C.8 Reaktor Asam R-01
Fungsi : Tempat berlangsungnya reaksi pembentukan kalsium klorida dengan penambahan HCl
Jenis : Reaktor tangki berpengaduk
Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal
Bahan konstruksi : Carbon steel SA-285 grade C
Jenis pengaduk : flat 6 blade open turbine turbin datar enam daun
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
A
= C
AO
– C
AO
x X
A
= 7,447 – 7,447 x 0,99 = 0,0368 M
Asam klorida membutuhkan waktu 3 jam bereaksi dengan kalsium klorida untuk berubah menjadi kalsium klorida apabila kondisi operasi pada reaktor tercapai William,
dkk, 2002 τ = 3 jam
b. Ukuran Reaktor
V = τ
. ν
campuran
= 3 jam . 8639 literjam = 25917,953 liter
= 25,918 m
3
Volume larutan V
L
= 25,918 m
3
Faktor kelonggaran = 20
Universitas Sumatera Utara
Volume tangki V
T
= 1 + 0,2 . V
L
= 1,2 25,918 = 31,101 m
3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki H
S
: D
T
= 1 : 1 ������ �������� =
� � �
�
�
�
= �
� �
�
Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan ellipsoidal dengan rasio axis major
terhadap minor 2 : 1, sehingga tinggi head Hh = 16 D Brownell Young,1959
������ � ����� �
�
����������� = �
� �
�
�
�
× �
= �
� �
�
� �
� � ×
� =
� �� �
�
Vt = Vs + Vh �� =
� � �
�
+ �
�� �
�
�� = ��
�� �
�
�������� ������ � = � ���
�
��
�
= ���
× ��, ���
��
�
= 3,097 m = 121,922 in Tinggi silinder H
s
= D = 3,097 m
Tinggi tutup ellipsoidal H
h
= 16 x D = 0,516 m
Tinggi tangki H
T
= H
s
+ 2 x H
h
= 3,097 + 2 x 0,516 = 4,129 m
c. Tekanan Desain
Tinggi bahan dalam tangki = V
l
V
R
x H
T
= 25,923 31,107 x 4,129
Universitas Sumatera Utara
= 3,441 m Phidrostatik
= ρ x g x Hc = 1278,608 x 9,8 x 3,441
= 43118,595 Pa = 43,119 kPa Po = Tekanan Operasi
= 1 atm = 101,325 kPa Faktor kelonggaran
= 20 Pdesign
= 1+0,2 x Phidrosatik + Po = 1,2 x 43,119 + 101,325
= 173,329 kPa = 1,711 atm = 24,811 psia
d. Tebal Dinding Reaktor bagian silinder
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon steel SA-285 grade C Peters Timmerhaus, 1991, diperoleh data :
− Joint efficiency E : 0,85
− Allowable stress S : 13700 psia
− Corrosion Allowance CA : 0,125 intahun − Umur alat n direncanakan : 10 tahun
− Tebal silinder dt =
� � � �.�−0,6 �
+ �� � � Peters Timmerhaus, 1991
Dimana : d
= tebal dinding tangki bagian silinder in P
= tekanan desain psi R
= jari – jari dalam tangki in = D2 S
= Allowable working stress CA
= Corrosion allowance n
= umur alat yang direncanakan E
= efisiensi sambungan dt =
24,811 × 121,9302 13700 × 0,85
− 0,6 × 24,811 + 0,125 × 10 = 1,699
�� Dipilih tebal dinding standar
= 2 in Brownell Young, 1959
e. Tebal Dinding Head
