= 3,441 m Phidrostatik
= ρ x g x Hc = 1278,608 x 9,8 x 3,441
= 43118,595 Pa = 43,119 kPa Po = Tekanan Operasi
= 1 atm = 101,325 kPa Faktor kelonggaran
= 20 Pdesign
= 1+0,2 x Phidrosatik + Po = 1,2 x 43,119 + 101,325
= 173,329 kPa = 1,711 atm = 24,811 psia
d. Tebal Dinding Reaktor bagian silinder
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-285 grade C Peters Timmerhaus, 1991, diperoleh data :
− Joint efficiency E : 0,85
− Allowable stress S : 13700 psia
− Corrosion Allowance CA : 0,125 intahun − Umur alat n direncanakan : 10 tahun
− Tebal silinder dt =
� � � �.�−0,6 �
+ �� � � Peters Timmerhaus, 1991
Dimana : d
= tebal dinding tangki bagian silinder in P
= tekanan desain psi R
= jari – jari dalam tangki in = D2 S
= Allowable working stress CA
= Corrosion allowance n
= umur alat yang direncanakan E
= efisiensi sambungan dt =
24,811 × 121,9302 13700 × 0,85
− 0,6 × 24,811 + 0,125 × 10 = 1,699
�� Dipilih tebal dinding standar
= 2 in Brownell Young, 1959
e. Tebal Dinding Head
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-285 grade C Peters Timmerhaus, 1991, diperoleh data :
Universitas Sumatera Utara
− Joint efficiency E : 0,85
− Allowable stress S : 13700 psia
− Corrosion Allowance CA : 0,125 intahun − Umur alat n direncanakan : 10 tahun
− Tebal silinder dt =
� � � 2.
�.�−0,2 �
+ �� � � Peters Timmerhaus, 1991
Dimana : d
= tebal dinding tangki bagian silinder in P
= tekanan desain psi D
= Diameter tangki in S
= Allowable working stress CA
= Corrosion allowance n
= umur alat yang direncanakan E
= efisiensi sambungan dt =
24,811 × 121,930 2 × 13700 × 0,85
− 0,2 × 24,811 + 0,125 × 10 = 1,345
�� Dipilih tebal dinding standar
= 1,5 in Brownell Young, 1959
f. Pengaduk impeller
Jenis : flat six blade open turbine turbin datar enam daun
Kecepatan putaran N : 60 rpm = 1 rps
Efisiensi motor : 80
Peters Timmerhaus, 1991 Pengaduk didesain dengan standar berikut:
Da : Dt = 1 : 3
Geankoplis, 2003 W : Da
= 1 : 5 Geankoplis, 2003
C : Dt = 1 : 3
Geankoplis, 2003 4 Baffle : Dt J = 12
Geankoplis, 2003 dimana : Da = diameter pengaduk
Dt = diameter tangki W = lebar daun pengaduk
C = jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi:
Diameter pengaduk Da : 13 x Dt = 13 x 3,097 = 1,032 m
Lebar daun pengaduk W : 18 x Da
= 18 x 1,032 = 0,129 m
Universitas Sumatera Utara
Tinggi pengaduk dari dasar C : 13 x Dt = 13 x 3,097 = 1,032 m
Lebar baffle J : 112 x Dt = 112 x 3,097 = 0,258 m
Daya untuk pengaduk : �������� ������� ��� =
��
�
�� �
= �, ���
�
× � × ����, ���
�, ����� =268077653,934
Dari figure 3.4-4 Geankoplis, 2003 dengan menggunakan kurva 2, untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np = 3,5
Maka, � = �� × � × �
�
× ��
�
� = �, � × ����, ��� × �
�
× �, ���
