You are here: Filter Penjernih Air keluarga sehat»air laut,desalinasi»Jenis Destilasi Air Laut

Jenis Destilasi Air Laut

Destilasi air laut adalah proses air laut dipanaskan untuk menguapkan air laut dan kemudian uap air yang dihasilkan dikondensasi untuk memperoleh air tawar. Proses ini menghasilkan air tawar yang sangat tinggi tingkat kemurniannya dibandingkan dengan proses lain. Air laut mendidih pada 100° C pada tekanan atmosfir, namun dapat mendidih di bawah 100° C apabila tekanan diturunkan. Penguapan air memerlukan panas penguapan yang tertahan pada uap air yang terjadi sebagai panas laten. Apabila uap air dikondensasi maka panas laten akan dilepaskan yang dapat dimanfaatkan untuk pemanasan awal air laut. Proses destilasi air laut dibagi dalam 3 sistem utama yakni : multi stage flash distillation, multiple effect distillation dan vapor compression distillation.

Pada proses destilasi, air laut digunakan sebagai bahan baku air tawar dan sebagai air pendingin dalam hal ini jumlah air laut yang diperlukan sebesar 8 sampai 10 kali dari air tawar yang dihasilkan. Steam dari boiler atau sumber lainnya dapat digunakan sebagai media pemanas dan suatu rancangan akan memerlukan jumlah steam pemanas 1/6 sampai 1/8 dari air yang dihasilkan. Perbandingan jumlah produksi air tawar terhadap jumlah panas steam yang diperlukan disebut Performance Ratio atau Gained Output Ratio (GOR). Rancangan biasanya memakai performance ratio 6 sampai 8.

Masalah yang biasa timbul pada semua jenis sistem distilasisi adalah kerak dan karat pada peralatan. Oleh akrena itu pemilihan bahan merupakan hal yang sangat penting.  Pengolahan desalinasi harus diberhentikan untuk pembersihan tube dengan asam. Penerapan pengolahan yang efektif sangat diperlukan.

Multi Stage Flash Distilation

Proses Pengolahan Multi Stage Flash Distilation air laut yang telah dipanaskan dialirkan kedalam vesel pada tekanan kecil, sebagian dari air laut yang dipanaskan akan segera mendidih dengan mengambil panas penguapan dari sisa air air laut, sehingga mengakibatkan penurunan temperatur sisa air laut. fenomena ini disebut flash evaporation.

disitilasi multistage flash

Pada gambar diatas adalah diagram yang disederhanakan tentang proses multistage flash distillation. Evaporator (penguap) dibagi dalam beberapa bagian yang disebut “stage”. Gambar diatas memperlihatkan empat stage (tahap) evaporator, namun pada umumnya di tempat pengolahan terdapat lebih dari sepuluh stage. Setiap stage selanjutnya dibagi menjadi flash chamber yang merupakan ruangan yang terletak dibawah pemisah kabut dan bagian kondensor yang terletak diatas pemisah kabut.

Air laut dialirkan dengan pompa kedalam bagian kondensor melalui tabung penukar panas dan hal ini menyebabkan terjadi pemanasan air laut oleh uap air yang terjadi dalam setiap flash chamber. Kemudian air laut selanjutnya dipanaskan dalam pemanas garam dan kemudian dialirkan ke dalam flash chamber tahap pertama.

Setiap tahap (stage) dipertahankan dengan kondisi vakum tertentu dengan sistem vent ejector, dan beda tekanan antara tahap-tahap dipertahankan dengan sistem vent orifices yang terdapat pada vent penyambung pipa yang menyambungkan antara tahap-tahap.

Air laut yang telah panas mengalir dari tahap bertemperatur tinggi ke tahap bertemperatur rendah melalui suatu bukaan kecil antara setiap tahap yang disebut brine orifice, sementara itu penguapan tiba-tiba (flash evaporates) terjadi dalam setiap chamber, air laut pekat keluar dari tahap terakhir dengan menggunakan pompa garam (brine pump).

Uap air yang terjadi dalam flash chamber pada setiap tahap mengalir melalui pemisah kabut, dan mengeluarkan panas laten ke dalam tabung penukar panas sementara air laut mengalir melalui bagian dalam dan kemudian uap berkondensasi. Air yang terkondensasi dikumpulkan dalam dalam suatu napan (tray).

Air yang terkondensasi biasanya disebut destilat atau air produk, yang dihasilkan dari pemanasan air laut secara bertahap yakni dari tahap bertemperatur panas ke tahap bertemperatur rendah dan dipisahkan dari tahap terakhir dengan pompa produk.

Berikut ini jenis instalasi destilasi air laut Multi Stage Flash (MSF), Jenis instalasi seperti yang tertera pada diatas adalah merupakan sietem MSF yang dirancang sekali lewat (Once Through Design), dimana seluruh air laut yang akan diuapkan dialirkan ke seluruh instalasi sekali lewat tanpa sirkulasi (recycle). Hal ini memang memudahkan operasi, tetapi biaya produksi atau biaya operasi lebih tinggi. Jenis MSF yang lain yakni MSF dengan sistem “Brine Recycle”, yang mana sistem operasinya lebih komplek tetapi biaya operasinya lebih rendah.

