Menentukan konstruksi reaktor Menghitung dimensi reaktor
Menghitung terminal velocity V
c
V
t
=
3,1 . ρ
s
−ρ . .
ρ
g
0,5
=
3,1 . 0,92−0,0186 .0,16.980,66
0,0186 0,5
= 153,53 cmdt
Menghitung diameter zona reaksi Dt
U
mf
= 16,22 cmdt V
t
= 153,53 cmdt V
t
U
mf
= 9,46 diambil V
o
= 9.U
mf
V
o
= 9.16,22 cmdt = 145,98 cmdt
A = =
18855612 145,98
= 129.165,7 cm
2
D
t
=
4 . 0,5
=
4 . 129.165,7 3,14
0,5
= 405,5 cm = 4,05 m
Menghitung Transport Disengaging Height TDH
V
o
= 145,98 cmdt D
t
= 4,05 m Dari Kunii fig 3-16 didapat : TDHD
t
= 5 TDH = 5 x D
t
= 5 x 4,05 = 20,25 m
Menghitung Head Bawah L
h
Dipilih head elliptical dished, sehingga : L
h
= 0,25 x Dt = 0,25 x 4,05 = 1,01 m
Menghitung tinggi pada fluidisasi minimum L
mf
FC
AIZ
= FC
AIZ+ΔZ
+ -r
A
dV FC
AIZ
= FC
AIZ+ΔZ
+ -r
A
A dz -FC
AIZ+ΔZ
- FC
AIZ
= -r
A
dV
-
�
= -r
A
. A
- F
1 −�
�
= −r
A
. A
= �
� =
−r
A
. A
dz=
. −r
A
.A
� dengan –r
A
= kp.C.C
A
: −r
A
= kecepatan polimerisasi
kp = kecepatan propagasi C = konsentrasi situs aktif katalis
C = konsentrasi etilen Dari literatur didapat :
kp = 800 lmol dt C = 42 mol
Maka persamaan dz menjadi :
dz =
. .
∗
. .
�
dz =
. .
∗
. .
1− .
�
dz =
.
∗
. 1− .
�
Disini C dalam satuan mol sehingga dz akan mempunyai dimensi L
-2
, supaya dz mempunyai dimensi L, maka C dibuat dalam satuan molvolume reaktor. Sehingga
persamaan akan menjadi :
dz =
. .
∗
. 1− .
�
dz =
. . �
.
∗
. 1− .
�
1 �
dz =
.
∗
. 1−
�
F = kecepatan volumetric gas = 18.855,6 ldt X
A
= 0 – 0,02 konversi per pass
Penyelesaian persamaan diferensial di atas dengan cara diintegralkan :
1 �
�
dz =
.
∗
. 1−
�
0,02
L
n
z = 0,56 z = 4,11 m
L
mf
= 4,11 m
Menentukan Volume Reaktor
V = luas alas x tinggi Diketahui :
d diameter = 4,05 m L = L
mf
= 4,11 m V
= ¼ π d
2
L = ¼ x 3,14 x 4,05 m
2
x 4,11 m = 52,92 m
3
Volume Reaktor dilebihkan 20 V
= 52,92 x 1,2 = 63,50 m
3
Menentukan tinggi reaktor pada zona reaksi L
r
L
r
= TDH + L
h
+ L
mf
= 20,25 + 1,0125 + 4,11 = 25,37 m
Diambil faktor keamanan 10 L
r
= 1,1 x 25,37 m = 27,9 m
Menentukan tinggi freeboard L
f
Dari “Encyclopedia Chemical Engineering”, John Mc Ketta vol. 14 untuk perancangan yang memadai dipakai tinggi freeboard 6 - 10 m di atas permukaan bed L
mf
. Direncanakan tinggi freeboard L
f
= 8 m
Menentukan tinggi ekpanded section L
e
L
e
= TDH – L
f
= 20,25 – 8 = 12,25 m
Menghitung diameter Expanded Section D
e
Pada Expanded Section supaya tidak terjadi entrainment atau partikel yang terikut aliran fluida maka kecepatan massa diatur agar sama dengan kecepatan pada saat fluidisasi
minimum. Q = 18855612 cm
3
dt U
mf
= 16,22 cmdt
A
e
= =
18855612 16,22
= 1162491,5 cm
2
D
e
= [
4.
]
0,5
= [
4 . 1162491 ,5 3,14
]
0,5
= 716,9 cm = 7,2 m