Spesifikasi Alat Utama VI-1
Pra Rencana Pabrik Water Glass dari Sodium Carbonate dan Pasir Silika Dengan Proses Alkali Carbonate
BAB VI ALAT UTAMA
Rotary Dissolver
Prinsip kerja : Rotary dissolver merupakan silinder besi yang berputar pada “bearing”
dengan membentuk sudut kemiringan berdasarkan sumbu horizontal. Feed masuk pada ujung silinder yang lebih tinggi dan dengan gaya gravitasi dikarenakan sudut
kemiringan dan perputaran dari silinder, maka bahan yang diumpankan akan keluar melalui ujung yang lain dengan mengalami pemanasan dengan steam yang
dilewatkan sparger. Pada saat yang bersamaan feed masuk dilarutkan dengan air proses dengan
perbandingan yang ditentukan. Proses pelarutan dengan bantuan pemanasan dengan steam bertujuan untuk mempercepat proses pelarutan.
Perhitungan :
Dari neraca massa dan neraca panas : Feed masuk
= 15164,3630 kgjam = 33431,35 lbjam Total panas
= 5659914,7144 kkaljam = 22459956,57 Btujam Suhu bahan masuk
= 33 °C = 92 °F
Suhu bahan keluar = 105,6 °C
= 223 °F Suhu steam masuk
= 155,6 °C = 313 °F
Suhu steam keluar = 105,6 °C
= 223 °F
Log mean Temperature difference : t
1
= 313 - 223 = 90 °F t
2
= 223 - 92 = 131 °F
Perpindahan panas :
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat Utama VI-2
Pra Rencana Pabrik Water Glass dari Sodium Carbonate dan Pasir Silika Dengan Proses Alkali Carbonate
Q = Ua x V x T
[ Perry 6
ed
, pers.20-35] dengan :
Q = panas total , Jdt
Ua = koefisien volumetrik heat tranfer,Jm3.dt.K
Ua = 25 - 60 kJ m3 . dt . K Perry 7ed ; 12-58
V = Volume Drum ; m
3
T = Log mean temperature difference, K
Q =
5659914,7144 kkaljam = 5659914,7144 x 4190 3600 =
6587512 Jdt T
= 316,5 K
Ua =
25 kJ m
3
. dt . K = 25000 316,5 =
79 J m
3
. dt . K maka :
V =
263,50 m³
Perhitungan diameter rotary dissolver :
[Perry 6ed, pers.20-36] ; Q = Q
= Total heat tranfer ; = 5659914,7144 kkaljam = 22459956,5633 Btujam G
= rate media pemanas ; lbj.ft² [0,5 sd 5 kgdt.m² ; Ulrich, T.4-10] diambil 1 kgdt.m² = 1 x 737 lbj.ft² = 737lbj.ft²
V = 263,50 m
3
= 263,50 x 35,72 = 9412,236929 cuft T
= 316,5 K D
= = 5,5 ft
= 1,68 m
Area drum :
A Drum =
Ulrich : 143 Diamter drum
= 5,5 ft
A Drum =
23,95 ft²
Perhitungan panjang drum, L :
[Perry 6
ed
, pers.20-39 ; pers.20-40 :hal. 20-23]
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat Utama VI-3
Pra Rencana Pabrik Water Glass dari Sodium Carbonate dan Pasir Silika Dengan Proses Alkali Carbonate
=
B =
5 Dp
-0,5
[Perry 6ed, pers.20-39 ; pers.20-40 :hal. 20-23] Dengan :
=
time to passes ;
menit L
= panjang drum
; ft
S =
slope drum ;
ftft N
= speed
; rpm
D =
diameter drum ;
ft B
= konstanta material
G =
rate massa udara ;
lbj.ft² F
= rate solid
; lb solid j.ft²
Dp =
berat partikel ;
m Ketentuan :
L =
panjang drum ;
ft [ Ulrich, T.4-10, hal 132]
S =
slope drum ;
0,05 ftft [Perry 6ed, pers.20-33] D
= diameter drum
; ft
[ Ulrich, T.4-10, hal 132] G
= rate massa udara
; 0,5-5 kgm².dt [Perry 6
ed
, pers.20-33] F
= rate solid
; lb solid j.ft²
Asumsi : Dp = ukuran partikel ; 10 mesh = 1680
m [ Perry 6ed;T.21-6 ] G = rate massa udara ; 1 kgm².dt = 737 lbj.ft²
S = slope drum ; 0,05 ftft N = speed ; 6 rpm
Perhitungan tebal shell drum :
Rotary drum memakai shell dari carbon stell SA 515 grade dengan stress allowable = 13700 psi Perry 5
ed
, tabel 6-57, hal.6-691. Untuk las dipakai double welded butt joint dengan efisiensi 80 ; faktor korosi : C = 18
H D = 0,16 Perry5ed , tabel 6-57, hal.6-691 H
= 0,16 x D = 0,16 x 5,5 = 0,88 ft
