Apa yang akan kita bahas kali ini adalah mengenai steam. Steam yang dimaksud di sini adalah uap air atau air dalam fasa gas.
Dalam fasa cair, molekul-molekul air saling membentuk ikatan hidrogen. Ketika air kita panaskan, maka ikatan hidrogen yang terjadi antar molekul air akan terputus.
Molekul air yang terbebas dari ikatan hidrogen akan berubah menjadi fasa gas atau yang biasa kita sebut dengan steam.
Pada dunia industri, khususnya industri kimia, steam merupakan salah satu jenis utilitas yang sangat penting.
Kita bisa dengan mudah menemukannya.
Tengok saja di pabrik amonia misalnya. Atau di pabrik hidrogen peroksida. Steam digunakan untuk berbagai keperluan proses.
Jenis-Jenis Steam
Dari jenisnya steam dibagi menjadi dua jenis. Steam basah atau wet steam dan steam kering atau dry steam (saturated steam).
Steam kering sering kali disebut juga dengan saturated steam atau steam jenuh.
Pada steam jenis kering, semua air tetap dalam fasa uapnya. Ia tidak terlihat alias transparan.
Sedangkan pada steam basah, ada sebagian steam yang kehilangan energi (latent heat) sehingga berubah menjadi tetesan-tetesan kecil air.
Secara visual, steam basah terlihat seperti kabut putih.
Coba perhatikan uap air yang muncul pada saat anda memasak air. Nah, uap yang keluar itu jenisnya steam basah.
Fungsi Steam Dalam Industri
Steam memegang peran sangat penting dalam industri. Ia digunakan sebagai sumber energi untuk proses pemanasan (heating) dan untuk menghasilkan energi listrik (power generation).
Untuk keperluan pemanasan, steam dapat digunakan secara langsung kontak dengan bahan yang akan dipanaskan (direct heating) maupun tidak langsung (indirect heating).
Untuk indirect heating, biasanya menggunakan heat exchanger atau penukar panas seperti untuk proses pemanasan udara yang akan digunakan pada proses pengeringan katalis.
Pada proses power generation – untuk menghasilkan listrik – digunakanlah steam turbine.
Bagaimana cara kerja steam turbine itu? Silahkan simak video berikut ini:
Selain kedua kegunaan steam di atas, steam juga digunakan sebagai reaktan pada proses pembuatan gas sintesis, yaitu hidrogen dan karbon monoksida.
Prosesnya disebut dengan steam methane reforming atau steam reforming.
Proses yang terjadi adalah reaksi antara steam (uap air) dengan gas metana (CH4) dengan bantuan katalis Nikel.
Bagaimana Steam Dihasilkan?
Pada skala industri, steam dihasilkan dengan menggunakan alat yang biasa disebut dengan boiler.
Proses yang terjadi di dalam sebuah boiler adalah proses pemanasan air atau boiling.
Air yang digunakan sebagai umpan bolier atau boiler feed water adalah air demin atau air bebas mineral.
Air demin yang digunakan sebagai boiler feed water harus memenuhi spesifikasi tertentu.
Nah, bahan bakar yang digunakan untuk proses pemanasan air pada boiler dapat berupa gas alam, solar dan batubara.
Klasifikasi Steam Berdasarkan Tekanan
Energi yang terkandung di dalam steam berbeda-beda, tergantung dari tekanan atau pressure dari steam.
Semakin tinggi tekanan steam, maka kandungan energinya semakin tinggi.
Untuk melihat korelasi antara tekanan dan energinya, anda bisa merujuk pada steam table.
Sementara itu, klasifikasi steam juga dibuat berdasarkan tekanannya; low-pressure steam, medium-pressure steam dan high-pressure steam.
- Low-pressure steam: tekanan < 3.5 barg
- Medium-pressure steam: tekanan 3.5 – 17.5 barg
- High-pressure steam: tekanan > 17.5 barg
Tulisan terkait: