22. EVAPORATOR EV-01
Fungsi :
Memekatkan filtrat asam oksalat dari pompa Type
: Short tube Evaporator dengan tutup atas dan tutup bawah berbentuk
Dished Head Kapasitas
: kgjam
= lbjam
r :
kg m
3
= lbft
3
Suhu operasi :
o
C =
o
F Suhu larutan keluar
:
o
C =
o
F Tekanan operasi
: inHg
= psia
Suhu steam pemanas :
o
C =
o
K
Komponen kgm
3
C
2
H
2
O
4
CH
3
COOH HCOOH
H
2
O H
2
SO
4
Jumlah
C
2
H
2
O
4
CH
3
COOH HCOOH
H
2
O H
2
SO
4
m larutan :
cp = Pa.s
0,385 0,00038489
799,185 0,2664
0,878 0,54839
50,788 0,0621
0,028 0,0043
Jumlah 1089,63
0,385 0,95
0,5739 239,334
0,0563 0,046
0,0213 0,169
0,0001 0,000
0,0000 0,150
0,0000 0,000
0,00000
Komponen ρc
μc Cpc
kc kgm
3
cp kcalkg
o
C Wm
o
C 63,905
0,028 1840,0
2,250 1,029
0,155 2315,217
1,000
6929,5
3,698 3,469
1,150 0,288
0,000 1207,0
0,356 1,038
0,014 1959,012
0,846 944,5
0,315 1,038
0,648 291,637
0,126 1900,0
0,447 0,364
0,169 0,376
0,000 1038,0
0,330 0,000
0,164 148
421,15
Massa fraksi
ρ μ
Cp k
kgjam massa
cp kcalkg
o
C Wm
o
C 2315,22
5104,13 1089,625
68,03 100
212 100
212 25,96
3,8
Universitas Sumatera Utara
massa steam :
kghari =
lbjam Faktor kekotoran yang diijinkan :
untuk organik liquid
1. Perencanaan Shell and Tube
ft T
1
=
o
C t
2
= 100
o
C =
o
F =
o
F T
2
=
o
C t1
= 55
o
C =
o
F =
o
F Δt2 =
- Δt
1
= -
o
F
o
F
DP yang diijinkan untuk masing-masing aliran = 10 psia
1 . Neraca Energi Data dari neraca energi :
Q =
kcaljam =
Btujam 2 . LMTD
= =
o
F Ln Dt
2
Dt
1
3. Temperatur kalorik Tc
= 2
=
o
F tc
= 2
=
o
F 4 . Trial U
D
Dari kern, 1983 diketahui overall design coeffecient UD untuk sistem heater steam - light organik =
100-200 Kern,1983 tabel 8
Diambil harga UD =
Direncanakan tipe HE 1-2, dengan bagian tube Kern,tabel 10 : 12 OD, 20 BWG, dan l = 12 ft Square Pitch
OD, 20 BWG, dan l =
12 Sequare Pitch
ID =
in a
= in
ft
2
ft a
= in
2
Pt =
Square pitch 150
298,4 + 298,4 298,4
130,3 + 204,8 171,15
12 0,430
0,1309 0,145
1 86,4
168,1
1009800,45 4004602,06
Dt
2
- Dt
1
122,752 148
298,4 130,3
298,4 212
298,4 130,3
1992,51 4392,68
0,002 148
298,4 212
Universitas Sumatera Utara
Check U
D
A =
= A
= ft
2
Nt =
a x
l =
= x
12 digunakan 1 lewatan pada tube n = 1.
Standarisasi harga Nt Kern, tabel 9 : 1 square pitch
Untuk OD = in,
BWG, square pitch
Nt standard = buah
A =
= x
x 12
= ft
2
U
D
koreksi =
= A
x DT
x =
btuj.ft
2
.
o
F Perencanaan shell and tube :
- Tipe HE 1-2
Bagian Shell : IDs
= in
n =
buah B
= =
in Bagian Tube :
OD, BWG
Nt = buah
ID = in
Pt = in
L =
ft a =
ft
2
ft n
= buah
at = in
2
C = in
Fluida panas : steam, tube Fluida dingin: larutan, shell
4 Nt x at
4 =
ft
2
= 5
Gc = was
16
0,161 0,162
1 12
0,131 1
0,145 0,50
at = as
= ID.C.B.l
144.n 144. Pt.n
251,33 122,8
130
15 14 1
0,2 x IDS 3,05
12 160
0,430 0,1309
12 16
160 Nt x a x 1
160 0,1309
251,328 Q
4004602,06 Q
4004602,06 U
D
x Dt
LMTD
150 x 127,2 217,49
A 217,49
138
Universitas Sumatera Utara
5 Gt = Wat =
ft
2
6 Re,s
= De.Gsm
μ = De =
in 6 Re,t
= D.Gtm
= lbj.ft
2
D =
ft Re, s =
= T
=
o
F 7
jH =
μ = lbft j
8 . k =
Re, t =
= btuj.ft
2
.
o
Fft Ft =
1 c
= kcalkg.K
= btulb.
o
F 7 hio
= btuj.ft
2
.
o
F m =
lbj.ft c
mk
13
= 9
ho = jH.kDe.cμk13FsՓs
= Perhitungan Uc :
Uc = hio x ho
= btuj.ft
2
.
o
F hio + ho
Perhitungan Rd : =
Uc - U
D
= Uc x U
D
memenuhi Fluida dingin : larutan, shell
1 . Nre,t =
1 . Nre,s = f
= ft
2
in
2
fig. 26
f =
ft
2
in
2
v =
ft
3
lb
tabel. 7 Kern fig 29
ρ = n
= 1
s =
= lbft
3
N+1 = 12 x L =
12 x
12 s
= B
= =
2 . DPt = f x Gt
2
x L x n 2 .
DPs
= Gs
2
IDs x N+1 0,0372
6,449 1
v 1,0884
2,3261 ρ
62,5 47 15
3 Rd
0,0024 0,0024
0,002 Fluida panas : steam, tube
25232,239 2330,472
0,0002 0,0018
25.232,2 0,953
0,953 0,953
1800 0,931
1,165 211,591
189,33 0,95
0,0792 0,0358
2330,5 298,40
34 0,0387
0,5739 WmK 31.604,169
= 4.392,68
= 27.264,901
0,161 0,931
Universitas Sumatera Utara
5,22 x 10
10
x Dex s x Fs
= psi
= psi
memenuhi syarat memenuhi syarat
2. Perhitungan dimensi evaporator a. Luas yang dibutuhkan,At
Sistem penyusunan tube secara square pitch, maka Pt =
1 At =
Nt x Ay x L =
in
2
b. Luas total A total
= A center well + A tube
π4D2 =
π4D42 + 17856 D
= in
c. Center Down take
Diameter center well =
D4 =
in
A. Menentukan volume tangki
Kategori