74
Dimana :
θ
= 30
o
D = diameter storage
t = tebal tutup
Sehingga :
xt D
430 sin
= θ
xt 430
120 30
sin =
430 30
sin 120
= t
= 0,5581ft
Spesifikasi peralatan : Nama
: Storage MEA F-141 Fungsi
: untuk menyimpan MEA selama 30 hari Type
: silinder tegak dengan tutup atas conical dan tutup bawah datar Kapasitas
: 11893,76 kg Volume silinder
: 96690 bbl Diameter storage
: 120 ft Tinggi storage
: 48 ft Bahan
: High alloy steel SA 240 Grade M type 316 Jumlah
: 1 buah
a.2 Storage bahan gas, berupa Spherical tank
Fungsi : Menampung bahan baku oksigen selama 30 hari, dengan laju alir 14767,23 kgjam Type
: Sperical tank Dasar perancangan :
Temperatur : 298 K
Tekanan : 14 atm = 14,1855 bar = 205,74 psi
Rate O
2
: 14767,23 kgjam Kapasitas storage O
2
hari jam
harix jamx
kg 24
30 23
, 14767
=
75
= 10632404,98 kg
•Menentukan densitas O
2
Dari Smith Van Ness, table B1 hal 635, didapatkan : Tc
= 154,6 K Pc
= 50,43 bar = 5043000 Pa Zc
= 0,288 Dari data diatas, maka :
Dari table 2-396, Perry hal 2-361 didapat harga Z
RA
= 0,289 n = 1 + 1 – Tr
27
n = 1 + 1 – 1,93
27
= 1
=
n RA
Z RTc
Pc 1
ρ
=
1
289 ,
1 6
, 154
8314 5043000
x ρ
= 13,576 kmolm
3
= 434,43 kgm
3
= 26,935 lbft
3
•
Menentukan volume storage
ρ Kapasitas
Volume =
3
43 ,
434 10632404
m kg
Volume =
= 24474,27 m
3
Direncanakan tangki dibagi menjadi 3 buah, sehingga :
3 27
, 24474
=
t
V
= 8158,09 m
3
Bahan akan mengisi tangki sebesar 80 dari volume total, maka :
3 tan
62 ,
10197 8
, 09
, 8158
m V
gki
= =
76
Dari Ulrich tabel4-27, hal 248, volume maksimum untuk spherical tank adalah 15000 m
3
.Maka rancangan volume tangki diatas sudah memenuhi. •
Menentukan diameter tangki
3 tan
3 4
xD x
V
gki
π =
3
3 4
π x
V D
=
3
14 ,
3 3
4 62
, 10197
x D
=
= 13,45 m = 14 m = 45,92 ft R = 7 m = 275,59 in = 22,97 ft
•
Menentukan P desain
144 1
− =
= H
Ph rostatik
TekananHid ρ
psi ft
ft lb
109 ,
4 144
1 97
, 22
935 ,
26
3
= −
=
P
design
= P + P
h
= 205,8 psi + 4,109 psi = 209,909 psi
= 195,209 psig •
Menentukan tebal tangki ts
C pi
E f
r pi
ts +
− =
6 ,
. 2
.
Dimana : pi
= tekanan dalam tangki r
= jari-jari tangki in f
= stress yang diijinkan psi = 17.500 psi E
= Efisiensi = 0,8 C
= factor korosi 116
16 1
209 ,
195 6
, 8
, 17500
2 59
, 275
209 ,
195 +
− =
x x
x ts
= 2 in
77
Spesifikasi alat :
Nama : Storage O
2
F-141 Fungsi
: Menampung bahan baku oksigen selama 30 hari Type
: Spherical Tank Kapasitas
: 10197,62 m
3
Dimensi: d : 14 m
ts : 2 in
Bahan : High Alloy Steel SA 240 Grade B
Jumlah : 3 buah
b. Alat Pemroses
b.1 Tangki Pengencer
Fungsi : Untuk mengencerkan MEA dari konsentrasi 100 menjadi 25
Type : Silinder tegak dengan tutup atas berbentuk standard dished dan tutup bawah
berbentuk konis dan dilengkapi dengan pengaduk.
Dasar perancangan : Kapasitas
= 22422,67 kgjam = 49419,56 lbjam Densitas
= 63,58 lbft
3
Tekanan = 1 atm
Waktu tinggal = 1 jam Bahan konstruksi = Carbon Steel SA 240 Grade M type 316
•
Menentukan dimensi tangki
gal xWaktuTing
m id
VolumeLiqu ρ
= jam
x ft
lb jam
lb 1
58 ,
63 56
, 49419
3
=
= 777,28ft
3
Volume liquid diasumsikan 80 dari volume tangki dan Ls = 1,5 di
3
60 ,
971 8
, 28
, 777
ft ki
VolumeTang =
=
Volume tangki = volume tutup atas + volume silinder + volume tutup bawah
α π
π 2
1 24
5 ,
1 4
1 0847
, 60
, 971
3 3
3 3
tg xdi
x xdi
di ft
+ +
=
971,60 = 0,0847 di
3
+ 1,1775 di
3
+ 0,22661 di
3
78
di
3
= 932,29 di
3
= 9,77ft = 117,23 in •
Menentukan tinggi shell
Ls = 1,5 di Ls = 1,5 x 117,23 = 175,84 in
•
Menentukan tinggi liquid dalam shell
in ft
x xdi
Vliquid L
ls
63 ,
155 97
, 12
77 ,
9 28
, 777
4 14
, 3
2 4
14 ,
3
= =
= =
•
Menentukan tekanan design Pi
psi x
H x
rostatik TekananHid
28 ,
5 144
1 97
, 12
58 ,
63 144
1 =
− =
− = ρ
Tekanan design Pi = 14,7psi + 5,28 psi
= 19,98psi
= 5,28psig •
Menentukan tebal silinder
16 1
6 ,
2 +
− =
xPi fxE
Pixdi ts
16 1
28 ,
5 6
, 8
, 18750
2 23
, 177
28 ,
5 +
− =
x x
x ts
= 0,0625 in = 316 in Standarisasi :
do = di + 2 ts = 117,23 + 2 316
= 117,60 in Standarisasi di dari Brownell and Young hal 91 :
do = 120 in di baru = do – 2 ts
= 120 – 2 x 3 316
= 119,6 in
•
Menentukan tebal tutup atas berbentuk standard dished tha
16 1
1 ,
885 ,
+ −
= xPi
fxE xPixdi
tha
79
16 1
28 ,
5 1
, 8
, 18750
16 ,
119 28
, 5
885 ,
+ −
= x
x x
x tha
= 0,10 in = 516 in
• Menentukan tebal tutup bawah berbentuk conis thb
16 1
2 1
cos 6
, 2
+ −
= α
xPi fxE
Pixdi tha
16 1
60 cos
28 ,
5 6
, 8
, 18750
2 28
, 5
+ −
= x
x xdi
tha
= 0,04 in = 316 in •
Menentukan tinggi tangki
Tinggi tutup atas berbentuk standard dished ha = 0,169 x di
= 0,169x 119,6 in = 20,21 in
Tinggi tutup bawah berbentuk conis
α
2 1
2 1
tg di
hb =
60 16
, 199
2 1
tg x
=
= 41,47 in Tinggi tangki = ha + Ls + hb
= 20,21 in + 175,84 in + 41,47 in = 237,53 in
• Menentukan system pengaduk
Perencanaan : digunakan pengaduk jenis axial turbin dengan 4 buah blade pada 45
o
angle digunakan High alloy steel SA 240 Grade M type 316 sebagai kionstruksi dari
impelar digunakan Hot Roller SAE 1020 sebagai bahan konstruksi dari pengaduk
Dari G.G Brownell and Young hal.507 diperoleh data-data sebagai berikut : DtDi = 2,4 – 3,0
ZlDi = 2,7 – 3,9 ZiDi = 0,75 – 1,3
WDi = 0,17 Dimana :
Dt = Diameter dalam silinder Di = Diameter impeller
80
Zi = Tinggi impeller dari dasar tangki Zl = Tinggi liquid dalam silinder
W = Lebar daun impeller
• Menentukan diameter impeller
DtDi = 3,0 Di = Dt3,0
Di = 120 in 3,0 = 60 in = 5 ft
• Menentukan tinggi impeller dari dasar tangki
ZiDi = 1,3
Zi = 1,3 Di
= 1,3 x 60 in = 78 in
• Menentukan panjang impeller
WDi = 0,17
W = 0,17 Di
= 0,17 x 60 in = 10,2 in
• Menentukan tebal blades
JDt = 110
J = Dt10
= 120 in 10 =12 in
• Menentukan jumlah pengaduk
2
2xDi Hliquid
n =
buah x
1 005
, 120
2 63
, 155
2
= =
=
• Daya pengaduk
Rumus :
gc xDt
xn x
P
5 3
ρ Φ
=
Dimana :P = daya pengaduk lbf.ftdtk Φ
=
power number dengan menghitung NRe
• Menghitung bilangan Reynold
Rumus :
µ ρ
x nxDi
N
2
Re =
Dimana : n = putaran pengaduk, ditetapkan = 120 rpm = 2 rps Di = diameter impeller
ρ
= densitas
µ
= viscositas = 0,001 lbft.dtk
81
2100 89
, 3153916
001 ,
58 ,
63 5
2 Re
2
ulen AliranTurb
x x
N =
=
• Menghitung poros pengaduk
Dari G.G. Brown fig 4.77 hal 507 diperoleh
Φ
= 4
ik putaran
x D
N det
935 ,
1 60
. 5
33 ,
1 ,
162 1
, 162
2 1
2 1
= =
=
Maka daya pengaduk :
Hp x
x x
x x
P 27
, 1
550 174
, 32
5 33
, 935
, 1
58 ,
63 4
5 3
= =
Kehilangan karena gesekan = 10 Kehilangan karena system transisi = 20
Power input = 0,3 x 1,27 + 1,27 = 1,66 Hp
Efisiensi motor ditentukan = 80
Hp Hp
PowerMotor 5
, 2
07 ,
2 8
, 66
, 1
≈ =
=
Spesifikasi Alat :
Nama : Tangki pengencer M-143
Fungsi : Mengencerkan larutan MEA dari konsentrasi 100 menjadi konsentrasi
25 Type
: Silinder tegak dengan tutup atas standard dished dan tutup bawah conis dan dilengkapi pengaduk
Kapasitas : 22422,67 kg
Dimensi : do = 120 in
ts = 316 in Ls = 175,84 in
tha= 516 thb= 316
ha = 20,21 in hb = 41,47 in
H = 237,53 in Bahan konstruksi :Carbon Steel SA 240 Grade M Type 316
Jumlah : 1 buah
b.2 Kolom Distilasi D-130
