14. ∆Pt =
= 0,383 psi 15. Gt = 108.497,835 lbmft
2
.jam Dari Gambar 27 hal. 837 diperoleh:
v
2
2g = 0,002 ∆Pr =
g v
s n
2 4
2
× = 0,028 psi
∆Pf = ∆Pt + ∆Pr = 0,383 + 0,028
= 0,410 psi
Pressure Drop 5 psi Maka spesifikasi dapat diterima.
5.25 High Temperature Shift Reactor R-401
Fungsi : Mereaksikan gas CO dan H
2
O menjadi gas H
2
dan CO
2
melalui mekanisme reaksi water gas shift Desain
: Berupa bejana tangki vertikal dengan tutup dan alas
berbentuk segmen elips torispherical head Bahan konstruksi :
Carbon Steel 316-SS Jumlah
: 1 unit
t s
Dt n
L Gt
f Φ
× ×
× ×
× ×
10 2
10 .
22 ,
5
Universitas Sumatera Utara
t
s
H D
t
h
Gambar LC.7A High Temperature Shift HTS Reactor
Kondisi operasi: Tekanan P
= 25 atm = 25 bar
Temperatur T = 450
o
C = 723,15 K
Laju alir molar N = 125,7972 kmoljam
Superficial velocity v = 0,3048 ms
Data Katalis:
Katalis yang digunakan :
Fe
2
O
3
= 93 ; BM = 159,6922
Cr
2
O
3
= 7 ; BM = 151,9902
Jenis dan Ukuran katalis :
Tablet dengan diameter 5-10 mm Space Velocity GHSV
: 3000jam
Sumber: Lee, Sungyu, 2006 Langkah-langkah perhitungan:
1. Perhitungan densitas molar pada keadaan standar,
ρ
s
RT P
ρ
s s
=
=
289 0,08314
1,01 ×
= 0,042 kmolm
3
2. Perhitungan laju alir volume pada keadaan standar, V
vs
N ρ
V
s vs
x =
=
042 ,
7972 ,
125 x
= 2992,662 m
3
jam
Universitas Sumatera Utara
3. Perhitungan volume katalis dalam bed, V
B
GHSV V
V
vs B
=
=
3000 2992,662
= 0,9975 m
3
4. Perhitungan densitas molar pada keadaan umpan,
ρ
RT p
ρ =
=
15 ,
623 0,08314
25,3312 ×
= 0,4889 kmolm
3
5. Laju alir volume dalam bed,V
V
ρ N
V
V
=
=
0,4889 125,7972
= 257,2866 m
3
jam
6. Perhitungan luas permukaan bed, A
B
v 3600
V A
V B
× =
=
3048 ,
3600 257,2866
×
= 0,2344 m
2
7. Perhitungan diameter reaktor
4
2
D A
B
π
=
;
π 4A
D
B
= =
π 2344
, 4
× = 0,5463 m
= 21,511 inch
8. Perhitungan tinggi reaktor
H : D = 2 : 1 H = 2 × D
= 2 × 0,5463 = 1,0927 m
9. Perhitungan tebal dinding reaktor
Referensi yang digunakan dalam perhitungan tebal dinding t
s
adalah dalam Silla,H., 2003, page. 279-284
ts =
α
s
×D + tc α
s
= P
S P
H
2 ,
1 2
− ×
×
ε
tc = korosi yang diizinkan inch
Universitas Sumatera Utara
= 18 inch = 0,125 inch P
= tekanan desain psig = Po + 25 psig
Po = tekanan operasi psig
= 367,39 psig P
= 392 psig D
= diameter dalam Reaktor inch = 21,551 inch
= 28 inch pembulatan 6 inch tambahan ε
H
= faktor efisiensi pengelasan Karena D 30 inch, pengelasan dilakukan secara longitudinal.
ε
H
juga tergantung dengan tipe inspeksi sinar X. Tanpa sinar X, diperoleh :
ε
H
= 0,85 S
= stress yang diinginkan psia Bahan konstruksi yang digunakan adalah karbon steel.
Dari table 6-37, Perry’s CEH, untuk T
operasi
= 450
o
C. S
= 130,074 Mpa = 18865,634 psia Maka,
αs =
392 2
, 1
634 ,
18865 85
, 2
392 ×
− ×
×
= 0,0124 inch dan
ts = 0,0124 ×28 + 0,125 inch
= 0,4666 inch = 11,8522 mm
Universitas Sumatera Utara
10. Perhitungan desain tutup kepala atas dan bawah
Desain tutup menggunakan torispherical head
t
L
D L
Gambar LC.7B Tutup Reaktor HTS menggunakan torispherical head Dimana:
LD = ¼
t
L
= α
L
×D + tc α
L
= P
S P
H
2 ,
2 104
, 1
− ×
× ×
ε
=
392 2
, 634
, 8865
1 85
, 2
392 104
, 1
− ×
×
= 0,0135 t
L
= 0,0135×28 + 0,4975 =
0,1880 inch =
4,7752 mm L
= ¼ × 28 =
7 inch = 177,8 mm
Universitas Sumatera Utara
5.26 Water Cooler I E-402