�
= 5247,081 Watt = 7,035 HP Effisiensi motor penggerak = 80
���� ����� �� = �, ���
�, � =
�, ��� �� Digunakan daya 10 hp
g. Jaket Pemanas
Dari neraca panas, jumlah steam pemanas yang diperlukan = 5,576 kgjam Volume spesifik steam pada suhu 99,6
o
C adalah 0,695 m
3
kg ���� ���������� ����� =
�,��� �,���
= �, ��� �
�
� Diameter dalam jaket D
1
= Diameter silinder + tebal silinder = 121,930 + 2
= 123,930 in = 3,148 m Ditetapkan jarak jaket γ = 5 in, sehingga :
Diameter luar jaket D
2
= 2 γ + D
1
= 2 . 5 + 123,930 = 133,930 in = 3,402 m
Luas yang dilalui steam A = π4 D
2 2
– D
1 2
Universitas Sumatera Utara
= 1,307 m
2
Kecepatan superfisial air steam v v =
A V
p
=
1,307 8,023
= 6,140 mjam Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Stainless steel plate SA-240 grade
314 Peters Timmerhaus, 1991, diperoleh data : − Joint efficiency E
: 0,85 − Allowable stress S
: 18700 psia − Corrosion Allowance CA : 0,125 intahun
− Umur alat n direncanakan : 10 tahun
− Tebal jaket dt =
� � � 2.
�.�−0,2 �
+ �� � � Peters Timmerhaus, 1991
Dimana : d
= tebal dinding tangki bagian silinder in P
= tekanan desain psi R
= jari – jari dalam tangki in = D2 S
= Allowable working stress CA
= Corrosion allowance n
= umur alat yang direncanakan E
= efisiensi sambungan dt =
24,811 × 123,930 2 x 18700 × 0,85
− 0,2 × 24,811 + 0,125 × 10 = 1,347
�� Dipilih tebal dinding standar
= 1,5 in Brownell Young, 1959
C.9 Pompa P-03
Fungsi : Untuk memompa hasil keluaran R-01 menuju ke Reaktor
Penetral R-02 Jenis
: Positive displacement rotary pump Jumlah
: 1 unit Bahan Konstruksi
: Commercial Steel Kondisi Operasi:
− Tekanan = 1 atm
− Temperatur = 30
o
C − Laju alir massa
= 9645,648 kgjam = 5,907 lbms
Universitas Sumatera Utara
− Densitas campuran = 1247,995 kgm
3
= 77,9133 lbmft
3
− Viskositas campuran = 1,7 cP
= 0,001143 lbmft.s − Laju alir volumetrik Q
= Fρ = 5,90777,9133 = 0,0758 ft
3
s = 0,0021 m
3
s
Perhitungan pompa P-03 analog dengan perhitungan pompa tangki penampungan HCl P-01:
Spesifikasi: − De = 3 × Q
0,36
× ρ
0,18
= 2,596 in Peters Timmerhaus, 1991
− Pipa Geankoplis, 2003: • Ukuran pipa nominal
= 3 in • Schedule pipa
= 40 • Diameter dalam ID
= 3,068 in = 0,2557 ft = 0,0788 m • Diameter luar OD
= 3,5 in = 0,2917 ft = 0,09 m • Luas penampang dalam A
i
= 0,0513 ft
2
− V = 1,4779 fts
− N
Re
= 25770,28095 − L
1
= 50 ft − L
2
= 3,3237 ft − L
3
= 15,34 ft − L
4
= 8,1813 ft − L
5
= 16,618 ft −
∑ L = 93,463 ft
− f = 0,005 Geankoplis, 2003
− ∑ F
= 0,2482 ft.lbflbm −
Δz = 10 m
− ΔP
= 0 − -Ws
= 33,0582 ft.lbflbm − Wp
= 0,355 hp − Daya aktual
= 0,4438 hp − Digunakan pompa daya pompa standar 0,5 hp
Universitas Sumatera Utara
C.10 Gudang Penyimpanan CaOH
2
TT-03
Fungsi : Menyimpan bahan baku CaOH
2
