Maka : P = 0,07 x 4,3251
0,63
x 23 = 4,0258 kW
= 5,4736 hp
4. Tangki penyimpanan H
2
SO
4
TT-103
Fungsi : untuk menyimpan H
2
SO
4
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Jenis Sambungan : Double welded butt joints Bahan konstruksi : High Alloy Steel SA-240 Grade 316
Kondisi Penyimpanan: T
= 30
o
C P
= 1 atm Kebutuhan H
2
SO
4
= 62,2819 kgjam Faktor Kelonggaran
= 20 Densitas
= 1840 kgm
3
Kebutuhan perancangan = 15 hari
Jumlah = 1 unit
Perhitungan: Ukuran Tangki
V
larutan
= 0,5077 m
3
Faktor kelonggaran = 20
Volume tangki Vt = 1+0,2
× V
1
= 1,2 × 0,5077 = 0,6093 m
3
Ingin dirancang tangki penyimpanan bentuk siinder dengan dasar datar dan ellipsoidal head:
Digunakan: Ellipsoidal head dengan Hh : D = 1 : 4
Walas, 1990
Universitas Sumatera Utara
Hh = ¼ D
Volume head Vh =
π6 x D
2
x Hh =
π6 x D
2
¼ D = 0,1309 D
3
Shell silinder dengan Hs : D = 3 : 1 Walas, 1990
Hs = 3 D
Volume silinder Vs =
π4 x D
2
x Hs =
π4 x D
2
3D = 2,355 D
3
Diameter dan Tinggi Tangki Volume tangki
= Vs + Vh 0,6093 m
3
= 2,355 D
3
+ 0,1309 D
3
0,6093 m
3
= 2,4859 D
3
D =
= 0,6258 m R
= 0,3129 m Tinggi head :
Hh = ¼ D
= ¼ x 0,6258 m = 0,1565 m
Tinggi shell : Hs
= 3 D = 3 x 0,6258 m
= 1,8774 m Tinggi tangki
= Hs + Hh = 1,8774 m + 0,1565 m
= 2,0339 m Tinggi larutan dalam tangki h =
Universitas Sumatera Utara
= x 1,8774 m
= 1,5645 m
Tekanan design P
hidrostatik
= ρ x g x h = 1028 kgm
3
x 9,8 ms
2
x 1,5645 m = 28211,6 Nm
2
x = 28,212 kPa
P
operasi
= 1 atm = 101,325 kPa
P
total
= P
hidrostatik
+ P
operasi
= 28,212 kPa + 101,325 kPa = 129,5366 kPa
Faktor kelonggaran = 20
P
desain
= 1+0,2 x P
total
= 1,2 + 129,5366 kPa = 155,444 kPa
Tebal dinding tangki bagian silinder Direncanakan menggunakan bahan konstruksi High Alloy Steel A.S.M.E
Spesification No. SA-240 Grade 316 Walas, 1990, diperoleh data : Joint efficiency E
: 0,9 Allowable stress S
: 18700 psi = 128931,9559 kPa Ketebalan dinding
Ketebalan ellipsoidal head: th
1
= =
= 0,00041 m Ketebalan shell silinder:
t
shell
=
Universitas Sumatera Utara
= = 0,00042 m
Ketebalan flat head: th
2
= =
= 0,0119 m
5. Mixer I M-101
Fungsi :Untuk mencampurkan unbleached pulp dengan H
2
SO
4
sebelum proses bleaching klorin dioksida Bentuk Kontruksi : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal
Bahan : Carbon Steel SA-285 Grade C
Jenis Sambungan : Double welded butt joints Jumlah
: 1 unit
Kondisi Operasi:
- T
= 30
o
C -
P = 1 atm
- Faktor Kelonggaran
= 20 -
Laju total massa umpan masuk F = 113302,0183 kgjam
- Densitas campuran
= 1030,3827 kgm
3
- Viskositas campuran
= 0,78 cp
Universitas Sumatera Utara
- Laju volumetrik umpan Q
= 113302,0183 1030,3827 m
3
jam = 109,9611 m
3
jam
Perhitungan: Ukuran Tangki
Volume larutan V
l
= 113302,0183 1030,3827 = 109,9611 m
3
Faktor kelonggaran = 20
Volume tangki = V
1
× 1,2 = 109,9611
× 1,2 = 131,9533 m
3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : D = 8 : 1 Volume silinder Vs =
π4 × D
2
Hs = 2. π× D
3
Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga,
tinggi head Hh = 14
× D Walas, 1990 volume 2 tutup Vh ellipsoidal =
π4 × D
2
Hh × 2
= π4 × D
2
14 × D × 2
= π4 × D
3
Vt = Vs + Vh Vt = 2.
π × D
3
+ π4 × D
3
Walas, 1990 Vt = 9
π4 × D
3
Diameter tangki D =
=
= 2,6532 m Jari-jari R
= = 1,3266 m
Tinggi silinder Hs = 8D
= 8 x 2,6532 m = 21,2256 m
Tinggi tutup ellipsoidal Hh = 14
× D
Universitas Sumatera Utara
= 14 × 2,6532 m
= 3,5376 m
Tinggi Tangki HT = Hs + Hh x 2 = 21,2256 m + 3,5376 x 2 m
= 28,3008 m Tinggi bahan dalam tangki Hc = V
1
Vt x HT = 100,4487 120,5385 x 27,4599
= 23,5840 m Tekanan design
P hidrostatik = ρ x g x Hc
= 1030,3827 x 9,8 x 23,5840 m = 238145,0249 Pa = 238,1450 kPa
P
operasi
= 1 atm =101,325 kPa
P
maks.
= P
hidrostatik
+ P
operasi
= 238,1450 + 101,325 = 339,47 kPa
Faktor kelonggaran = 20
P
desain
= 1+0,2 x P
maks
= 1,2 + 339,47 kPa = 407,364 kPa
Tebal dinding mixer bagian silinder
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C Peters et.al., 2004, diperoleh data :
- Corrosion allowance CA
: 0,000805 mtahun -
Allowable working stress S : 13700 psi
= 94458,212 kPa -
Efisiensi sambungan E : 0,85
- Umur alat n direncanakan
: 10 tahun -
Tebal silinder dT = Peters et.al., 2004
dimana : d = tebal dinding tangki bagian silinder m
P = tekanan desain kPa R = jari-jari dalam tangki m = D2
S = Allowable working stress
Universitas Sumatera Utara
CA = Corrosion allowance n = umur alat yang direncanakan
E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar = m = 0,5694 in= ¾ in Walas, 1990
Tebal dinding head Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C
Peters et.al., 2004, diperoleh data :
- Corrosion allowance CA
: 0,000805 mtahun -
Allowable working stress S : 13700 psi
= 94458,212 kPa -
Efisiensi sambungan E : 0,85
- Umur alat n direncanakan
: 10 tahun -
Tebal silinder d =
-
Peters et.al., 2004 dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder m
P = tekanan desain kPa
D = diameter dalam tangki m
S = Allowable working stress
CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan
E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar = m = 0,5821 in = 58 in
Walas, 1990
Pengaduk impeller Jenis
: flat six blade open turbine turbin datar enam daun Kecepatan putaran N = 60 rpm = 1 rps
Efisiensi motor = 80 Peters et.al., 2004
Universitas Sumatera Utara
Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : Da : Dt = 1 : 3 Geankoplis, 1997
W : Da = 1 : 8 Geankoplis, 1997 C : Dt
= 1 : 3 Geankoplis, 1997 4 Baffle : Dt J = 12
Geankoplis, 1997 dimana
: Da
= diameter pengaduk
Dt =
diameter tangki W
= lebar daun pengaduk
C =
jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi:
Diameter pengaduk Da = 13
× Dt = 13 × 2,6532 m = 0,8844 m Lebar daun pengaduk W
= 18 × Da = 18 × 0,8844 m = 0,1105 m
Tinggi pengaduk dari dasar C = 13 × Dt = 13 × 2,6532 m = 0,8844 m
Lebar baffle J = 112 Dt = 112
× 2,6532 m = 0,2211 m Daya untuk pengaduk
Bilangan Reynold NRe =
µ ρ
N Da
2
= = 1033,2377
Dari figure 3.4-5 Geankoplis, 1997, untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np = 2,5
Universitas Sumatera Utara
Maka,
5 3
Da N
Np P
× ×
× =
ρ
Geankoplis, 1997 = 2,5 x 1033,2377x 1
3
x 0,8844
5
= 1393,7319 Js = 1,869 hp
Daya motor Pm = P 0,8 = 1,869 0,8
= 2,3363 hp
6. Tangki Penyimpanan Klorin Dioksida TT-102
Kategori