Heater 101 HE-101 Lokasi Pabrik

Menggunakan persamaan.6.3 Kern, 1965 De = 1 2 1 2 2 D D D  = 0,1312 ft  Laju Alir Massa, Ga G a = a a W = 2 0204 , lbjam 537,0855 ft = 26285,1682 lbjam ft 2  Reynold number, Re a Pada T av = 302 o F  = 0,1824 lbjam ft Re a =  a e G x D = 1824 , 1682 , 2685 1312 , x = 7814,1563  ho = = 1500 Btujam ft 2 o F = 214087,4839 lbjam.ft 2  Reynold Number, Re p Pada t av = 176 o F  = 0,5597 lbjam.ft Re p =   Gp Dp = 5597 , 4839 , 214087 1723 , x = 65884,2177  jH = 500 Gambar.24, Kern  Pada t av = 176 o F k = 0,1761 Btujam ft. o F cp = 3,1357 Btulb o F 3 1        k c  = 3 1 0,0838 4473 , 2,4915        = 2,1502  hiΦ p = 3 1              k c D k jH  = 500 x       1723 , 1761 , x 2,1502 = 1099,3416 Btujam ft 2 o F hioΦ p = h iΦ p x       OD ID = 954,7644 Btujam ft 2 o F  Temperatur dinding t w t w =   c c a p a c t T x ho hio ho t       =   176 302 1500 7644 , 954 1500 176    x = 252,9931 o F  Pada t w = 252,9931 o F w = 0,3967 lbjam ft. Φ p = w 0,14 = 0,55970,3967 0,14 = 1,0494  Koreksi koefisien hio hio = h ioΦ p . Φ p = 954,7644 x 1,0494 = 1001,9187 Btujam ft 2 o F Sehingga didapat Clean over all coefficient, Uc o io o io h h h h Uc   . 1500 9187 , 1001 1500 9187 , 1001   x Uc = 600,6902 btujam ft 2 . o F  Menghitung Ud Design Overall Coefficient Rd = 0,001 hr.ft 2 . o Fbtu Tabel 8. Kern, 1965 Ud 1 = Rd Uc 1  Ud 1 = 001 , 6902 , 600 1  Ud 1 = 0,0027 Ud = 375,2695 Btuhr.ft 2 . o F  Menghitung A surface area required A = t . U Q D  = 5628 , 100 375,2695 1541 , 539989  = 14,2942 ft 2  Menghitung jumlah hairpin External surface lin ft, a = 0,6220 ft 2 Tabel.11 Kern, 1965 Required length , L = a A = 6220 , 14,2942 = 22,9810 ft Panjang hairpin = 12, 15, 20 ft Kern, 1965 Diambil L h = 20 ft 1 hairpin terdiri dari 2 pipa n = 2 , maka jumlah hairpin yang diperlukan: Hairpin = h 2.L L = 20 2 9810 , 22  = 0,5745  1 Maka jumlah hairpins yang digunakan = 1 buah Koreksi panjang pipa: L kor = 2.L h x hairpin = 2 x 20 x 1 = 40 ft linier  Menghitung Luas permukaan perpindahan yang tersedia sebenarnya A = L kor x a” = 40 x 0,6220 = 24,88 ft 2  Menghitung Actual Design Overall Coeffesient, U d act Ud act = t A Q   = 5782 , 100 88 , 24 1542 , 539489  = 215,6015 Btujam ft 2 o F asumsi benar karena Ud koreksi Ud desain Setelah didapat nilai Uc dan Udact, maka dapat dihitung nilai Rd : Rd = Ud Uc Ud Uc   = 6015 , 215 6902 , 600 6015 , 215 6902 , 600   = 0,0031 hr ft 2 o F Btu Rd yang diperlukan = 0,001 hr.ft 2 . o Fbtu Tabel 8. Kern, 1965. Rd hitung Rd diperlukan memenuhi  Menghitung Pressure drop Annulus, steam 3. De = D 2 – D 1 pers. 6.4, Kern = 0,0573 ft Re a =  Ga De = 3413,6733 Fanning Factor untuk Turbulen f = 42 , Re 264 , 0035 , a  Inner pipe ,aseton 2. Re p = 65884,2177 f = 42 , Re 264 , 0035 , p  pers. 3.47b Kern 4. = 0,0122 5. ρ = 54,1784 lbft 3 2. Fa  = De g L Ga f       2 2 2 4  pers. 6.14, kern = 3,6 ft

