VI-11
BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA
VI.A. Keterangan Alat
Nama Alat : Reaktor R-110
Fungsi : Untuk mereaksikan Propylene Oxide dan air
menjadi Propylene Glycol Type
: Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah berbentuk dished dan dilengkapi dengan pengaduk
dan jaket Bahan Konstruksi
: Carbon steel, SA – 283 Grade C Rate bahan
: 3394 kg = 7481,54 lb
Kondisi Operasi : Suhu Operasi
: 195
o
C Tekanan Operasi
: 12,58 atm Proses Operasi
: Continuous dengan waktu reaksi 60 menit
VI.B. Prinsip Kerja
Berdasarkan pertimbangan atas fase zat yang bereaksi, pemakaian bahan dan kapasitas produksi, maka reaktor dapat dibedakan jenisnya yaitu Reaktor
Berpengaduk Mixed Flow dan Reaktor Pipa Alir Plug Flow. Pada reaktor ini,
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI-11
Propylene Oxide dengan fase cair direaksikan dengan air pada fase cair, maka dapat dipilih jenis Reaktor Berpengaduk Mixed Flow untuk memudahkan dan
mempercepat kontak reaksi. Reaktor Berpengaduk Mixed Flow ini berupa silinder tegak dengan tutup
atas dan bawah berbentuk standar dished head yang dilengkapi jaket. Umpan Propylene Oxide masuk dari tutup atas reaktor melalui nozzle yang diikuti dengan
umpan air. Sedangkan media pendingin berupa air pendingin dialirkan melalui jaket untuk menjaga suhu dalam reaktor.
Produk dikeluarkan setelah mencapai waktu yang ditentukan dimana valve pengeluaran produk yang berada pada tutup bawah ditampung pada tangki
penampung sementara.
VI.C. Kondisi Operasi
Suhu Operasi : 195
o
C Tekanan Operasi
: 12,58 atm Waktu Reaksi
: 60 menit Rate Propylene Oxide : 2578,7050 kgjam
= 5685,0646 lbjam Rate Air
: 688,7976 kgjam = 1518,5369 lbjam
Rate Recycle : 126,1034 kgjam
= 278,0100 lbjam Rate Produk
: 3393,6060 kgjam = 7481,6116 lbjam
VI.D.1. Reaktor VI.D.1.a. Dimensi Reaktor
Bentuk Reaktor : Silinder tegak dengan tutup atas dan bawah
berbentuk dished dan dilengkapi dengan pengaduk dan jaket
Suhu Operasi : 195
o
C Tekanan Operasi
: 12,58 atm Waktu Reaksi
: 60 menit Dimention ratio, HD : ditetapkan H = 2D
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI-11
Penentuan Volume Tangki
ρ campuran = 54,3 lbcuft
Rate bahan = 3394 kgjam
= 7481,54 lbjam Volumetrik bahan
= rate bahan
= 7481,54 = 137,776 cuftjam ρ campuran 54,3
Waktu tinggal = Waktu reaksi
= 1 jam Direncanakan waktu tinggal 1jam dengan 1 buah tangki, sehingga :
Volume bahan = 137,8 cuftjam x 1 jam
= 137,7755 cuft Volume bahan mengisi 80 volume tangki, sehingga volume tangki :
Volume tangki = 137,8
= 172,22 cuft 80
Penentuan ukuran tangki dan ketebalannya
Dimention ratio, HD : H = 2 D Volume tangki
= π x D
2
x H 4
172,22 =
π x D
2
x 2D 4
D = 4,787 ft = 5 ft = 60 in
Penentuan tebal shell
Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank : t min
= P x ri + C fE - 0,6P
Dengan t min = tebal shell minimum ; in
P = tekanan tangki
; psia ri
= jari-jari tangki ; in ½ D
C = faktor korosi
; in digunakan 18 in E
= faktor pengelasan, digunakan double welded, E = 0,8 f
= stress allowable, bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 Grade C, maka f = 12650 psi Brownell T.13-1
P design = 184,926 psia
R = ½ D = 30 in
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI-11
t min = 184,926 x 30 + 0,125
12650 x 0,8 - 0,6 x 184,926 = 0,7 in
= ¾ in
Dimensi tutup, dished
Untuk D = 60 in dengan ts
= ¾ in Brownell T.5.7 didapat : Tebal standar torispherical dished :
t s = 0,885 x Pi x rc + C
fE - 0,1 Pi = 0,885 x 184,926 x 60 + 0,125
12650 x 0,8 - 0,1 x 184,926 = 1,0971 , digunakan t
= 1 18 in Tinggi tutup dished :
h Rc Rc D
= 0,6698 ft = 8,04 in Volume dished
= 1,05 x h
2
x 3 Rc –h = 1,05 x 0,67 x 15 - 0,67
= 6,75 cuft Total = tutup atas dished + tutup bawah dished
= 6,8 + 6,75 = 13,5 cuft
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
P
D I
a U
R i
A B
b s
t O
P V
Penentuan
Dimana : ID
= ID a
= Untuk D =
Rc r = ra icr rc = in
AB =
BC = r
b = r
sf = str
t = teb
OA = t
+
Penentuan t
Volume tang
dimensi tut
D shell =
ID = 2
60 in deng dius of dish
side crown r ID - i
2 - icr
=
- AC =
raight flange bal dished =
+ b + sf =
tinggi shell
gki =
= =
=
up dished
60 in 30 in
gan ts = ¾ in = 60
radius icr
60 - 3 58
60 - 49,82 e = dipilih 2
¾ in ¾ + 10,17
172,22 cuft Volume tan
172,22 - 158,72 cuf
n dari Brow in
= 3 58 in = 30 - 3
= 56 38in
25 = in =
2 =
¾ 75 + 2 =
ft ngki - total
13,50 ft
wnell T.5.7 d
3 58 n
10,175 in 2 in Brown
¾ in 12,925 in
volume tutu didapat :
= 26 38in
nell T.5.6
up VII-11
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI-11
Tinggi shell = 4 x V shell
= 8,0874 cuft π.D
2
Tinggi total tangki = hs + hd + hd
= 8,087 + 0,67 + 0,67 = 9,427 ft
VI.D.1.b. Perhitungan Pengaduk Dipilih dengan pengaduk type turbin dengan 6 flat blade
1. Penentuan dimensi pengaduk
Kategori