Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
Debit airlaju alir volumetrik,
3 m
m
ft lb
62,1396 detik
lb 19,9714
F Q
= =
= 0,3211 ft
3
s = 0,0091 m
3
s Desain pompa
Di
,opt
= 0,363 Q
0,45
ρ
0,13
Timmerhaus, 2004
= 0,363 × 0,0091 m
3
s
0,45
× 996,24 kgm
3 0,13
= 0,1074 m = 4,2294 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis 1997, dipilih pipa commercial steel:
-
Ukuran nominal : 5 in
- Schedule number
: 40 -
Diameter Dalam ID : 5,0470 in = 0,4206 ft
-
Diameter Luar OD : 5,5630 in = 0,4636 ft
- Luas penampang dalam A
t
: 0,1390 ft
2
Kecepatan linier: v =
A Q
=
2 3
1390 ,
3211 ,
ft s
ft
= 2,3102 fts
Bilangan Reynold : N
Re
= μ
ρ D
v ×
×
=
lbmft.s 0,0006
ft 4206
, s
ft 3102
, 2
ft lbm
1936 ,
62
3
= 107564,8887
Karena N
Re
2100, maka aliran turbulen.
Dari Gbr. 12.1, Timmerhaus 2004:
-
Untuk pipa commercial steel, diperoleh: = 0,000046
- Untuk N
Re
= 107564,8887 dan
D
ε = 0,0004, diperoleh f = 0,005
Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h
c
= 0,5
α
2 1
2 1
2
v A
A ⎟⎟⎠
⎞ ⎜⎜⎝
⎛ −
=
174 ,
32 1
2 2,3102
1 5
,
2
−
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
= 0,0415 ft.lbflbm 3 elbow 90°:
h
f
= n.Kf.
c
g v
. 2
2
= 10,75
174 ,
32 2
2,3102
2
= 0,1866 ft.lbflbm
1 check valve: h
f
= n.Kf.
c
g v
. 2
2
= 12
174 ,
32 2
2,3102
2
= 0,1659 ft.lbflbm
Pipa lurus 30 ft: F
f
= 4f
c
g D
v L
. 2
. .
2
Δ = 40,005
174 ,
32 .
2 .
2803 ,
2,3102 .
30
2
= 0,1183 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit:
h
ex
= n
c
g v
A A
. .
2 1
2 2
2 1
α ⎟⎟⎠
⎞ ⎜⎜⎝
⎛ − = 1
174 ,
32 1
2 2,3102
1
2 2
−
= 0,0829 ft.lbflbm Total friction loss :
∑ F = 0,5952 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli:
2 1
1 2
1 2
2 1
2 2
= +
∑ +
− +
− +
−
s
W F
P P
z z
g v
v ρ
α
Geankoplis,1997 dimana :
v
1
= v
2
P
1
= P
2
ΔZ = 30 ft maka :
. 5952
, 30
. .
174 ,
32 174
, 32
2 2
= +
+ +
+
s
W lbm
lbf ft
ft s
lbf lbm
ft s
ft
Ws = –30,5952 ft.lbflbm Untuk efisiensi pompa 80
, maka: Ws
= - η × Wp
–30,5952 = –0,8 × Wp Wp
= 38,2440 ft.lbflbm Daya pompa : P = m × Wp
=
lbm lbf
ft s
lbm .
2440 ,
38 3600
45359 ,
32611,8020 ×
×
s lbf
ft hp
. 550
1
= 1,3887 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1½ hp.
