disingkirkan dengan koagulat feri. Zat ini sangat cocok bila konsentrasi silika tinggi di dalam air penambah. Metode ini tidak dapat
membuang seluruh silika yang larut, tetapi dapat menurunkan konsentrasinya sampai cukup rendah sehingga pembuangan cuci blowdown ketel dapat mencegah
pembentukan kerak di dalam ketel bila dilakukan dengan baik. Cara yang paling umum digunakan untuk menghasilkan air yang hanya mengandung sedikit silika ialah
demineralisasi. Austin,George T,1996}
Indra Nugraha : Pengaruh pH, Silika SiO
2
Dan Ortofosfat O-PO
4
Terhadap Cooling Water Treatment Urea-1 63-EF- 2101 PT. Pupuk Iskandar Muda, 2009.
2.3 Analisa Karekteristik Cooling Tower
