VI - 7
Utilit Spesifikasi Alat Utama
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
VI.4.1. Perhitungan Sistem Pengaduk
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade Perry 6
ed
; hal.19-9 Diameter impeler Da = 13 diameter shell
= 3,343 ft Lebar blade w
= 0,2 diameter impeller = 0,669 ft
Panjang blade = 0,25 x diameter impeller
= 0,836 ft
Penentuan Putaran Pengaduk
V = π x Da x N Joshi, hal; 389 dengan :
V = peripheral speed ; mmenit. Untuk pengaduk jenis turbin : peripheral speed = 200-250 mmenit Joshi, hal; 389
Da = diameter pengaduk ; m N = putaran pengaduk ; rpm
Diambil putaran pengaduk, N = 70 rpm = 1,167 rps Da = 3 ft = 1,019 m
V = π x 0,915 x 70 = 223,979 mmenit memenuhi range 200 - 250 mmenit
Penentuan Jumlah Pengaduk
sg bahan = ρ bahanρ reference x sg reference Himmelblau 5
ed
: hal. 24 = 2,4140
Jumlah pengaduk = tinggi liquid x sg diameter tangki Joshi, hal; 389 = 3,862325
≈ 4 buah Jarak antar pengaduk = 1 - 1,5 Diameter pengaduk = 4 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI - 8
Utilit Spesifikasi Alat Utama
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Bilangan Reynolds N
Re
Putaran Pengaduk, N = 70 rpm = 1,167 rps sg bahan =
ρ bahanρ reference x sg reference μ campuran
= 0,000277 lbft.dt berdasarkan sg bahan ρ campuran
= 150,703 lbcuft Nr
e = ρ x D
2
x N μ = 63806867 Karena Nre 10000 maka digunakan baffle
Perry 6
ed
, hal 19-8 Untuk Nre 10000 diperlukan 4 buah baffle, sudut 90o
Perry 6
ed
, hal 19-8
Lebar Baffle J = JDt
=112 Lebar baffle, J = 0,836 ft
Untuk Nre 10000 perhitungan power digunakan Ludwig, Vol. 1 pers. 5.5 P = K
3
x ρ x N
3
x D
5
g dengan :
P = power
; hp K
3
= faktor mixer turbin = 6,3 Ludwig, vol. 1 T.5.1, hal. 192
g = konstanta gravitasi
; lbdt
2
ρ = densitas
; lbcuft N = kecepatan putaran impeller ; rps
D = diameter impeller ; ft
P = 40243,065 lb.ftdt = 73,169 hp
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI - 9
Utilit Spesifikasi Alat Utama
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Untuk 4 buah impeller maka power input = 282,603 hp
Perhitungan Losses Pengaduk :
Gland losses kebocoran tenaga akibat poros dan bearing = 10 Joshi, 399 Gland Losses 10
= 28,260 hp Power input dengan gland losses
= 310,864 hp Transmission system losses
= 20 Joshi, 399 Transmission system losses 20
= 62,173 hp Power input dengan transmission system losses
= 373,036 hp Digunakan power motor
= 373 hp VI.4.2. Perhitungan Sistem Pendingin
Perhitungan Jaket
Perhitungan sistem penjaga suhu : Kern, hal 719 Dari neraca panas : suhu yang dijaga = 60
o
C Penentuan jaket berdasarkan rate terbesar, Q = 2823707 kkaljam
= 11197879,53 btujam Suhu masuk bahan rata-rata
= 30
o
C = 86
o
F Suhu keluar bahan
= 60
o
C = 140
o
F ∆T
= 54
o
F Kebutuhan media
= 141185,35 kgjam = 311257,22 lbjam Densitas media
= 62,43 lbcuft Rate volumetrik = rate massa lbjam = 2261,4985 cuftjam
densitas lbcuft = 0,628 cuftdtk
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI - 10
Utilit Spesifikasi Alat Utama
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Asumsi kecepatan aliran = 3 ftdt Kern, T. 12, hal. 845
Luas penampang = rate volumetrik cuftdt = 0,209 ft
2
kecepatan aliran ftdt Luas penampang = π 4 D
2 2
- D
1 2
dengan : D
1
= diameter luar bejana = di bejana + 2 x tebal = 10,0818 ft D
2
= diameter dalam jaket = 10,1309 ft
Spasi = D
2
- D
1
= 0,025 ft = 0,2952 ¼ in 2
Maka digunakan spasi jaket = 516 in D jaket = 10,1309 + ¼ in 12 = 10,134 ft
Penentuan Tebal Jaket
Tebal jaket berdasarkan ASME Code untuk cylindrical : t
min
= P x ri
fE-0,6P + C Brownell and Young, Pers. 13-1, hal. 254
dengan : t
min
= tebal shell minimum ; in P
= tekanan tangki ; psi
ri = jari-jari tangki
; in 12 D C
= faktor korosi ; in digunakan 18
E = faktor pengelasan, digunakan double welded, E = 0,8
f = stress allowable, bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 grade C,
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI - 11
Utilit Spesifikasi Alat Utama
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
maka f = 12650 psi Brownell and Young, T. 13-1 R = 12 D
= 5,067 in t min
= 0,264 in digunakan t = 14 in
Penentuan Tinggi Jaket
Ud = 300 btujam.ft
2o
F Kern, Tabel 8
A = Q Ud x ∆t = 620,2642 ft
2
A
jaket
= A
shell
+ A
conis
A
shell
= π . D . h silinder A
conis
= 0,785 D x m √4h
2
+ D - m + 0,785 d
2
Hesse : pers. 4-16 Untuk diameter
≤ 114 in, m = 12 in = 1 ft d = inside diameter jaket
= 10,134 ft D = outside diameter jaket OD + 2 x tebal jaket = 10,074 ft
A conis = 268,677 ft A jaket = A shell + A conis
620,264227 = π 10,134 x 1,210 h + 268,677 ft h jaket
= 19 ft Tinggi tangki
= 20 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI - 12
Utilit Spesifikasi Alat Utama
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Spesifikasi Nama alat : REAKTOR R - 230
Fungsi : Mereaksikan sodium silicate dan sulfuric acid membentuk silica gel.
Type : Silinder tegak, tutup atas dishead dan tutup bawah conical dilengkapi pengaduk dan jaket.
Jenis : Batch
Dimensi Shell
Diameter shell, inside = 10 ft
Tinggi shell = 20 ft
Tebal shell = 516 in
Dimensi Tutup
Tebal tutup atas dishead = 38 in
Tinggi tutup atas = 21 in
Tebal tutup bawah conis = 516 in
Tinggi tutup bawah = 1,210 ft
Bahan konstruksi = Carbon steel SA-283 grade C
Brownell and Young : 253 Jumlah
= 3 buah semi-continuous system
Sistem Pengaduk
Dipakai impeller jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 4 buah impeller. Diameter impeller
= 3,3 ft Panjang blade
= 0,8 ft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI - 13
Utilit Spesifikasi Alat Utama
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
Lebar blade = 0,7 ft
Power motor = 373 hp
Sistem Pendingin
Diameter jaket = 10,134 ft
Tinggi jaket = 19 ft
Jaket spacing = 516 in
Tebal jaket = 14 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VII - 1
Utilit Instrumentasi dan Keselamatan Kerja
Pra Rencana Pabrik Silica Gel Dari Sodium Carbonate Dan Pasir Silika Dengan Proses Hydrolysis
BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA