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
D.5 Tangki Pelarutan Alum [Al
2
SO
4 3
] TP-01
Fungsi : Membuat larutan alum [Al
2
SO
4 3
] Bentuk
: Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi
: Carbon steel SA-283, Grade C Jumlah
: 1 unit Kondisi operasi:
Temperatur = 28
C Tekanan
= 1 atm Al
2
SO
4 3
yang digunakan = 50 ppm
Al
2
SO
4 3
yang digunakan berupa larutan 30 berat
Laju massa Al
2
SO
4 3
= 1,6306 kgjam
Densitas Al
2
SO
4 3
30 = 1363 kgm
3
= 85,0898 lb
m
ft
3
Perry, 1997 Kebutuhan perancangan
= 30 hari Faktor keamanan
= 20 Desain Tangki
a. Ukuran Tangki
Volume larutan,
3 l
kgm 1363
0,3 hari
30 jamhari
24 kgjam
1,6306 V
× ×
× =
= 2,8712 m
3
Volume tangki, V
t
= 1,2 × 2,8712 m
3
= 3,4454 m
3
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 2 : 3
3 3
2 3
2
ヾD 8
3 m
3,4454 D
2 3
ヾD 4
1 m
3,4454 H
ヾD 4
1 V
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ =
=
Maka: D = 1,4303 m; H = 2,1454 m Tinggi cairan dalam tangki
= 1454
, 2
4454 ,
3 8712
, 2
× = 1,7879 m
b. Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P =
ρ × g × h = 1363 kgm
3
× 9,8 mdet
2
× 1,7879 m
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
= 23,8813 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa
P
T
= 11,7840 kPa + 101,325 kPa = 125,2063 kPa Faktor kelonggaran = 5
Maka, P
design
= 1,05 × 125,2063 kPa = 131,4664 kPa Joint efficiency = 0,8
Brownell,1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa
Brownell,1959 Tebal
shell tangki:
in 0531
, m
0013 ,
kPa 125,2063
1,2 0,8
kPa 87218,714
2 m
1,4303 kPa
125,2063 1,2P
2SE PD
t
= =
× −
× ×
× =
− =
Faktor korosi =
1 8
in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0237 in +
1 8
in = 0,1781 in Tebal shell standar yang digunakan = ¼ in
Brownell,1959
c. Daya pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar McCabe, 1999, diperoleh: DaDt =
1 3
; Da =
1 3
× 1,4303 m = 0,5229 m = 0,4768 ft EDa = 1
; E = 0,4768 m
LDa =
1 4
; L =
1 4
× 0,4768 m = 0,1192 m
WDa =
1 5
; W =
1 5
× 0,4768 m = 0,0954 m
JDt =
1 12
; J =
1 12
× 1,4303 m = 0,1192 m
dengan: Dt = diameter tangki
Da = diameter impeller E = tinggi turbin dari dasar tangki
L = panjang blade pada turbin
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
W = lebar blade pada turbin J = lebar baffle
Kecepatan pengadukan, N = 1 putarandet
Viskositas Al
2
SO
4 3
30 = 6,72⋅10
-4
lb
m
ft ⋅detik Othmer,
1968 Bilangan Reynold,
D N
N
2 a
Re
=
Geankoplis, 1997
6 309798,087
10 6,72
1,5642 1
85,0898 N
4 2
Re
= ⋅
=
−
N
Re
10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:
c 5
a 3
T
g .D
.n K
P =
McCabe,1999 K
T
= 6,3 McCabe,1999
hp 2836
, lbfdet
ft 550
hp 1
.det lbm.ftlbf
32,174 lbmft
85,0898 ft
,5642 1
putdet 1
6,3 P
2 3
5 3
= ×
× ×
=
Efisiensi motor penggerak = 80 Daya motor penggerak =
8 ,
2836 ,
= 0,3546 hp
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
D.6 Pompa Alum PU-03
Fungsi : Memompa air dari Tangki Pelarutan Alum TP-01 ke
Clarifier CL Jenis
: Pompa sentrifugal
Bahan konstruksi : Commercial steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi: -
Temperatur = 28°C
-
Densitas alum ρ
= 1363 kgm
3
Perry, 1999
- Viskositas alum
μ = 1 cP = 10
-3
Pa.s Othmer, 1967
Laju alir massa F = 1,6306 kgjam
Debit airlaju alir volumetrik,
s m
kg jam
kg 3600
1363 6306
, 1
F Q
3
× =
= = 3,3231.10
-7
m
3
s Desain pompa
Di
,opt
= 0,363 Q
0,45
ρ
0,13
Timmerhaus, 2004
= 0,363 × 3,3231.10
-7
m
3
s
0,45
× 1363 kgm
3 0,13
= 0,0011 m = 0,0444 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis 1997, dipilih pipa commercial steel:
-
Ukuran nominal
:
1 8
in
- Schedule number
: 40 -
Diameter Dalam ID : 0,269 in = 0,0224 ft = 0,0068 m
-
Diameter Luar OD : 0,405 in = 0,0338 ft
- Luas penampang dalam A
t
: 0,0004 ft
2
Kecepatan linier: v =
A Q
=
2 5
3 -7
10 .