Multiple Effect Distilation

Multiple effect distillation adalah suatu proses yang terdiri dari beberapa chambers flash yang disebut “effect”. Dalam proses ini, hanya effect pertama yang dialiri steam dari boiler dan effect kedua dan selanjutnya memperoleh steam yang diproduksi oleh effect sebelumnya.

Dalam multi effect evaporator, air laut disemprotkan ke bagian luar dari tabung penukar panas yang diletakkan secara horizontal. Pada saat uap air yang lebih panas yang terdapat dalam tabung berkondensasi dan menghasilkan air tawar, saat itu pula menyebabkan air laut diluar tabung mendidih, dan menghasilkan uap air baru yang kemudian mengalir ke tabung penukar panas berikutnya. Setiap effect mengurangi tekanannya dibawah tekanan jenuh dari temperatur brine (air laut yang pekat karena evaporasi).

destilasi air laut

Proses kondensasi/evaporasi berulang-ulang sejak dari effect pertama hingga effect keempat dan air tawar dan air laut pekat yang diproduksi akhirnya mengalir ke dalam ruang lain yang mengandung effect penolakan panas R1 dan R2. Dalam hal ini pengulangan evaporasi sesuai dengan nomer effect yang memproduksi air tawar dengan efisiensi panas tinggi.

Sistem pengolahan desalinasi Reheat (RH) adalah kombinasi dari multi effect evaporator dan thermo-compressor. Thermo-compressor adalah jet ejector steam dan disebut ejector utama dalam proses. Ejector utama menyedot uap bertemperatur rendah dari effect keempat, kemudian memadatkannya dan mengalirkan campuran steam dan uap yang lebih panas ke effect pertama.

Vent ejector dipasang dengan maksud yang sama seperti pada sistem multistage flash distillation dan zat penghambat kerak terpilih disuntikkan ke dalam air baku. Gambar diatas memperlihatkan flow diagram desalinasi air laut dengan proses Multiple Effect Evaporation.

Vapour Compression Method

Proses destilasi dengan Vapour Compression Method  dilakukan penekanan adiabatik terhadap uap air, maka temperatur akan naik dan terkondensasi pada temperatur tinggi. Berdasarkan pada teori ini, uap air yang diproduksi dalam evaporator dapat digunakan kembali sebagai steam pemanas untuk evaporator yang sama. Proses ini disebut vapour compression distillation.

Dalam sistem destilasi ini terdapat empat komponen utama yaitu, pemanas awal air baku, tabung evaporator horizontal dan thin film evaporation, blower uap sebagai kompresor dan pemanas atau penukar panas yang mengambil panas dari beberapa sumber panas cadangan. Kondisi vakum pada pengolahan dipertahankan dengan menggunakan pompa vakum kecil. Air baku yang masuk diolah dengan sejumlah kecil zat penghambat kerak.

ditilasi vapour compression

Air laut mula-mula dihangatkan dalam pemanas awal air baku, kemudian dialirkan ke bagian atas dari evaporator dan disemburkan keseluruh bagian luar dari tabung penukar panas. Air laut menjadi berupa film tipis diatas permukaan tabung dan kemudian menguap karena terjadinya kondensasi uap air yang lebih panas yang berada di dalam tabung. Uap air yang terbentuk dari air laut disedot dan ditekan oleh blower uap dan temperatur naik beberapa derajat dan kemudian dialirkan ke dalam tabung penukar panas, yang di dalam ini uap air terkondensasi menjadi air tawar sebagai produksi pengolahan.

Sejumlah panas meninggalkan evaporator bersama produksi air dan air pekat. Pemanas awal air baku memanfaatkan panas tersebut semaksimal mungkin. Namun sejumlah kecil tetap hilang bersama aliran yang dikeluarkan (air tawar dan air pekat) dan keluar ke lingkungan sekitarnya. Sejumlah panas yang sama dengan panas yang hilang harus dimasukan kembali dan dipasok dari sumber panas cadangan dengan tujuan untuk mempertahankan proses dalam keadaan tetap. Sumber panas cadangan dapat berupa listrik, steam, gas panas atau air panas dengan temperatur diatas 80 derajat.

Sejumlah besar panas secara efektif disirkulasi dalam proses evaporasi/kondensasi secara terus menerus. Konsumsi tenaga listrik dari blower uap lebih kecil dari sepersepuluh panas eveporasi (panas laten) dan efisiensi thermal tinggi tercapai. Namun sumber energi utama adalah tenaga listrik dan jumlah konsumsi besar dibandingkan dengan proses lainnya. Vapour compression distillation hanya cocok diterapkan pada pengolahan dengan kapasitas kecil. Gambar diatas menunjukan proses Vapour Compression Method.

Sumber [http://goo.gl/PWjVhL]

Related posts

Leave your comment

Your Name: (required)

E-Mail: (required)

Website: (not required)

Message: (required)

Send comment