= 77,6 lbcuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat Utama VI-4
Pra Rencana Pabrik Water Glass dari Sodium Carbonate dan Pasir Silika Dengan Proses Alkali Carbonate
Tekanan vertikal pada tangki :
[Mc.cabe,pers.26-24] P
B
= tekanan vertikal dasar bejana
B
= bulk densitas bahan, lbcuft
=
koefisien gesek = 0,35 - 0,55 diambil 0,45 [Mc.Cabe, hal 302] k
= ratio tekanan normal
k =
= 0,334 sudut = 30°
Zt =
tinggi total material dalam tangki , asumsi tinggi bahan = 15 dari tinggi drum
= 15 x 0,9 = 0,135
ft [ Ulrich T.4-10 ]
r =
jari-jari tangki, ft ; r = D 2 = 2,75 ft maka :
[Mc.Cabe, pers.26-24] P
B
= 10,399 lbft
2
; P
B
= 0,072 psi ; 1 lbft
2
= 0,006945 psi Tekanan lateral
P
L
= k . P
B
= 0,334 x 0,072 = 0,024 psi
P operasi = PB + PL = 0,072 + 0,024 = 0,096 psi
untuk faktor keamanan 10, digunakan tekanan = 1,1 x 0,096 = 0,1 psi Tebal shell, digunakan API-ASME Code
[ HR,p.85 ]
dipakai double welded butt jooint, e = 80 = 0,1253 in, digunakan 316 in
Penentuan Panjang drum :
Asumsi time of passage, = 10 menit
[ Perry ed, pers.20-39; hal.20-33 ]
= tanda + untuk aliran counter-current [ Perry 6ed, hal.20-33 ]
B =
5 x DP
-0,5
B =
5 x 0,024397502 = 0,12
A drum = 23,9
ft
2
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat Utama VI-5
Pra Rencana Pabrik Water Glass dari Sodium Carbonate dan Pasir Silika Dengan Proses Alkali Carbonate
F =
1395,911 lbjam.ft
2
10 =
[untuk counter-current +] Didapat L
448,856 ft
Sudut untuk rotary drum :
slope =
0,05 ftft sudut rotary =
arc tg 0,05 = 2,8°
Isolasi :
Batu isolasi dipakai setebal 12 in Petrokimia Manual,338 Diameter luar rotary
= 5,5 + 2 [ 31612 = 5,5547 ft maka diamter rotary terisolasi
= 5,5547 + 2 1212 = 7,5547 ft Perhitungan power rotary :
Perry 6
ed
, pers.20-44 = hp = dengan :
N =
putaran rotary = 6 rpm d
= diameter shell = 5,5 ft
w =
berat bahan = 33431,3547 lbjam
D =
d + 2 = 7,5 ft W
= berat total
Perhitungan berat total :
aberat shell : We
= x Do
2
– Di
2
x L x
Dengan :
Do =
diameter luar shell = 5,5547 ft Di
= diamter dalam shell = 5,5 ft
L =
panjang drum = 48,856 ft
= density steel = 482 lbcuft
We =
0,785 x 5,5547
2
– 5,5
2
x 48,856 x 482 = 6399,668 lb b berat isolasi :
We =
x Do
2
– Di
2
x L x
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Spesifikasi Alat Utama VI-6
Pra Rencana Pabrik Water Glass dari Sodium Carbonate dan Pasir Silika Dengan Proses Alkali Carbonate
Dengan :
Do =
diameter luar shell = 7,5547 ft Di
= diamter dalam shell = 5,6 ft
L =
panjang drum = 48,856 ft
= density steel = 19 lbcuft
We =
0,785 x 7,5547
2
– 5,6
2
x 48,856 x 19 = 19105,533 lb c berat bahan dalam drum
Untuk solid hold-up = 15 [Ulrich T.4-10]
Rate massa = 33431,355 lbjam
berat bahan = 1,15 x 33431,355= 38446,06 lb
Berat total = 6399,668 + 19105,533 + 38446,06 = 63951,259 lb
Berat lain diasumsikan 15, maka berat total = 1,15 x 63951,259 69.000 lb
Perry 6
ed
, persamaan 20-44 = hp = hp =
= 60 hp dengan efisiensi motor = 75
[ Perry 6ed ; p.20-37 , maka : P =
60 75 = 80 hp
Spesifikasi :
Kapasitas :
15164,363 kgjam Isolasi
: Batu isolasi
Tebal isolasi :
12 in Tebal shell
: 316 in
Diameter :
5,523 ft Panjang
: 48,856 ft
Tinggi bahan :
0,135 ft Sudut rotary
: 2,8°
Time of passes :
10 menit Power
: 80 hp
Jumlah :
1 buah
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII-1
Pra Rencana Pabrik Water Glass dari Sodium Carbonate dan Pasir Silika Dengan Proses Alkali Carbonate
BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
