Menghitung A surface area required
A =
t .
U Q
D
=
80,5263 188,6792
2 617.743,24
= 40,658 ft
2
Menghitung jumlah hairpin
External surface lin ft, a = 0,917 ft
2
Tabel.11 Kern, 1965 Required length
, L = a
A
=
9170 ,
40,658
= 44,338 ft Panjang hairpin
= 12, 15, 20 ft Kern, 1965
Diambil L
h
= 20 ft
1 hairpin terdiri dari 2 pipa n = 2, maka jumlah hairpin yang diperlukan :
Hairpin =
h
2.L L
=
20 2
44,338
= 1,1085 2
Maka jumlah hairpins yang digunakan = 2 buah Koreksi panjang pipa :
L
kor
= 2.L
h
x hairpin = 2 x 20 x 2
= 80 ft linier
Menghitung luas permukaan perpindahan yang tersedia sebenarnya
A = L
kor
x a” = 80 x 0,622
= 49,76 ft
2
Menghitung actual Design Overall Coeffesient, UD act
Ud
act
= t
A Q
= 80,5263
49,76 2
617.743,24
= 154,1665 Btujam ft
2 o
F asumsi benar karena Ud koreksi Ud desain
Setelah didapat nilai Uc dan Udact, maka dapat dihitung nilai Rd : Rd
= Ud
Uc Ud
Uc
= 154,1665
230,826 154,1665
230,826
= 0,0022 hr.ft
2
.
o
FBtu Rd yang diperlukan = 0,001 hr.ft
2
.
o
Fbtu Tabel 8. Kern, 1965. Rd
hitung
Rd
diperlukan
memenuhi
3. Menghitung Pressure drop
Annulus : air Pendingin
1 De = D
2
– D
1
pers. 6.4, Kern = 0,0574 ft
Re
a
=
Ga
De
= 90.978,7261
Fanning Factor untuk Turbulen
Inner pipe : keluaran reaktor
1’ Re
p
= 186.235,5291
f =
42 ,
Re 264
, 0035
,
p
f =
42 ,
Re 264
, 0035
,
a
pers. 3.47b Kern
1. = 0,0057 2.
ρ = 42,8783 lbft
3
2
Fa
= De
g L
Ga f
2 2
2 4
pers. 6.14, kern = 2,8443 ft
Va =
3600 Ga
=
7,2657 ftdet
1 F
=
g
V x
2 1
2
= 0,8197 ft
Pa
=
144 Fi
Fa
= 1,091 psi 10 psi memenuhi
pers. 3.47b Kern = 0,0051 ft
2
in
2
ρ = θ0,λη7η lbft
3
1. ΔFp = D
g L
Gp f
2 2
2 4
= 1,0490 ft Pp
=
144 Fp
= 0,4441psi 10 psi memenuhi
Tabel. Spesifikasi Cooler
Nama Alat Cooler
Fungsi Menurunkan temperatur keluaran reaktor dari temperatur 130
o
C menjadi temperatur 30
o
C dengan media air pendingin pada temperatur 30
o
C dengan keluaran 45
o
C. Bentuk
Double pipe Heat Exchanger Dimensi pipa
Annulus Inner
air pendingin keluaran reaktor
IPS 3 in
IPS 2 in
Sch. No 40
Sch. No. 40
OD 3,500 in
OD 2,38 in
ID 3,068 in
ID 2,067 in
a 0,917 ft
2
a 0,622 ft
2
1,091 psi 0,4441 psi
Panjang pipa 20 Ft
Δt 80,5263
o
F A
40,658 ft
2
Uc 230,826 Btujam.ft
2
F Ud
154,1665 Btujam.ft
2
F Rd
0,0022 jam ft
2 o
F Btu Jumlah Hairpin
Bahan konstruksi 2 buah
Stainless Steel austenitic AISI tipe 316
Pa
Pp
5. STORAGE TANK ASETAT ANHIDRIT ST-301
Fungsi : Menyimpan Asetat Anhidrit selama 15 hari dengan
kapasitas 1.063.797,2115 kg. Tipe Tangki
: Silinder vertikal dengan dasar datar flat bottom dan atap head berbentuk Torispherical Roof
Bahan : Carbon Steel SA-283 Grade C
Pertimbangan : Mempunyai allowable stress cukup besar
Harganya relatif murah Tahan terhadap korosi
Kondisi Operasi :
Temperatur design : 35
o
C Temperatur fluida : 30
o
C Tekanan
: 1,2760 atm
ST-301
LI
Gambar C.2.1. Tangki penyimpan aseton
k. Menentukan Temperatur dan Tekanan Penyimpanan
Saat siang hari, temperatur dinding tangki diperkirakan mencapai 35
o
C. Perancangan akan dilakukan pada temperatur tersebut dengan tujuan untuk
menjaga temperatur fluida di dalam tangki untuk menghindari adanya transfer panas dari dinding tangki ke fluida. Jika terjadi transfer panas dari
dinding tangki ke fluida akan menyebabkan tekanan uap fluida semakin besar. Dengan peningkatan tekanan uap, perancangan dinding tangki akan
semakin tebal. Semakin tebal dinding tangki, maka transfer panas dari dinding ke fluida akan semakin kecil, sehingga dapat diabaikan.
Berikut adalah perhitungan tekanan fluida pada temperatur 35
o
C. Dengan cara trial tekanan pada temperatur 35
o
C, maka diperoleh hasil sebagai berikut:
Tabel C.2.1 Tekanan uap Asetat Anhidrid Komponen
A B
C D
E Metil Asetat
33,7240 -2.7204E+03 -3,1182E+00
-3,4310E-11 3,3102E-06
Asetat anhidrid
11.353 -2643.4
-0.7852 0.0000E+00 0.0000E+00
Air
29,8605 -3152E+03 -7,304E+00
2,425E-09 1,809E-06
Tabel C.2.2. Hasil perhitungan tekanan fluida di dalam tangki
Komponen Kgjam
kmoljam Zf
Pi, mmHg Ki = PiP
yf = Ki . zf
C
3
H
6
O2
203,5607 2,7508
0,0686 558,8980
2,7742 0,1904
C
4
H
6
O3
2525,253 24,7574
0,6178 68266,5227
321,5993 198,6830
H
2
O
226,1786 12,5655
0,3136 92,6550
0,4365 0,1369
Jumlah
2594,9923 40,0737
1,0000 68948,4058
324,8101 324,8101
T = 35
o
C P
= 0,2760 atm Sehingga desain tangki dilakukan pada kondisi:
T = 35
o
C P
= 1 atm + 0,2760 atm = 1,2760 atm
= 18,7514 psi
l. Menghitung Kapasitas Tangki
Waktu tinggal = 15 hari Jumlah produk asetat anhidrid yang harus disimpan dalam 15 hari
sebanyak 1.063.797,2115 kg yang disimpan di dalam satu buah tangki.