Volume Reaktor Nozzle Umpan dan Produk Pada Reaktor

 Nozzle Produk 1. Nozzle Aliran Produk Diketahui : G = 2955,245 kgjam ρ = 1077 kgm 3 µ = 0,8061 cp Maka : di opt = 226.G 0,5 . ρ -0,35 = 18.0114 mm 0.8091 in dari Tabel 11 Kern, 1965 nominal pipe size = 1 12 in schedule number = 40 OD = 1,9 in 0,0483 m ID = 1,61 in 0,0409 m Flow area per pipe , a’ = 2,04 in 2 0,0013 m Pengecekan Bilangan Reynold N Re =  . a ID . G = 32,546.9557 turbulen Maka anggapan menggunakan aliran turbulen adalah benar. Spesifikasi nozzle standar Brownel and Young, 1959, App. F item 1 dan 2, hal.349 : Size = 1 12 in OD of pipe = 1,9 in Flange Nozzle thickness n = 0,2 in Diameter of hole in reinforcing plate DR = 2 in Length of side of reinforcing plate , L = 10 in Width of reinforcing plate , W = 12 58 in Distance, shell to flange face, outside , J = 6 in Distance, shell to flange face, inside , K = 6 in Distance from Bottom of tank to center of nozzle - Regular, Type H = 6 in - Low, Type C = 3 in 2. Nozzle Aliran CO Keluar Diketahui : G = 770,224 kgjam ρ = 732,5 kgm3 µ = 0,2884 cp Maka : diopt = ββ6.G0,5.ρ-0,35 = 10,1480 mm 0,3995 in dari Tabel 11 Kern, 1965, nominal pipe size = 34 in schedule number = 40 OD = 1,313 in ID = 0,622 in Flow area per pipe , a’ = 0,304 in 2 0,0002 m Pengecekan Bilangan Reynold N Re =  . a ID . G = 205.458,9433 turbulen Maka anggapan menggunakan aliran turbulen adalah benar. Spesifikasi nozzle standar Brownel and Young, 1959, App. F item 1 dan 2, hal.349 : Size = 34 in OD of pipe = 1,313 in Flange Nozzle thickness n = 0,2 in Diameter of hole in reinforcing plate DR = 1 716 in Length of side of reinforcing plate , L = 10 in Width of reinforcing plate , W = 12 58 in Distance, shell to flange face, outside , J = 6 in Distance, shell to flange face, inside , K = 6 in Distance from Bottom of tank to center of nozzle - Regular, Type H = 4 in - Low, Type C = 3 in  Nozzle pendingin masuk Diketahui : G = 19.519,0551 kgjam 5,4255 kgs ρ = 1.022,8753 kgm 3 µ = 0,8500 cp 3,0600 kgm.jam Maka : di opt = 226.G 0,5 . ρ -0,35 = 46,5467 mm 1,8325 in dari Tabel 11 Kern, 1965, nominal pipe size = 2 in schedule number = 40 OD = 2,3750 in 0,0603 m ID = 2,0670 in 0,0525 m Flow area per pipe , a’ = 3,3519 in 2 0,0022 m Pengecekan Bilangan Reynold N Re =  . a ID . G = 200.290,3534 turbulen Maka anggapan menggunakan aliran turbulen adalah benar. Spesifikasi nozzle standar Brownel and Young, 1959, App. F item 1 dan 2, hal.349 : Size = 2 in OD of pipe = 2,375 in Flange Nozzle thickness n = 0,218 in Diameter of hole in reinforcing plate DR = 2 12 in Length of side of reinforcing plate , L = 10 in Width of reinforcing plate , W = 12 58 in Distance, shell to flange face, outside , J = 6 in Distance, shell to flange face, inside , K = 6 in Distance from Bottom of tank to center of nozzle - Regular, Type H = 7 in - Low, Type C = 3 12 in  Nozzle pendingin keluar Diketahui : G = 19.531,6890 kgjam 5,4255 kgs ρ = 1008,9773 kgm 3 µ = 0,65 cp 2,34 kgm.jam Maka : di opt = 226.G 0,5 . ρ -0,35 = 46,7701 mm 1,8413 in dari Tabel 11 Kern, 1965 nominal pipe size = 2 in schedule number = 40 OD = 2,3750 in 0,0603 m ID = 2,0670 in 0,0525 m Flow area per pipe , a’ = 3,3519 in 2 0,0022 m Pengecekan Bilangan Reynold N Re =  . a ID . G = 261.918,1544 turbulen Maka anggapan menggunakan aliran turbulen adalah benar. Spesifikasi nozzle standar Brownel and Young, 1959, App. F item 1 dan 2, hal.349 : Size = 2 in OD of pipe = 2,375 in Flange Nozzle thickness n = 0,218 in Diameter of hole in reinforcing plate DR = 2 12 in Length of side of reinforcing plate , L = 10 in Width of reinforcing plate , W = 12 58 in Distance, shell to flange face, outside , J = 6 in Distance, shell to flange face, inside , K = 6 in Distance from Bottom of tank to center of nozzle - Regular, Type H = 7 in - Low, Type C = 3 12 in a b Gambar F.6. Shell Nozzle a Reinforcing Plate b Single Flange

