a. Volume reaktor
Tabel LC.1 Komposisi bahan masuk ke Reaktor Deprotonasi R-101 Komponen
Laju alir kgjam ρ kgm
3
V m
3
jam Bisfenol-a
1873,8608 1195
1,5681 NaOH
657,4950 1520,3
0,4325 Total
2531,3558 -
2,0006 Tabel LC.2 Komposisi bahan keluar dari Reaktor Deprotonasi R-101
Komponen Laju alir kgjam
ρ kgm
3
V m
3
jam Bisfenol-a
93,6930 1195
0,0784 NaOH
32,8748 1520,3
0,0216 Garam Bisfenol
2123,7089 1312
1,6187 Air
281,0791 992,25
0,2833 Total
2531,3558 -
2,0020 Dalam hal ini terjadi perubahan densitas ρ karena perubahan jumlah mol selama
reaksi, yaitu : ρ
Campuran masuk
= 1279,4935 kgm
3
ρ
Campuran keluar
= 1274,8700 kgm
3
perubahan densitas sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Maka harga faktor volume ε yaitu ε = 0.
Reaktor dirancanng dengan space time , = 1 jam
o o
V V
V V
V = 1 jam × 2,0006 m
3
jam = 2,0006 m
3
Maka volume reaktor adalah 2,0006 m
3
b. Diameter D
i
dan Tinggi Reaktor H
R
Diambil H
s
: D
i
= 1 : 1 H
h
: D
i
= 1 : 4
Universitas Sumatera Utara
volume reaktor V
R
= volume tutup dan alas + volume silinder 2,0006 m
3
= 2
s i
i
H D
D
4 24
2 3
Brownell dan Young, 1959
2,0006 m
3
= 2
i i
i
D D
D
4 24
2 3
2,0006 m
3
= 1,0467 D
i 3
D
i
= 1,2410 m R
= 0,6205 m Tinggi silinder H
s
= 1,2410 m Tinggi tutup h
= 0,3103 m Tinggi reaktor H
R
= H
s
+ 2h = m Tinggi larutan dalam reaktor H
i
: V = 2
i i
i
H D
D
4 24
2 3
2,0006 = 0,2617 D
i 3
+ 0,7850 D
i 2
H
i
2,0006 = 0,5001 + 1,2090 H
i
H
i
= 1,2410 m.
Kecepatan reaksi masing – masing komponen, yaitu:
i o
i
c c
r
Komponen : Bisfenol = A
A o
A A
c c
r
1 4109
, 2187
, 8
A
r
7,8078 kmolm
3
.jam
Komponen : NaOH = B
B o
B B
c c
r
1 8219
, 4374
, 16
B
r
15,6155 kmolm
3
.jam
Komponen : Garam bisfenol = C
Universitas Sumatera Utara
C o
C C
c c
r
1 8078
, 7
B
r
7,8078 kmolm
3
.jam
Komponen : Air = D
D o
D D
c c
r
1 6155
, 15
B
r
15,6155 kmolm
3
.jam
c. Tebal silinder t
s
dan tebal head t
h
Tekanan rencana P
o
= 1 atm × 14,6960 psi = 14,6960 psi Tekanan hidrostatik P
p
= ρ × g × h = 1279,4935 kgm
3
× 9,8 ms
2
× 1,2410 m. = 15.561,2806 Pa
= 2,6927 Psi Tekanan desain P
desain
= P
o
+ P
p
= 16,9391 Psi Tekanan operasi maksimum dinaikkan sebesar 10, maka :
Tekanan operasi P
op
= 1,1 × 16,9391 = 18,6330 Psi Dimana bahan konstruksi reaktor adalah Stainlees Steel SA-212 dengan data sebagai
berikut : Joint efficiency, E = 0,8
Brownell, 1959 Allowable stress, S = 17500 psia = 120658,248 kPa
Brownell, 1959 Faktor korosi, C = 180 in
Peters, 2004 Umur alat, n = 10 tahun
Tebal silinder, t
s
: t
s
= nC
P SE
D P
2
, 1
2 t
s
=
80 1
10 6330
, 18
2 .
1 8
, 17500
2 37
, 39
2410 ,
1 6330
, 18
in psi
psi m
in m
psi
t
s
= 0,1575 in
head berbentuk ellipsoidal dishead head, maka : tebal head t
h
:
Universitas Sumatera Utara
t
h
=
nC P
SE D
P
2 .
1 2
t
h
=
80 1
10 6330
, 18
2 .
8 ,
17500 2
37 ,
39 2410
, 1
6330 ,
18 in
psi psi
m in
m psi
t
h
= 0,1575 in
d. Perencanaan sistem pengaduk
Kategori