sebelum diproses Bentuk bangunan
: Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Bahan konstruksi
: Dinding : beton Lantai : aspal
Atap : asbes Jumlah
: 1 unit Kondisi Penyimpanan:
Kondisi ruangan : Temperatur : 30
°C Tekanan
: 1 atm Kebutuhan
: 15 hari
Perhitungan Desain Bangunan : Bahan baku CaOH
2
dimasukkan ke dalam karung besar. Digunakan 1 ikatankarung memuat 20 kg bahan baku CaOH
2
. Diperkirakan bahan baku CaOH
2
terdapat ruang kosong berisi udara sebanyak 30. Densitas campuran CaOH
2
= 2240 kgm³ Jadi : 1 karung memuat :
Volume CaOH
2
= 20 kg = 0,00893 m³ 2240 kgm³
Volume udara = 30 0,00893 m³ = 0,00268 m³
Volume total = 0,01161 m³
Kebutuhan CaOH
2
= 53,858 kgjam Banyak ikatankarung yang perlu dalam 1 minggu :
Jumlah ikatankarung =
= 969,444 karung
Diambil 302 karung, maka : Volume total karung tiap minggu = 970 x 0,01161 = 11,259 m
3
Faktor kosong ruangan = 20 dan area jalan dalam gudang = 20; sehingga: 53,858 kgjam x 24 jamhari x 15 hari
20 kgkarung
Universitas Sumatera Utara
Volume ruang yang dibutuhkan = 1,4 11,259 = 15,763 m
3
Bangunan diperkirakan dibangun dengan ukuran: Panjang p = lebar l = 12 x tinggi t, sehingga:
V = p x l x t
15,863 = 12t.12t.t t
= 3,980 m
Jadi ukuran bangunan gedung yang digunakan adalah : Tinggi
= 3,980 m Lebar
= 1,990 m Panjang = 1,990 m
C.11 Tangki Pelarutan CaOH
2
DT-02
Fungsi : Mencampurkan CaOH
2
dan H
2
O untuk membuat larutan CaOH
2
20 Jenis Konstruksi
: Tangki berpengaduk dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan konstruksi
: Carbon steel SA-285 grade C Jumlah
: 1 unit Kondisi operasi:
− Tekanan : 1 atm
− Temperatur : 30
o
C − Laju alir massa
: 269,292 kgjam − Densitas campuran
: 1124,500 kgm
3
− Viskositas campuran : 0,869 cP
= 0,868x10
-3
kgms Perhitungan Tangki Pelarutan CaOH
2
DT-02 analog dengan cara perhitungan Tangki Pelarutan HCl DT-01.
Spesifikasi: − Volume larutan V
l
= 5,747 m
3
− Volume tangki = 6,897 m
3
− Dt = 1,637 m
− Ht = 2,499 m
Universitas Sumatera Utara
− Hc = 2,083 m
− Pdesign = 149,132 kPa = 1,472 atm = 21,347 psia
− CA = 0,125 intahun
− S = 13700 Psia
− E = 0,85
− N = 10
− dt = 1,318 in
≈ 1,5 in − dh
= 1,318 in ≈ 1,5 in
− Da = 0,625 m
− W = 0,078 m
− C = 0,625 m
− J = 0,549 m
− NRe = 505002,930
− Pm = 0,628 hp
− Digunakan motor 10 hp
C.12 Reaktor Penetral R-02
Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi penetralan sisa asam dengan penambahan CaOH
2
Jenis : Reaktor tangki berpengaduk
Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jenis pengaduk : flat 6 blade open turbine turbin datar enam daun
Jenis sambungan : double welded butt joins
Jumlah baffle : 4 buah
Jumlah : 4 unit
Reaksi yang terjadi : HCl
l
+ CaOH
2aq
→ CaCl
2s
+ H
2
O
l
Perhitungan:
a. Waktu Tinggal τ Reaktor
