Kapasitas : 3,203.10
-5
ft
3
s Daya motor
: 0,0001 hp 7.7.31
Pompa soda abu JU-17 Fungsi
: memompa larutan soda abu dari tangki pelarutan soda
abu ke klarifier Jenis
: pompa sentrifugal Bahan konstruksi
: commercial steel Jumlah
: 1 unit Kapasitas
: 1,77.10
-5
ft
3
s Daya motor
: 0,0005 hp
7.7.32 Furnace H-110
Fungsi : Menaikkan temperatur campuran bahan sebelum
masuk reaktor R-210 Bentuk
: Rectangular box type furnace Bahan konstruksi
: Refractory dengan tube terbuat dari bahan chrome-
nickel 25 Cr, 20 Ni, 0,35 – 0,45 C grade HK-40
Data: Panas yang diperlukan
= 24970964,57109 kJjam = 23.667.814,694 Btujam
Temperatur keluar = 300 °C = 572°F
Panas yang dilepaskan bahan bakar = 693,962 kJjam = 657,7468
btujam Massa CH
4
yang diperlukan = 35,98319 kmoljam
= 35,98319 kmoljam x 16,043 kgkmol = 577,27827 kgjam
= 1.272,66768 lbjam Jumlah O
2
yang diperlukan = 2,4 x mol CH
4
= 2,4 x 35,98319 kmoljam
Universitas Sumatera Utara
= 86,35965 kmoljam Jumlah N
2
yang diperlukan = 9,0286 x mol CH
4
= 9,0286 x 35,98319 = 324,8778 kmoljam
Jumlah udara yang diperlukan = 86,35965 + 324,8778
= 411,23745 kmoljam = 411,23745 kmoljam x 28,84 kgkmol
= 11.860,08816 kgjam = 26.146,75035 lbjam
Radiant average flux = 12.000 Btujam.ft
2
Kern,1965 flux
average x
2 αAcp
Q =
= 2 x 12.000 = 24.000 Btujam.ft
2
Kern,1965 overall exchange factor
ℑ = 0,57 Kern,1965
2
ft Btujam
1 42.105,263
0,57 24.000
αAcp Q
= =
ℑ Jika temperatur tube ts = 1112 °F 600 °C maka dari Fig 19.14 Kern,1965
diperoleh temperatur flue gas keluar T
G
= 1700 °F 2160R Q
F
= 657,74648 Btujam Udara dipanaskan awal preheat pada 400°F.
Specific heat udara pada 400°F = 0,245 Btulbm.
o
F Geankoplis,1997
Q
A
= 26.146,75035 lbjam x 0,245 Btulbm.
o
F x 400
o
F = 26.146,75035 lbjam x 82 Btulbm
= 2.144.033,52906 Btujam Asumsi : Q
R
= Q
S
= 0 Q
W
= 2 Q
F
= 0,02 x 657,74648 = 13,15492 Btujam Q
G
= W 1+G’ C
av
T
G
–520 G’ =
diperlukan yang
udara massa
diperlukan yang
CH massa
4
Universitas Sumatera Utara
Q
G
= 520
00 ,
160 .
2 247
, 04867
, 1
8 1.272,6676
− ×
× +
× = 540.625,25403 Btujam
Q = Q
F
+ Q
A
– Q
W
-Q
G
= 657,74648 + 2.144.033,52906 – 13,15492 – 540.625,25403 = 1.604.052,866058 Btujam
Keterangan: Q
= Kebutuhan panas total Btujam Q
A
= Panas sensibel di atas 60
o
F pada pembakaran udara Btujam Q
R
= Panas sensibel di atas 60
o
F pada resirkulasi gas bakar Btujam Q
S
= Panas sensibel di atas 60
o
F pada steam yang digunakan Btujam Q
G
= Panas yang meninggalkan furnace pada bagian gas bakar Btujam Q
F
= Panas yang dilepaskan bahan bakar Btujam Q
W
= Panas yang hilang melalui dinding furnace Btujam Perencanaan desain:
OD tube = 2 – 8 in Bahan konstruksi = chrome-nickel
25 Cr, 20 Ni, 0,35–0,45 C grade HK-40
Panjang tube = 10 – 40 ft
Diambil: OD tube
= 2 in Panjang tube
= 10 ft Centre to centre distance = 8,5 in
Luas permukaantube = 10 ft x
π x 212 ft = 5,2333 ft
2
1.604.052,866058 Jumlah tube, Nt =
5,2333 000
. 12
866058 1.604.052,
× = 26 buah
Coba 26 tube Acp per tube =
10 12
5 ,
8 x
= 7,0833 ft
2
Total α untuk single row refractory backed dari Fig. 19.11 Kern, hal: 688
dengan rasio dari centre to centre OD = 8,52 = 4,25 diperoleh α = 0,99.
αAcptube = 7,0833 ft
2
x 0,99 = 7,0125 ft
2
αAcp = 7,0125 ft
2
x 26 = 182,325 ft
2
Universitas Sumatera Utara
Permukaan refractory End walls
= 2 x 9,9167 x 6,375 = 126,4375 ft
2
Side walls = 6,375 x 10
= 63,75 ft
2
Bridge walls = 4,25 x 10
= 42,5 ft
2
Floor and arch = 2 x 9,9167 x 10
= 198,3333 ft
2
A
T
= 431,02083 ft
2
A
R
= A
T
- αAcp = 431,02083 – 182,325 = 248,69583 ft
2
36402 ,
1 182,325
248,69583 αAcp
A
R
= =
dimention ratio = 10 : 9,9167 : 6,375 = 1 : 0,99167 : 0,6375 L =
3 3
2
furnace vol.
Kern,1965 L =
3 3
2
375 ,
6 9167
, 9
10 ×
×
= 5,72169 ft P
CO2
= 0,1084 ;
P
H2O
= 0,1284 P
CO2
.L = 0,1084 x 5,72169 = 0,62023 P
H2O
.L = 0,1284 x 5,72169 = 0,71407 Dari Fig 19.12 dan Fig 19.13, Kern, hal: 693 dan 694 diperoleh:
q pada P
CO2
.L
TG
= 4.650 Btujam.ft
2
q pada P
CO2
.Lts = 230 Btujam.ft
2
q pada P
H2O
.L
TG
= 5.500 Btujam.ft
2
q pada P
H2O
.Lts = 250 Btujam.ft
2
q
b TG
=
4
100 173
,
G b
T
ε dan
ε
b
= 1,00 Kern,1965
q
b TG
= 37.658,33441 q
b ts
=
4
100 173
,
s b
t
ε q
b ts
= 1.962,29769 asumsi : koreksi = 8
Kern,1965
Universitas Sumatera Utara
24923 ,
100 8
100 9
1.962,2976 41
37.658,334 250
230 500
. 5
4.650 100
koreksi 100
q q
.L qpadaP
.L qpadaP
.L qpadaP
.L qpadaP
ε
ts b
TG b
ts H2O
CO2 TG
H2O CO2
G
= −
− +
− +
= −
− +
− +
=
overall exchange factor ℑ pada ε
G
= 0,24923 dan αAcp
A
R
= 1,8908 Dari Fig 19.15 Kern, hal:700, diperoleh j = 0,206
8 42.707,606
206 ,
182,325 86658
1.604.052, αAcp.j
ΣQ =
× =
Karena hasilnya mendekati ℑ
αAcp Q
= 42105,2632 maka desain dapat diterima.
7.7.32 Unit Refigerasi UR