3. Va =

3600 Ga   = 0,1382 ftdet Fi  =       g V x 2 1 2 = 0,0003 ft Pa  =   144 Fi Fa      = 0,0251 psi 2 psi memenuhi pers. 3.47b Kern = 0,0060 ft 2 in 2 s = 0,79 ft 3 lb table 6 Kern ρ = η4,73η2 lbft 3 2. ΔFp= D g L Gp f       2 2 2 4  = 3,82 ft Pp  = 144 Fp    = 1,45 psi 10 psi memenuhi Tabel C.16.1 Spesifikasi Heater -101 HE-101 Kode Alat HE – 101 Nama Alat Heater 101 Fungsi Memanaskan temperatur fresh feed metil asetat dari temperatur 30 o C menjadi temperatur 130 o C dengan media pemanas berupa steam pada temperatur 149,5 ºC dengan tekanan steam 469,6 kPa Bentuk Double pipe Heat Exchanger Dimensi pipa Annulus Inner steam aseton IPS 3 in IPS 2 in Sch. No 40 Sch. No. 40 OD 3,500 in OD 2,380 in ID 3,068 in ID 2,067 in a 0,917 ft 2 a 0,622 ft 2 0,0014 psi 0,0145 psi Panjang pipa 15 Ft Δt 100,5728 o F A 14,2942 ft 2 Uc 600,6902 Btujam.ft 2 F Ud 215,6015 Btujam.ft 2 F Rd 0,0031 jam ft 2 o F Btu Jumlah Hairpin Bahan konstruksi 1 buah Stainless Steel austenitic AISI tipe 316 Dengan melakukan perhitungan yang sama seperti HE-301, didapatkan spesifikasi untuk Heater pada proses selanjutnya. Pa  Pp  Tabel. Spesifikasi Heater HE-102 Nama Alat Heater Fungsi Memanaskan temperatur CO dari temperatur 30 o C menjadi temperatur 130 o C dengan media pemanas berupa steam Bentuk Double pipe Heat Exchanger Dimensi pipa Annulus Inner steam gas CO IPS 3 in IPS 2 in Sch. No 40 Sch. No. 40 OD 3,500 in OD 2,380 in ID 3,068 in ID 2,067 in a 0,917 ft 2 a 0,622 ft 2 0,0012 psi 0,0091 psi Panjang pipa 20 Ft Δt 99,272 o F A 45,7649 ft 2 Uc 18,1015 Btujam.ft 2 F Ud 16,365 Btujam.ft 2 F Rd 0,0059 jam ft 2 o F Btu Jumlah Hairpin Bahan konstruksi 2 buah Stainless Steel austenitic AISI tipe 316 Pa  Pp 

7. Pompa PO-101

Fungsi : Mengalirkan metil asetat dari Storage Tank ST-101 menuju ke heater-101 HE-101. Tipe Pompa : Centrifugal pump Bahan konstruksi : Stainless Steel austenitic AISI tipe 316 Alasan Pemilihan :  Dapat digunakan range kapasitas yang besar dan tekanan tinggi  Konstruksi sederhana sehingga harganya relatif lebih murah  Kecepatan putarannya stabil  Tidak memerlukan area yang luas T 1 P 1 z 1 F V 1 2 T 2 P 2 z 2 F V Gambar 1. Skema Aliran pada Pompa P-101 Friction loss yang perlu diperhitungkan antara lain :  Friksi karena kontraksi dari tangki ke pipa  Friksi pada pipa lurus  Friksi pada elbow  Friksi karena ekspansi  Friksi pada valve  Friksi pada pipa tee Asumsi :  Sifat-sifat fisis cairan dianggap tetap  Fluida incompressible Data-data perhitungan : feed = 968,5270 kgm 3  feed = 0,1237 cp = 0,0001 kgm.s Suction : Discharge : T 1 = 30 o C T 2 = 30 o C P 1 = 1 atm P 2 = 5 atm F V = 2261,7709 kgjam G V = 2261,7709 kgjam

a. Menghitung Debit Cairan

Diambil over design = 10 F V design = 1,1 x 2261,7709 kgjam = 2487,9480 kgjam = 0,6911 kgdetik  Gv Q  968,5270 2487,948  = 2,5688 m 3 jam = 1,5120 ft 3 menit = 11,3114 galmenit.

b. Menghitung Diameter Pipa

Diameter pipa optimum dihitung berdasarkan material pipa yang digunakan, karena fluida yang ditangani bersifat korosif digunakan