P = Np x x N
3
x Da
5
= 3 x 1.057 x 1
3
x 0,378
5
= Watt =
Hp Efisiensi motor penggerak = 80
Daya motor Pm =
Hp
Digunakan daya standar 18 Hp.
C.7 Reaktor Asam R-01
Fungsi :
Jenis : Reaktor tangki berpengaduk
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsiodal
Bahan Konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jenis Pengaduk : Flat six blade open turbine
Jenis Sambungan : Double welded butt joins
Jumlah Baffle : 4 buah
Jumlah : 3 unit
Reaksi yang terjadi : CaCO
3s
+ 2 HCl
aq
→CaCl
2s
+ CO
2g
+ H
2
O
l
Perhitungan :
a. Waktu Tinggal τ Reaktor
X
A
= 0,99 C
AO
= C
A
= C
AO
- C
AO
x X
A
= 0,033 - 0,033 x 0,99 =
M 0,000326
Asam klorida membutuhkan waktu τ 3 jam bereaksi dengan kalsium klorida
untuk berubah menjadi kalsium klorida apabila kondisi operasi pada reaktor tercapai William, dkk, 2002.
Dari figure 3.4-5 Geankoplis, 2003 dengan menggunakan kurva 2, untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np = 3.
Maka :
24,438 0,033
0,041
Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan kalsium klorida dengan penambahan HCl
0,033
8
, 033
,
b. Ukuran Reaktor
V = τ . V
campuran
= 1 jam . 1329 literjam = m
3
Volume larutan, Vl =
m
3
Faktor kelonggaran = 20
Volume tangki, V
T
= 1 + 0,2 . Vl = 1,2 1,329
= m
3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki : Hs : D = 1 : 1
Volume silinder =
Volume 2 tutup V
h
ellipsiodal =
Diameter tangki =
= m =
in Tinggi silinder Hs
= D = m
Tinggi tutup ellipsiodal Hh = 16 x D
= 16 x 1,150 m =
m 1,329
1,329
1,595
Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsiodal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga tinggi head Hh = 16 D Brownell Young, 1959.
1,150 45,295
1,150
0,192
3 2
D 4
μ Hs
D 4
μ
3 3
3
D 12
4 μ
Vt D
12 μ
D 4
μ Vt
Vh Vs
Vt
3
4 π
2x1,528 1
3
4 π
2Vt 1
3 2
2
D 12
μ 2
x D
6 1
D 4
μ 2
Hh x D
4 μ
3
4 1,595
x 12
Tinggi tangki H
T
= Hs + 2 x Hh = 1,150 + 2 x 0,192 =
m
b. Tekanan Desain
Tinggi bahan dalam tangki Hc = vl V
T
x H
T
= 1,329 1,595 x 1,534 =
m P
hidrostatik
= x g x Hc
= 1.432,193 x 9,8 x 1,278 =
Pa =
kPa P
O
= Tekanan Operasi = 1 atm = 101,325 kPa
Faktor Kelonggaran = 20
P
desain
= 1 + 1 x P
hidrostatik
+ P
O
= 2 x 17,942 + 101,325 =
kPa =
atm =
psi
c. Tebal Dinding Tangki bagian silinder
- Joint effieciency, E :
- Allowable stress, S :
psia - Corrosion Allowance, CA
: 0,125 in tahun
- Umur alat direncanakan, n :
10 tahun
- Tebal jaket, dt = Peters Timmerhaus, 1991
Dimana : d
= tebal dinding tangki bagian silinder in P
= tekanan desain psi R
= jari-jari dalam tangki in = D 2 Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-285 grade C ,
diperoleh data : Peters Timmerhaus, 1991 0,850
13.700 1,534
1,278
17.941,834 17,942
24,853 0,245
3,605
n CA x
P 0,6
- E
S. R
x P
n
CA x P
0,6 -
E S.
R x
P
S = allowable working stress
CA = corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan
E = efisiensi sambungan
dt = =
in
Dipilih tebal dinding standar = 1,5 in. Brownell Young, 1959
d. Tebal Dinding Head
