Quench Chamber M-301 KESIMPULAN

5.83 Quench Chamber M-301

Fungsi : – Mendinginkan aliran gas panas sampai suhu 60 o C – membersihkan partikel pengotor char dan olivine dari aliran gas Bahan konstruksi : Carbon steel Bentuk : Baffle Tower type Impingement tray scrubber Jumlah : 1 unit Gambar LC.18 Quench Chamber type Impingement tray scrubber Kondisi Operasi: T gas input = 148,889 o C = 300 o F T gas output = 60 o C = 140 o F T liq input = 43,33 o C = 109,994 o F T liq output = 60 o C = 140 o F P input = 1,021 atm m g = 77757,140 kgjam = 171424,945 lbjam m liq output = 16589,137 kgjam = 36572,743 lbjam ρ g = 0,485 kgm 3 = 0,030 lbft 3 ρ liq = 993,398 kgm 3 = 62,016 lbft 3 Qt = 78920028,786 kJjam = 74801460,378 Btujam Cp gas = 2,281 kJkg-C = 0,545 Btulb-F H 2 O terkondensasikan = 19821,934 kgjam = 43699,831 lbjam Universitas Sumatera Utara Langkah-langkah perhitungan Scrubber M-301:

1. Menghitung beban kondensasi H

2 O Q c Q c = H 2 O terkondensasikan × λH 2 O 1,021atm; 148,889 o C λH 2 O 1,021atm; 148,889 o C = 2773,83 kJkg Qc = 54982673,884 kJjam = 52113314,773 Btujam

2. Menghitung beban pendingin sensible gas Q

g Q g = Qt – Q c = 22688145,605 Btujam Diameter kolom D di-trial sampai v w-desain mendekati v w-max Setelah di-trial, didapat D = 12,351 ft = 3,765 m Dipilih 50 cut segmental baffles Jarak antar baffle Sb di-trial sampai v c-desain mendekati v c-max Setelah di-trial, didapat Sb = 29,354 in = 2,446 ft = 0,746 m

3. Menghitung luas penampang kolom At, jendela Aw, dan tirai Ac

Luas penampang kolom At At = 0,25 πD 2 At = 119,809 ft 2 Luas jendela Aw 100 At baffles segmental cut Aw × = = 100 809 , 119 50 Aw × = Aw = 59,904 ft 2 Universitas Sumatera Utara Luas tirai Ac Ac = Sb × D = 2,446 × 12,351 = 30,213 ft 2

4. Menghitung laju alir volum gas per detik Gv, v

w-max , v w-deasin , v c-max , v c-desain g g 3600 ρ m Gv = = 1571,421 ft 3 s 5 , max 58 ,         − = g g l W v ρ ρ ρ = 26,232 fts Aw Gv v Wdesain = = 26,232 fts 5 , max 15 , 1         − = g g l c v ρ ρ ρ = 52,012 fts Ac Gv v cdesain = = 52,012 fts

5. Menghitung overall volumetric heat transfer coefficient Ua

Ua = C × G 0,7 × L 0,4 Dimana : C = konstanta yang tergantung dengan jarak antar baffle Untuk jarak antar baffle 33 inch, C = 0,16. G = kecepatan alir massa gas Universitas Sumatera Utara At m G g = = 1430,820 lbjam.ft 2 L = kecepatan alir massa liquid At m L output liq = = 305,529 lbjam.ft 2 Maka : Ua = 255,210 Btujam ft 2 F

6. Menghitung Ua yang dikoreksi Ua corr

    = Qt Qg Ua 1 1 corr Ua = 841,411 Btujam.ft 2 .F

7. Menghitung dimensi kolom

Volum zona kontak gas dengan liquid Vt [ ] T T T T Ln T T T T Δt input liq output gas output liq input gas input liq output gas output liq input gas M − − − − − = T gas input – T liq output = 160 o F T gas output – T liq input = 30,006 o F Δt M = 77,665 o F M Δt Uacorr Qt Vt × = = 1144,659 ft 3 Tinggi zona kontak gas dengan liquid Zt At Vt Zt = = 9,554 ft = 2,912 m Jumlah baffle Nb Sb Zt Nb = = 4 baffle Universitas Sumatera Utara Tinggi level liquid di dasar scrubber Z L Z L = V L × ts × 4 πD 2 Dimana : V L = aliran volumetric liquid m 3 min V L = m liq output ρ l × 160 = 0,278 m 3 min ts = waktu tinggal liquid di dasar scrubber min ts = 7 min maka : Z L = 0,175 m Jarak antara level liquid dengan gas inlet Z LG ditentukan Z LG = 1,5 m Jarak antara gas inlet dengan baffle pertama di dasar scrubber Z GB ditentukan Z GB = 0,9 m Jarak antara liquid inlet dengan baffle pertama di puncak scrubber Z IB ditentukan Z IB = 0,9 m Tinggi total scrubber Z T Z T = Zt + Z L + Z LG + Z GB + Z IB = 6,387 m

8. Menghitung pressure drop Dp gas

Nb 0,7 v ρ ρ 0,186 Dp 2 W l g ×           = = 0,498 inch H 2 O = 0,018 psia Universitas Sumatera Utara

5.84 Venturi Scrubber M-302