7161 ,
3 s
m 3,3231.10
m
−
= 0,0089 ms = 0,0293 fts Bilangan Reynold: N
Re
= μ
ρ D
v ×
×
=
Pa.s 10
m 0068
, s
m 0089
, 1363
3 -
3
m kg
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
= 83,2757 Aliran adalah laminar, maka:
f = 16NRe = 1683,2757 = 0,1921 Friction loss:
1 Sharp edge entrance: h
c
= 0,5
α
2 1
2 1
2
v A
A ⎟⎟⎠
⎞ ⎜⎜⎝
⎛ −
=
174 ,
32 1
2 0,0293
1 5
,
2
−
= 0,000007 ft.lbflbm 2 elbow 90°:
h
f
= n.Kf.
c
g v
. 2
2
= 20,75
174 ,
32 2
0,0293
2
= 0,000020 ft.lbflbm
1 check valve: h
f
= n.Kf.
c
g v
. 2
2
= 12
174 ,
32 2
0,0293
2
= 0,000027 ft.lbflbm
Pipa lurus 30 ft: F
f
= 4f
c
g D
v L
. 2
. .
2
Δ = 40,1921
174 ,
32 .
2 .
2803 ,
0,0293 .
30
2
= 0,013758 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit:
h
ex
= n
c
g v
A A
. .
2 1
2 2
2 1
α ⎟⎟⎠
⎞ ⎜⎜⎝
⎛ − = 1
174 ,
32 1
2 0,0293
1
2 2
−
= 0,000013 ft.lbflbm Total friction loss:
∑ F = 0,013825 ft.lbflbm
Dari persamaan Bernoulli:
2 1
1 2
1 2
2 1
2 2
= +
∑ +
− +
− +
−
s
W F
P P
z z
g v
v ρ
α
Geankoplis,1997 dimana :
v
1
= v
2
P
1
= 2615,0030 lb
f
ft² P
2
= 2727,9837 lb
f
ft² ρ
P Δ
= 1,3278 ft.lb
f
lb
m
ΔZ = 20 ft
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
maka:
. 0,013825
. 1,3278
20 .
. 174
, 32
174 ,
32
2 2
= +
+ +
+
s
W lbm
lbf ft
lbm lbf
ft ft
s lbf
lbm ft
s ft
Ws = –21,3416 ft.lbflbm Untuk efisiensi pompa 80
, maka: Ws
= - η × Wp
–21,3416 = –0,8 × Wp Wp
= 26,6770 ft.lbflbm Daya pompa: P = m × Wp
= lbm
lbf ft
s lbm
. 6770
, 26
3600 45359
, 32611,8020
× ×
s lbf
ft hp
. 550
1
= 4,8434 × 10
-5
hp Maka dipilih pompa dengan daya motor
1 20
hp.
D.7 Tangki Pelarutan Soda Abu Na
2
CO
3
TP-02
Fungsi : Membuat larutan soda abu Na
2
CO
3
Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283 Grade C
Jumlah : 1 unit
Data: Temperatur
= 28°C Tekanan
= 1 atm Na
2
CO
3
yang digunakan = 27 ppm
Na
2
CO
3
yang digunakan berupa larutan 30 berat
Laju massa Na
2
CO
3
= 0,8805 kgjam
Densitas Na
2
CO
3
30 = 1327 kgm
3
= 82,8423 lb
m
ft
3
Perry, 1999 Kebutuhan perancangan
= 30 hari Faktor keamanan
= 20 Desain Tangki
a. Ukuran tangki
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
Volume larutan,
3 l
kgm 1327
0,3 hari
30 jamhari
24 kgjam
0,8805 V
× ×
× =
= 1,5925 m
3
Volume tangki, V
t
= 1,2 × 1,5925 m
3
= 1,9110 m
3
Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder tangki, D : H = 2 : 3
3 3
2 3
2
ヾD 8
3 m
1,9110 D
2 3
ヾD 4
1 m
1,9110 H
ヾD 4
1 V
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ =
=
Maka: D = 1,1752 m
H = 1,7628 m
b. Tebal dinding tangki Tinggi cairan dalam tangki =
silinder volume
silinder tinggi
cairan volume
×
= 9110
, 1
7628 ,
1 5925
, 1
= 1,4690 m = 4,8194 ft
Tekanan hidrostatik, P
hid
= ρ × g × h
= 1327
kgm
3
× 9,8 mdet
2
× 1,4690 m = 19,1032 kPa
Tekanan udara luar, P
o
= 1 atm = 101,325 kPa P
operasi
= 19,1032 kPa + 101,325 kPa = 120,4282 kPa Faktor kelonggaran = 5
Maka, P
desain
= 1,05 120,4282 kPa = 126,4496 kPa Joint efficiency = 0,8
Brownell,1959 Allowable stress
= 12650
psia =
87218,714 kPa
Brownell,1959 Tebal shell tangki:
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
in 0,0420
m 0,0011
kPa 96
1,2126,44 kPa0,8
4 287218,71
m 1,1752
kPa 126,4496
1,2P 2SE
PD t
= =
− =
− =
Faktor korosi =
1 8
in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,0420 in +
1 8
in = 0,1670 in Tebal shell standar yang digunakan = ¼ in
Brownell,1959
c. Daya pengaduk
Jenis pengaduk : flat 6 blade turbin impeller
Jumlah baffle : 4 buah
Untuk turbin standar McCabe, 1999, diperoleh: DaDt =
1 3
; Da =
1 3
× 1,1752 m = 0,3917 m EDa = 1
; E = 0,3917 m LDa = ¼
; L = ¼ × 0,3917 m = 0,0979 m WDa =
1 5
; W =
1 5
× 0,3917 m = 0,0783 m JDt =
1 12
; J =
1 12
× 0,3917 m = 0,0979 m dengan:
Dt = diameter tangki Da = diameter impeller
E = tinggi turbin dari dasar tangki L = panjang blade pada turbin
W = lebar blade pada turbin J = lebar baffle
Kecepatan pengadukan, N = 1 putarandet Viskositas Na
2
CO
3
30 = 3,69⋅10
-4
lb
m
ft ⋅detik Othmer, 1967
Bilangan Reynold,
D N
N
2 a
Re
=
Geankoplis, 1997
3 370802,370
10 3,69
3,2808 3917
, 1
82,8423 N
4 2
Re
= ⋅
× =
−
N
Re
10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
c 5
a 3
T
g .D
.n K
P =
McCabe,1999 K
T
= 6,3 McCabe,1999
hp 1034
, ft.lbfdet
550 1hp
.det lbm.ftlbf
32,174 lbmft
82,8423 ft
3,2808 .0,3917
putdet 6,3.1
P
2 3
5 3
= ×
× =
Efisiensi motor penggerak = 80 Daya motor penggerak =
8 ,
1034 ,
= 0,1292 hp Maka daya motor yang dipilih ¼ hp.
D.8 Pompa Soda Abu PU-04
Fungsi : Memompa larutan soda abu dari tangki pelarutan soda
abu
TP-02 ke Clarifier CL Jenis
: Pompa sentrifugal
Bahan konstruksi : Commercial steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi: -
Temperatur =
28°C -
Densitas soda abu ρ = 1327 kgm
3
Perry, 1999
-
Viskositas soda abu μ = 0,5491 cP = 0,5491⋅10
-3
Pa.s Othmer, 1967
Laju alir massa F = 0,8805 kgjam
Laju alir volume,
s g
jam kg
3600 m
k 327
1 8805
, F
Q
3
× =
= = 1,8432.10
-7
m
3
s
Desain pompa D
i,opt
= 0,363 × Q
0,45
× ρ
0,13
Timmerhaus, 2004
= 0,363
× 1,8432.10
-7 0,45
× 1327
0,2
= 0,00013 m = 0,005 in Dari Appendiks A.5 Geankoplis 1997, dipilih pipa commercial steel :
- Ukuran pipa nominal
=
1 8
in
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
- Schedule number
= 40 -
Diameter dalam ID = 0,269 in = 0,0224 ft = 0,0068 m
-
Diameter luar OD = 0,405 in = 0,0338 ft
- Luas penampang dalam A
t
= 0,0004 ft
2
Kecepatan linier: ms
005 ,
m 10
. 7161
, 3
s m
1,8432.10 A
Q v
2 5
3 -7
t
= =
=
−
= 0,0163 fts Bilangan Reynold:
3 -
Re
10 .