8. Penyangga tumpukan katalisator Bed supportGrid support

Grid support dirancang untuk menyangga katalisator untuk mencegah kelebihan pressure drop. Yang biasa digunakan adalah piringan yang berlubang-lubang perforated plate atau piringan yang bergelombang slatted plate. Grid support ini biasanya dibuat dari bahan yang anti korosi seperti carbon steel, alloy steel, cast iron, atau cast ceramics Rase, 1977.        f P C d t Penyangga katalis berupa perforated plate dengan ketebalan tertentu. Tekanan yang harus ditahan oleh bed support = tekanan operasi + tekanan karena katalis a. Tekanan operasi   7 , 14   Pdes   7 , 14 6   = 88,20 psi b. Tekanan karena katalis Perforated plate yang digunakan mempunyai lubang dengan luas sama dengan 50 luas total tube. Luas penampang tubeat = 0,0003 m 2 Luas total pipa = N t x at = 2.218 x 0,0013 m 2 = 3,1482 m 2 Perforate plate = 50 x Luas total pipa = 0,5 x 3,1482 m 2 = 1,5741 m 2 Tekanan karena katalis katalis penahan Luas katalis berat .   2 . 5741 , 1 4293,3368 m kg  = 2.727,4867 kgm 2 = 3.8794 psi Tekanan total perancangan P total = 3.8794 psi + 88,20 psi = 92,0794 psi Tebal plate dihitung dengan persamaan 13.27 Brownell Young, 1959 dengan t = tebal minimum plate, inchi d = diameter plate, inchi P = tekanan perancangan, psi f = maksimum allowable stress, 18.750 psi bahan yang digunakan stainless steel SA 167 grade 11 type 316 C’ = konstanta dari app H, C’ =0,75 Brownell Young   750 . 18 6065 , 274 75 , 61 , 1    t = 0,0977 inchi diambil tebal standar t = 0,1875 inchi

9. Tebal pemegang pipa

Pemegang pipa harus dapat menahan perbedaan tekanan antara dalam pipa dan dalam shell. Tebal pemegang pipa dihitung dengan persamaan :   c f P Dp Cph tp        dengan Cph = konstanta design = 1,1 Dp = diameter shell, inchi ΔP = perbedaan tekanan = 0,0015 = ligament efficiency = 0,5 f = maximum allowable stress = 18.750 psi c = corrosion allowance = 0,25 inchi bahan konstruksi seperti yang digunakan sebagai bahan shell yaitu stainless steel SA 167 grade 11 type 316.   25 , 750 . 18 5 , 0015 , 0977 , 1 , 1      tp = 0,2412 inchi diambil tebal standar = 14 inchi

10. Innert Ballast

Alat ini digunakan untuk melindungi permukaan katalisator dari pengaruh langsung aliran fluida dan meratakan aliran fluida umpan Rase-Barrow, 1957. Innert ballast berupa bola-bola keramik dengan tebal tumpukan 0 – 6 inchi, digunakan tinggi tumpukan 6 inchi.

11. Distributor

Alat ini digunakan untuk meratakan aliran fluida masuk, jenis yang digunakan adalah type multiple buffle distributor concentric cone, yang dipasang pada akhir bagian pipa pemasukan fluida.

12. Perhitungan Flange, Bolt dan Gasket dari Vessel

a. Sambungan head dengan shell Sambungan antara tutup bejana dengan bagian shell menggunakan sistem flange dan baut. Bahan konstruksi yang dipilih berdasarkan pada kondisi operasi. Data perancangan : Tekanan disain = 242,5500 psi Material flange = Carbon Steel SA-240 Grade A Bolting steel = Carbon Steel SA –193 Grade B6 Material gasket = soft steel Diameter luar shell, B = 120 in Ketebalan shell = 1,25 in Diameter dalam shell = 117,48 in Tegangan dari material flange fa = 15.000 psi Tegangan dari bolting material fb = 20.000 psi Tipe flange terlihat pada gambar berikut : Fig.12.24, BrownellYoung Gambar F.7. Tipe Flange dan Dimensinya b. Perhitungan lebar gasket: ] 1 [ .     m P y m P y d d i o Pers 12.2 Brownell Young 1959 Dimana : d o = diameter luar gasket, in d i = diameter dalam gasket, in y = yield stress, lbin 2 Fig. 12.11 m = faktor gasket Fig. 12.11 Digunakan material gasket yaitu soft steel, dari Fig. 12.11 Brownell Young 1959 diperoleh : y = 18.000 dan m = 5,5 Sehingga,     ] 1 5 , 5 55 , 242 [ 18000 5 , 5 55 , 242 18000      i o d d = 1,0074