Dari figure 3.4-5 Geankoplis, 1997, untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np = 2,5
Maka,
5 3
Da N
Np P
× ×
× =
ρ
Geankoplis, 1997 = 0,4841 Js
= 0,000811 hp Daya motor Pm = P 0,8
= 0,000811 0,8 = 0,000649 hp = 132 hp
12. Tangki penyimpanan H
2
O
2
TT-104
Fungsi : untuk menyimpan H
2
O
2
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Jenis Sambungan : Double welded butt joints Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade-C
Kondisi Penyimpanan: T
= 30
o
C P
= 1 atm Kebutuhan H
2
O
2
= 474,6419 kgjam Faktor Kelonggaran
= 20 Densitas campuran
= 1463 kgm
3
Viskositas = 1,245 cp
Kebutuhan perancangan = 15 hari
Jumlah = 1 unit
Perhitungan: Ukuran Tangki
V
larutan
= 4,8665 m
3
Faktor kelonggaran = 20
Universitas Sumatera Utara
Volume tangki Vt = 1+0,2
× V
1
= 1,2 × 4,8665
= 5,8397 m
3
Ingin dirancang tangki penyimpanan bentuk siinder dengan dasar datar dan tutup ellipsoidal:
Digunakan: Ellipsoidal head dengan Hh : D = 1 : 4
Walas, 1990 Hh
= ¼ D Volume head Vh
= π6 x D
2
x Hh =
π6 x D
2
¼ D = 0,1309 D
3
Shell silinder dengan Hs : D = 3 : 1 Walas, 1990
Hs = 3 D
Volume silinder Vs =
π4 x D
2
x Hs =
π4 x D
2
3D = 2,355 D
3
Diameter dan Tinggi Tangki Volume tangki
= Vs + Vh 5,8397 m
3
= 2,355 D
3
+ 0,1309 D
3
5,8397 m
3
= 2,4859 D
3
D =
= 1,3293 m R
= 0,6447 m
Tinggi head : Hh
= ¼ D = ¼ x 1,3293 m
= 0,3223 m Tinggi shell :
Hs = 3 D
Universitas Sumatera Utara
= 3 x 1,3293 m = 3,9880 m
Tinggi tangki = Hh + Hs
= 0,3223 m + 3,9880 m = 4,3204 m
Tinggi larutan dalam tangki h = =
x 3,8696 m = 3,234 m
Tekanan design P
hidrostatik
= ρ x g x h = 1463 kgm
3
x 9,8 ms
2
x 3,234 m = 47,6482 kPa
P
operasi
= 1 atm = 101,325 kPa
P
total
= P
hidrostatik
+ P
operasi
= 47,6482 kPa + 101,325 kPa = 148,9736 kPa
Faktor kelonggaran = 20
P
desain
= 1+0,2 x P
total
= 1,2 + 148,9736 kPa = 150,1736 kPa
Tebal dinding tangki bagian silinder Direncanakan menggunakan bahan konstruksi High Alloy Steel A.S.M.E
Spesification No. SA-285 Grade C Walas, 1990, diperoleh data : Joint efficiency E
: 0,8 Allowable stress S
: 13700 psi = 94458,2 kPa Ketebalan dinding
Ketebalan ellipsoidal head: th
1
= =
Universitas Sumatera Utara
= 0,0013 m Ketebalan shell silinder:
t
shell
= =
= 0,00127 m Ketebalan flat head:
th
2
= =
= 1,2471 m
13. Mixer II M-102
Fungsi :Untuk mencampurkan bleached pulp dengan NaOH dan
H
2
O
2
sebelum proses bleaching klorin dioksida Fungsi
: Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bentuk Kontruksi : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal
Bahan : Carbon Steel SA-285 Grade C
Jenis Sambungan : Double welded butt joints Jumlah
: 1 unit
Kondisi Operasi:
- T
= 30
o
C
Universitas Sumatera Utara
- P
= 1 atm -
Kebutuhan perancangan = 30 hari
- Faktor Kelonggaran
= 20 -
Laju total massa umpan masuk F = 63835,2902 kgjam
- Densitas campuran
= 1045,3488 kgm
3
- Viskositas campuran
= 0,79 cp -
Laju volumetrik umpan Q = 63835,2902 1045,3488 m
3
jam = 61,066 m
3
jam
Perhitungan: Ukuran Mixer
Waktu tinggal = 1 jam
Vo =
= = 61,066 m
3
jam Volume campuran Vl = 1 jam x 61,066 m
3
jam = 61,066 m
3
jam Faktor kelonggaran
= 20
Volume tangki Vt = 1 + 0,2 x V
= 1,2 x 61,066 m
3
jam = 73,2792 m
3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki Hs : D = 8 : 1 Volume silinder Vs =
π4 × D
2
Hs = 2. π× D
3
Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga,
tinggi head Hh = 14
× D Walas, 1990 volume 2 tutup Vh ellipsoidal =
π4 × D
2
Hh × 2
= π4 × D
2
14 × D × 2
= π4 × D
3
Vt = Vs + Vh
Universitas Sumatera Utara
Vt = 2. π × D
3
+ π4 × D
3
Walas, 1990 Vt = 9
π4 × D
3
Diameter tangki =
= = 2,1808 m
Jari-jari R = 2,1808 2
= 1,0904 m
Tinggi silinder Hs = 8.D
= 8 2,1808 = 17,4467 m
Tinggi tutup ellipsoidal Hh = 16
× D = 16
× 2,1808 m = 2,9077 m
Tinggi Tangki HT = Hs + Hh x 2
= 17,4467 m + 2,9077 m x 2 = 23,2622 m
Tekanan design
Tinggi bahan dalam tangki Hc = V
1
Vt x HT = 61,066 73,2792 x 23,2622
= 19,3852 m Phidrostatik
= ρ x g x Hc = 1045,3488 kgm
3
x 9,8 x 19,3852 m = 198590,146 Pa
= 198,590 kPa Po Tekanan operasi
= 1 atm = 101,325 kPa =14,696 psia P
maks.
= P
hidrostatik
+ P
operasi
= 198,590 + 101,325 = 299,9151 kPa
Faktor kelonggaran = 20
Universitas Sumatera Utara
P
desain
= 1+0,2 x P
maks
= 1,2 + 299,9151 = 359,8982 kPa
Tebal dinding mixer bagian silinder
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C Peters et.al., 2004, diperoleh data :
- Corrosion allowance CA
: 0,000805 mtahun -
Allowable working stress S : 94458,21 kPa
- Efisiensi sambungan E
: 0,85 -
Umur alat n direncanakan : 10 tahun
- Tebal silinder dT =
Peters et.al., 2004 dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder m P = tekanan desain kPa
R = jari-jari dalam tangki m = D2 S = Allowable working stress
CA = Corrosion allowance n = umur alat yang direncanakan
E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar = 0,0127 = 58 in Walas, 1990
Tebal dinding head Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C
Peters et.al., 2004, diperoleh data :
- Corrosion allowance CA
: 0,000805 mtahun -
Allowable working stress S : 94458,21 kPa
- Efisiensi sambungan E
: 0,85 -
Umur alat n direncanakan : 10 tahun
- Tebal head th =
-
Peters et.al., 2004 dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder m
Universitas Sumatera Utara
P = tekanan desain kPa
D = diameter dalam tangki m
S = Allowable working stress
CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan
E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar = 0,0219 m = 0,599 in=
5 8
in Walas, 1990
Pengaduk impeller Jenis
: flat six blade open turbine turbin datar enam daun Kecepatan putaran N = 60 rpm = 1 rps
Efisiensi motor = 80 Peters et.al., 2004
Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : Da : Dt = 1 : 3 Geankoplis, 1997
W : Da = 1 : 8 Geankoplis, 1997 C : Dt
= 1 : 3 Geankoplis, 1997 4 Baffle : Dt J = 12
Geankoplis, 1997 dimana
: Da
= diameter pengaduk
Dt =
diameter tangki W
= lebar daun pengaduk
C =
jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi:
Diameter pengaduk Da = 13
× Dt = 13 × 2,1808 m = 0,7269 m
Universitas Sumatera Utara
Lebar daun pengaduk W = 18
× Da = 18 × 0,7269 m = 0,0908 m Tinggi pengaduk dari dasar C = 13
× Dt = 13 × 2,1808 m = 0,7269 m Lebar baffle J
= 112 Dt = 112 × 2,1808 m = 0,1817m
Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold NRe =
µ ρ
N Da
2
= = 2149,5255
Dari figure 3.4-5 Geankoplis, 1997, untuk pengaduk jenis flat six blade open turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np = 2,5
Maka,
5 3
Da N
Np P
× ×
× =
ρ
Geankoplis, 1997 = 530,5294 Js
= 0,7114 hp Daya motor Pm = P 0,8
= 0,7114 0,8 = 0,71145 hp
14. Reaktor H