0,5491 0,0068
005 ,
1327 D
v N
= =
= 81,8945
Aliran adalah laminar, maka: f = 16NRe = 1681,8945 = 0,1954
Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h
c
= 0,5
α
2 1
2 1
2
v A
A ⎟⎟⎠
⎞ ⎜⎜⎝
⎛ −
=
174 ,
32 1
2 0163
, 1
5 ,
2
−
= 0,0000021 ft.lbflbm 2 elbow 90°:
h
f
= n.Kf.
c
g v
. 2
2
= 20,75
174 ,
32 2
0163 ,
2
= 0,0000062 ft.lbflbm
1 check valve: h
f
= n.Kf.
c
g v
. 2
2
= 12
174 ,
32 2
0163 ,
2
= 0,0000082 ft.lbflbm
Pipa lurus 30 ft: F
f
= 4f
c
g D
v L
. 2
. .
2
Δ = 40,1954
174 ,
32 .
2 .
2803 ,
0163 ,
. 30
2
= 0,0043039 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit:
h
ex
= n
c
g v
A A
. .
2 1
2 2
2 1
α ⎟⎟⎠
⎞ ⎜⎜⎝
⎛ − = 1
174 ,
32 1
2 0163
, 1
2 2
−
= 0,0000041 ft.lbflbm Total friction loss:
∑ F = 0,0043245 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli:
2 1
1 2
1 2
2 1
2 2
= +
∑ +
− +
− +
−
s
W F
P P
z z
g v
v ρ
α
Geankoplis,1997 dimana: v
1
= v
2
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
P
1
= 2615,0030 lb
f
ft
2
P
2
= 2727,9837 lb
f
ft
2
ρ P
Δ
= 1,3278 ft.lb
f
lb
m
ΔZ = 20 ft maka:
. 0,0043245
. 3278
, 1
20 .
. 174
, 32
174 ,
32
2 2
= +
+ +
+
s
W lbm
lbf ft
lbm lbf
ft ft
s lbf
lbm ft
s ft
Ws = –22,5727 ft.lbflbm Untuk efisiensi pompa 80
, maka: Ws
= - η × Wp
–22,5727 = –0,8 × Wp Wp
= 28,2159 ft.lbflbm Daya pompa: P = m × Wp
= lbm
lbf ft
s lbm
. 28,2159
3600 45359
, 0,8805
× ×
s lbf
ft hp
. 550
1
= 2,7663 × 10
-5
hp Maka dipilih pompa dengan daya motor
1 20
hp.
D.9 Clarifier CL
Fungsi : Memisahkan endapan flok-flok yang terbentuk karena
penambahan alum dan soda abu Tipe
: External Solid Recirculation Clarifier
Bentuk : Circular desain
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-283, Grade C
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi:
Temperatur = 28
C Tekanan
= 1 atm
Laju massa air F
1
= 32611,8020 kgjam
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
Laju massa Al
2
SO4
3
F
2
= 1,6306 kgjam
Laju massa Na
2
CO
3
F
3
= 0,8805 kgjam
Laju massa total, m = 32614,3131
kgjam = 9,0595 kgs Densitas Al
2
SO
4 3
= 2,71 grml Perry, 1997
Densitas Na
2
CO
3
= 2,533 grml Perry, 1997
Densitas air = 0,99624 grml
Perry, 1997 Reaksi koagulasi:
Al
2
SO
4 3
+ 3 Na
2
CO
3
+ 3 H
2
O → 2 AlOH
3
+ 3 Na
2
SO
4
+ 3CO
2
Dari Metcalf Eddy 1984 diperoleh bahwa untuk clarifier tipe upflow radial:
- Kedalaman air = 3-5 m
- Settling time
= 1-3 jam Dipilih : Kedalaman air H = 3 m
Settling time = 1 jam Diameter dan Tinggi Clarifier
Densitas larutan,
2533 8805
, 2710
6306 ,
1 24
, 996
32611,8020 32614,3131
+ +
= ρ
= 996,2878 kgm
3
Volume cairan, V =
3
32,7358 2878
, 996
1 32614,3131
m jam
jam kg
= ×
V = ¼
π
D
2
H D =
m H
V 3,7283
3 14
, 3
7358 ,
32 4
4
2 1
2 1
= ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ ×
× =
π Maka, diameter clarifier = 3,7283 m
Tinggi clarifier = 1,5 × D = 5,5925 m Tebal Dinding Tangki
Tekanan hidrostatik: P
hid
= ρ × g × h
= 996,24 kgm
3
× 9,8 mdet
2
× 3 m = 29,2909 kPa
Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
P = 29,2909 kPa + 101,325 kPa = 130,6159 kPa Faktor kelonggaran = 5
Maka, P
design
= 1,05 × 130,6159 kPa = 137,1467 kPa Joint efficiency = 0,8
Brownell,1959 Allowable stress = 12650 psia = 87218,714 kPa
Brownell,1959 Tebal shell tangki:
in 0,1444
m 0,0037
kPa 130,6159
1,2 0,8
kPa 87218,714
2 m
3,7283 kPa
130,6159 1,2P
2SE PD
t
= =
× −
× ×
× =
− =
Faktor korosi =
1 8
in Maka tebal shell yang dibutuhkan = 0,1444 in +
1 8
in = 0,2694 in Tebal shell standar yang digunakan =
1 2
in Brownell,1959
Daya Clarifier P = 0,006 D
2
Ulrich, 1984
dimana: P = daya yang dibutuhkan, kW Sehingga, P = 0,006
× 3,7283
2
= 0,0834 kW = 0,1119 hp
D.10 Pompa Bak Sedimentasi PU-05
Fungsi : Memompa air dari Bak Sedimentasi BS-02 ke Sand
Filter
SF
Jenis : Pompa sentrifugal
Bahan konstruksi : Commercial steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi:
Yenny : Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Etilen Oksida dengan Katalis Perak, 2007 USU Repository © 2008
- Temperatur
= 28 °C
- Densitas air
ρ = 996,24 kgm
3
= 62,1923 lb
m
ft
3
Geankoplis, 1997
- Viskositas air
μ = 0,8360 cP = 2,02237 lb
m
ft ⋅jam Geankoplis,
1997 Laju alir massa F
= 32611,8020 kgjam = 19,9714 lb
m
detik Debit airlaju alir volumetrik,
3 m
m
ft lb
62,1923 detik
lb 19,9714
F Q
= =
= 0,3211 ft
3
s = 0,0091 m
3
s Desain pompa:
Di
,opt
= 0,363 Q
0,45
ρ
0,13
Timmerhaus, 2004
= 0,363 × 0,3211 m
3
s
0,45
× 996,24 kgm
3 0,13
= 0,1074 m = 4,2294 in
Dari Appendiks A.5 Geankoplis 1997, dipilih pipa commercial steel :
- Ukuran nominal
: 5 in
-
Schedule number : 40
- Diameter Dalam ID
: 5,0470 in = 0,4206 ft
- Diameter Luar OD
: 5,5630 in = 0,4636 ft
- Luas penampang dalam A
t
: 0,1390 ft
2
Kecepatan linier: v =
A Q
=
2 3
1390 ,
3211 ,
ft s
ft
= 2,3102 fts Bilangan Reynold : N
Re
= μ
ρ D
v ×
×
=
lbmft.s 0,0006
ft 4206
, s
ft 3102
, 2
ft lbm
1936 ,
62
3
= 107564,8887
Karena N
Re
2100, maka aliran turbulen. Dari Gbr. 12.1, Timmerhaus 2004: