Sistem Air Pendingin

Air adalah zat/unsur kimia yang sangat dibutuhkan manusia, dalam zaman sekarang air banyak sekali digunakan untuk industri dan pertanian.

            Air untuk industri umumnya digunakan sebagai pendingin (cooler, condensor, cooling tower), sebagai pemanas (heater), sebagai pembangkit/steam (driver turbin generator/pompa), sebagai evakuasi gas (vacum system) dan sebagai air minum / proses (pelarut, drinking water, jacket water, boiler feed water).

Pemilihan cooling water dan cooling system yang sesuai adalah salah satu unsur penting dalam perancangan pabrik. Hal ini dikarenakan sistem pendingin berkaitan langsung dengan efisiensi pabrik, selain itu juga berpengaruh pada biaya capital juga biaya operasional. Secara umum, faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan sistem pendingin antara lain:

- Availability dan reliability

Ketersediaan dan kesinambungan sistem pendingin merupakan pertimbangan utama.

- Operability dan Maintainability

Meliputi kemudahan pengoperasian dan pemeliharaan

- Biaya investasi

Meliputi seluruh biaya yang diperlukan untuk mendirikan fasilitas sistem pendingin

- Operating cost

Meliputi biaya man power, chemical, electrical dan biaya pemeliharaan

- Dampak lingkungan

Meliputi konsiderasi pada dampak lingkungan seperti polusi limbah, maupun polusi panas

Sebagai islustrasi, bila pada lingkungan industri tersebut potensi air tanah/sungai/danau lebih dominan. Maka pembangunan sistem cooling waternya akan diperolih “close sistem”, sedangkan untuk sistem pengolahan air proses dipilih “Teknologi Pertukaran Ion”. Sedangkan bila lingkungan industri tersebut potensi air laut yang lebih dominan. Maka pembangunan sistem cooling waternya akan dipilih “Once Through System”, sedangkan untuk sistem pengolahan air proses dipilih “Teknologi Desalinasi/Elektrodialysis/Reverse Osmosis”.

            Disamping pertimbangan diatas harus dilihat juga kompleksitas dari unit proses yang tersedia, sehingga akan lebih selektif dalam pemilihan material kontruksi, pengurangan biaya chemical control dan penyederhanaan pembangunan sistem waste water treatment.

            Dari permasalahan sumber air yang tersedia dan kondisi/kompleksitas dari unit proses yang selalu berkembang sesuai keadaan potensi bisnis minyak, diharapkan dari ulasan buku ini akan memberikan informasi tentang pengertian dasar Teknologi Pengolahan Air khususnya cooling water, sehingga akan mampu mengoptimalkan kereaktifitas dan inovasi dalam bekerja pada lingkungan unit yang dihadapi.

Ada tiga system cooling water yang biasa digunakan di industri yaitu :

1). Once through

2). Open evaporative recirculating

3). Closed non-evaporative recirculating

1. Once through systems

Cooling water digunakan sebagai pendingin pada heat exchanger hanya dilewatkan sekali, selanjutnya langsung dikembalikan lagi ke badan air. Once through systems digunakan bilamana kebutuhan cooling water sangat banyak, ketersediaan sumber air banyak dan murah serta memiliki fasilitas untuk menangani buangan air panas dari cooling water yang sudah digunakan.

Keuntungan menggunakan Once through systems :

• Tidak diperlukan cooling tower
• Tidak diperlukan pengolan / treatment pendahuluan

Kerugian menggunakan Once through systems :

• Korosi
• Fouling
• Sampah dan kotoran
• Polusi / pencemaran temperatur di badan air

Diagram sederhana :

 

2. Open evaporative recirculating systems

Air tawar yang berasal dari sungai atau danau dipompakan sebagai make-up cooling tower setelah sebelumnya dilakukan treatment (sedimentasi dan koagulasi) terlebih dahulu. Air tersebut digunakan untuk mendinginkan proses-proses di dalam pabrik.

Air pendingin yang telah panas kemudian didinginkan di cooling tower untuk kemudian disirkulasikan kembali ke dalam pabrik. Untuk menjaga kualitas air, misalnya agar tidak terdapat algae/bacteria dan pengendapan (scaling), maka perlu diinjeksikan beberapa jenis chemicals tertentu. Kualitas air juga dijaga melalui mekanisme make-up dan blow-down.

Sistem ini banyak digunakan oleh pabrik yang berada dekat dengan sumber air tawar atau jauh dari laut. Spesifikasi material untuk peralatan yang menggunakan air tawar tidak perlu sebagus peralatan yang menggunakan air laut, karena air tawar lebih tidak korosif dibandingkan dengan air laut.

Cooling water teruapkan sekitar 1% water. Kehilangan air akibat penguapan ini harus dikompensasi oleh make up cooling water.

Keungtungan menggunakan Open evaporative recirculating systems :

• Jumlah kebutuhan air medikit (make up);
• Memungkinkan untuk mengontrol korosi

Kerugian menggunakan Open evaporative recirculating systems :

• Investasi (capital cost) lebih tinggi daripada once through;
• Memerlukan cooling tower yang cukup besar;
• System purge dan blowdown kemungkinan dapat mengakibatkan pencemaran lingkungan

Diagram sederhana :

 

3. Closed nonevaporative recirculating systems

Air tawar pendingin digunakan untuk mendinginkan proses-proses didalam pabrik. Air tawar pendingin yang telah panas didinginkan kembali di suatu “secondary cooler” (biasanya plate heat exchanger) untuk selanjutnya disirkulasikan kembali secara tertutup kedalam pabrik. Air laut dipakai untuk mendinginkan “secondary cooler” dengan cara hanya sekali pakai (once through), sumber air berasal dari laut kemudian dibuang lagi ke laut.

Cooling water didinginkan pada secondary heat exchanger. Tidak ada loss akibat penguapan juga tidak ada make up.

Keungtungan menggunakan Closed nonevaporative recirculating systems :

• Cooling water return relatif bersih
• Temperatur cooling water memungkinkan lebih tinggi dari 100^oC

Kerugian menggunakan Closed nonevaporative recirculating systems :

• Investasi / capital cost sangat tinggi
• Dibatasi oleh equipment secondary heat exchanger

Diagram sederhana :

   

Posted in: Chemical Engineering Processing

Share |