Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
Material yang digunakan dalam medium filtrasi dapat bermacam- macam: pasir, antrasit crushed anthracite coal, karbon aktif granular
Granular Carbon Active atau GAC, karbon aktif serbuk Powdered Carbon Active atau PAC dan batu garnet. Penggunaan yang paling umum dipakai di
Afrika dan Asia adalah pasir dan gravel sebagai bahan filter utama, sebab tipe lain cukup mahal Kawamura, 1991.
Unit filtrasi dalam pabrik pembuatan etilen oksida menggunakan media filtrasi granular Granular Medium Filtration sebagai berikut:
1. Lapisan atas terdiri dari pasir hijau green sand. Lapisan ini bertujuan memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Lapisan
yang digunakan setinggi 24 in 60,96 cm. 2.
Untuk menghasilkan penyaringan yang efektif, perlu digunakan medium berpori
misalnya atrasit atau marmer. Untuk beberapa pengolahan dua tahap atau tiga tahap
pada pengolahan effluent pabrik, perlu
menggunakan bahan dengan luar permukaan pori yang besar dan daya adsorpsi yang lebih besar, seperti Biolite, pozzuolana ataupun Granular
Active CarbonGAC Degremont, 1991. Pada pabrik ini,
digunakan antrasit setinggi 12,5 in 31,75 cm.
3. Lapisan bawah menggunakan batu kerikilgravel setinggi 7 in 17,78 cm
Metcalf Eddy, 1991. Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai
penahan. Selama pemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasi secara berkala dengan cara pencucian balik back
washing. Dari sand filter, air dipompakan ke menara air sebelum didistribusikan untuk berbagai kebutuhan.
Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut, yaitu proses softener dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan
tempat ibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air dengan klor untuk membunuh kuman-kuman di dalam air.
Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit, CaClO
2
. Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses klorinasi diteruskan ke penyaring air
water treatment system sehingga air yang keluar merupakan air sehat dan memenuhi syarat-syarat air minum.
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
Perhitungan kebutuhan kaporit, CaClO
2
Total kebutuhan air yang memerlukan proses klorinasi = 816 kgjam Kaporit yang digunakan direncanakan mengandung klorin 70
Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air
Gordon, 1968 Total kebutuhan kaporit
= 2.10
-6
× 8160,7 = 0,0023 kgjam
7.2.4 Demineralisasi
Air untuk umpan ketel dan pendingin pada reaktor harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses
demineralisasi. Alat demineralisasi dibagi atas: a.
Penukar Kation Cation Exchanger Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan
mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kation Ca, Mg dan kation lain yang larut dalam air
dengan kation dari resin. Resin yang digunakan bertipe gel dengan merek IRR–122 Lorch, 1981.
Reaksi yang terjadi : 2H
+
R + Ca
2+
Ca
2+
R + 2H
+
2H
+
R + Mg
2+
Mg
2+
R + 2H
+
2H
+
R + Mn
2+
Mn
2+
R + 2H
+
Untuk regenerasi dipakai H
2
SO
4
dengan reaksi : Ca
2+
R + H
2
SO
4
CaSO
4
+ 2H
+
R Mg
2+
R + H
2
SO
4
MgSO
4
+ 2H
+
R Mn
2+
R + H
2
SO
4
MnSO
4
+ 2H
+
R
Perhitungan Kesadahan Kation
Air sungai Rokan, Riau mengandung kation Fe
2+
, Mn
2+
, Ca
2+
, Mg
2+
, Zn
+2
, dan Cu
2+
masing-masing 10 ppm, 0,016 ppm, 63 ppm, 87 ppm, 0,0012 ppm, dan 0,0032 ppm Tabel 7.5.
1 grgal = 17,1 ppm Total kesadahan kation = 10 + 0,016 + 63 + 87 + 0,0012 + 0,0032
= 160,0204 ppm 17,1 = 9,3579 grgal
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
Jumlah air yang diolah = 1729,7449 kgjam =
3 3
galm 264,17
kgm 996,24
kgjam 1729,7449
×
= 458,6713 galjam Kesadahan air
= 9,3579 grgal × 458,6713 galjam × 24 jamhari
= 103,0130 kghari Perhitungan ukuran Cation Exchanger
Jumlah air yang diolah = 458,6713 galjam = 7,6445 galmenit Dari Tabel 12.4, The Nalco Water Handbook, diperoleh data-data berikut:
- Diameter penukar kation = 2 ft
- Luas penampang penukar kation = 3,14 ft
2
- Jumlah penukar kation = 1 unit
Volume resin yang diperlukan:
Total kesadahan air = 103,0130 kghari Dari Tabel 12.2, The Nalco Water Handbook 1988 diperoleh:
- Kapasitas resin = 20 kgrft
3
- Kebutuhan regenerant = 6 lb H
2
SO
4
ft
3
resin
Jadi, kebutuhan resin =
3
kgft 20
kghari 103,0130
= 5,1507 ft
3
hari
Tinggi resin =
14 ,
3 5,1507
= 1,6403 ft Tinggi minimum resin adalah 30 in = 2,5 ft Tabel 12.4, The Nalco Water
Handbook Sehingga volume resin yang dibutuhkan = 2,5 ft × 3,14 ft
2
= 7,85 ft
3
Waktu regenerasi =
kghari 103,0130
kgft 20
ft 7,85
3 3
×
= 1,5241 hari = 36,5779 jam
Kebutuhan regenerant H
2
SO
4
= 103,0130 kghari ×
3 3
kgrft 20
lbft 6
= 30,9039 lbhari = 0,5841 kgjam
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
b. Penukar Anion Anion Exchanger
Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat dalam air dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek IRA-
410. Resin ini merupakan kopolimer stirena DVB Lorch,1981. Reaksi yang terjadi:
