PERANCANGAN ALAT UTAMA PABRIK ACETIC ACID DARI BUTANA CAIR DENGAN PROSES OKSIDASI.

Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 1

BAB VI PERANCANGAN ALAT UTAMA

Nama alat : Distilasi Pemisahan asam asetat dari campuran liquida masuk dengan berdasarkan perbedaan titik didih Fungsi : Memisahkan asam asetat dari fraksi-fraksi yang lain Jenis : Kolom distilasi sieve tray dilengkapi dengan kondensor dan reboiler Kondisi operasi : Tekanan operasi = 1 atm Umpan dan daur ulang pada keadaan liquid jenuh q = 1

A. Neraca Massa

Dari hasil perhitungan neraca massa Appendiks A diperoleh aliran massa sebagai berikut : Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 2 Aliran Umpan F Komponen Massa Kg Mol kgmol Fraksi mole Xi CH 3 COOH 16093,3734 268.2229 0,6488 HCOOH 382,1419 8,3074 0,0201 H 2 O 2463,8785 136,8821 0,3311 Total 18939,3939 413,4125 1,0000 Aliran Distilat D : Komponen Massa Kg Mol kgmol Fraksi mol Xi CH 3 COOH 160,9337 2,6822 0,0189 HCOOH 301,6751 6,5582 0,0463 H 2 O 2383,4117 132,4118 0,9348 Total 2846,0205 141,6521 1,0000 Aliran Bagian Bawah B : Komponen Massa Kg Mol kgmol Fraksi mol Xi CH 3 COOH 15932,4397 256,5407 0,9771 HCOOH 80,4669 1,7493 0,0064 H 2 O 80,4669 4,4704 0,0164 Total 16093,3734 271,7603 1,0000 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 3 A.1. Menghitung BM Rata-rata a Bagian Enriching Tabel VI.2.1. Perhitungan BM campuran zat cair Komponen Xi BM Xi . BM CH 3 COOH 0,0189 60 1,1361 HCOOH 0,0463 46 2,1297 H 2 O 0,9348 18 16,8258 Total 1,0000 20,0916 BM campuran zat cair = 20,0916 lblbmol Tabel VI.2.2. Perhitungan BM campuran uap Komponen Yi BM Yi . BM CH 3 COOH 0,0181 60 1,0868 HCOOH 0,0456 46 2,0973 H 2 O 0,9363 18 16,8534 Total 1,0000 20,0375 BM campuran uap = 20,0375 lblbmol b Bagian tray umpan Table VI.2.3. Perhitungan BM campuran zat cair Komponen Xi BM Xi . BM CH 3 COOH 0,6488 60 38,9281 HCOOH 0,0201 46 0,9244 H 2 O 0,3311 18 5,9599 Total 1,0000 45,8123 BM campuran zat cair = 45,8123 lblbmol Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 4 Tabel VI.2.4. Perhitungan BM campuran uap Komponen Yi BM Yi . BM CH 3 COOH 0,6375 60 38,2510 HCOOH 0,0203 46 0,9344 H 2 O 0,3421 18 6,1586 Total 1,0000 45,3440 BM campuran uap = 45,3440 lblbmol c Bagian Exhausting Table VI.2.5. Perhitungan BM campuran zat cair Komponen Xi BM Xi . BM CH 3 COOH 0,9771 60 58,6288 HCOOH 0,0064 46 0,2961 H 2 O 0,0164 18 0,2961 Total 1,0000 59,2190 BM campuran zat cair = 59,2190 lblbmol Tabel VI.2.6. Perhitungan BM campuran uap Komponen Yi BM Yi . BM CH 3 COOH 0,9760 60 58,5623 HCOOH 0,0066 46 0,3041 H 2 O 0,0173 18 0,3119 Total 1,0000 59,1783 BM campuran uap = 59,1783 lblbmol Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 5 Table VI.2.7. Ringkasan perhitungan BM campuran Enriching Tray umpan Exhausting BM zat cair BM uap 20,0916 20,0375 45,8123 45,3440 59,2190 59,1783

B. Penentuan Spesifikasi Kolom

Asumsi : Equimolar overflow Dari neraca massa diperoleh data : R op = 0,0284 L = L o = R op x D = 0,0284 x 141,6521 = 4,0233 kgmoljam = 8,8699 lbmoljam V = R op + 1 x D = 0,0284 + 1 x 141,6521 = 145,6755 kgmoljam = 321,1562 lbmoljam Umpan masuk dalam keadaan liquid jenuh, sehingga q = 1 L’ = q x F + L = 1 x 413,4125 + 4,0233 = 417,4358 kgmoljam = 920,2790 lbmoljam V’ = q – 1 x F + V = 1 – 1 x 413,4125 + 145,6755 = 145,6755 kgmoljam = 321,1562 lbmoljam Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 6 Laju Alir Gas Laju Alir Zat Cair kgmoljam kgjam kgmoljam kgjam Enriching Atas Bawah Exhausting Atas Bawah 145,6755 145,6755 145,6755 145,6755 2918,9789 6605,5138 6605,5138 8620,8260 4,0233 4,0233 417,4358 417,4358 977,26077 184,3188 19123,7126 2470,1293 Karena beban terbesar terdapat pada Exhausting bawah, maka perancangan didasarkan pada kolom bagian Exhausting bawah. L = 2470,1293 kgjam = 54497,9971 lbjam V = 8620,8260 kgjam = 19005,4729 lbjam BM cair = 59,2190 lblbmol BM uap = 59,1783 lblbmol Densitas uap : BM T o P 1 ρ uap = x x V o T 1 P o 59,1783 x 273,15 x 1 ρ uap = 359 x 374,614 x 1 = 0,1201947 lbft 3 = 0,0019253 grcm 3 = 0,0000325 grmolcm 3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 7 Table VI.3.1. Perhitungan densitas zat cair  = 3 1 1 4 2 1 C C T C C   kmolm 3 Perry ed.7 hal 2-98 T = 390,4565 K Komponen Xi C1 C2 C3 C4  Xi .  CH 3 COOH 09771 1,4486 0,25892 591,9500 0,25290 15,9705 15,6050 HCOOH 0,0064 1,9380 0,24225 588,0000 0,24435 24,1856 0,1557 H 2 O 0,0164 5,4590 0,30540 647,1300 0,08100 54,0161 0,8886 Total 1,0000 16,6492  cair = 16,6492 kmolm 3 = 61,5508 lbft 3 = 0,0166 molcm 3 Surface Tension Tegangan Permukaan Harga-harga tegangan permukaan diprediksi dengan menggunakan persamaan 3– 152 Perry, Chemical Engineers’ Handbook, Edisi 6.  mix 14 = ∑[P i ] ρ L mix . X i – ρ G mix . Y i Dari table 3 – 343 Perry ed.6 hal 3-288, diperoleh harga-harga sebagai berikut : a Asam asetat CH 3 –COOH [P] = 55,5 + 73,8 = 129,3 b Formiat H-COOH [P] = 15,5 + 73,8 = 89,3 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 8 c Air H 2 O [P] = 15,5 + 29,8 = 45,3 Komponen Pi  L mix Xi  G mix Yi [Pi]  L mix .Xi-  G mix .Yi CH 3 COOH 129,3 0,0166 0,9771 0,0000325 0,9760 2,0994 HCOOH 89,3 0,0166 0,0064 0,0000325 0,0066 0,0096 H 2 O 45,3 0,0166 0,0164 0,0000325 0,0173 0,0124 Jumlah 1,0000 2,1213  mix 14 = ∑[P i ] ρ L mix . X i – ρ G mix . Y i  mix 14 = 2,1213  mix = 2,1213 4 = 20,2494 dynecm B.1. Diameter Kolom Dengan mengambil jarak antar tray = 18 dan tegangan permukaan sebesar 20,2494 dynecm maka dari figure 8.50 Ludwig volume II hal 67 didapatkan : C faktor = 550 W = C x [ ρ uap ρ cairan – ρ uap ] 12 = 500 x [0,1201947 61,5508 – 0,1201947] 12 = 1494,5063 lbjam ft 2 V m D = 1,13 x { } 12 W 8620,8260 = 1,13 x { } 12 1494,5063 = 2,7140 ft Ditetapkan diameter kolom = 3 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 9 B.2. Spesifikasi Kolom V V m = 3600 x ρ uap 8620,8260 V m = 3600 x 0,1201947 = 19,9233 ft 3 detik L x 7,48 Q m = 60 x ρ cairan 24720,1293 x 7,48 Q m = 60 x 61,5508 = 50,0688 gpm a Beban maksimum V maks = 1,3 x V m = 1,3 x 19,9233 = 25,9003 ft 3 detik Q maks = 1,3 x Q m = 1,3 x 50,0688 = 65,0894 gpm b Beban minimum V min = 0,7 x V m = 0,7 x 19,9233 = 13,9463 ft 3 detik Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 10 Q min = 0,7 x Q m = 0,7 x 50,0688 = 35,0482 gpm Jenis tray : Cross flowdari table 8.3 Ludwig volume II hal 69 c Menentukan panjang weir dan tinggi zat cair diatas weir. Panjang weir antara 55 sampai 85 diameter Q h ow = { } 23 2,98 x L w L w D L w h ow maks h ow min 0,55 19,800 1,0676 0,7066 0,60 21,600 1,0075 0,6668 0,65 23,400 0,9551 0,6322 0,70 25,200 0,9091 0,6017 0,75 27,000 0,8682 0,5746 0,80 28,800 0,8316 0,5504 0,85 30,600 0,7987 0,5286 Dengan ketentuan 4 ≥ h w + h ow ≥ 2 , dan h w = 1,5 – 2 inci Pada table diatas diambil harga berubah setiap 0,5 inci. d Tinggi zat cair diatas plate h l h l = h w + h ow + Δ ; Δ diabaikan h ow = h ow maks ; diambil h w = 2 inci L w D h ow maks h l 0,55 1,0676 3,0676 0,60 1,0075 3,0075 0,65 0,9551 2,9551 0,70 0,9091 2,9091 0,75 0,8682 2,8682 0,80 0,8316 2,8316 0,85 0,7987 2,7987 e Downcomer Clearance h c Dengan ketentuan h w – h c = ¼ - ½ inci Diambil h w – h c = ¼ inci Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 11 f Kehilangan zat cair head dalam downcomer h d Q h d = 0,03 { } 2 100 x A p Q = 65,0894 gpm Q maks A p diambil dari harga yang terkecil antara harga A dc dan A d . A d A t diambil dari Matthew van Winkle, “Distillation”, table 14.10 hal 589 π A t = x D 2 4 = 3,14 4 x 3 2 = 7,0650 ft 2 h c = h w – 0,250 = 2 – 0,250 = 1,750 inci h c x L w A dc = ft 2 144 L w D A d A t A d A dc A p h d 0,55 0,0392 0,2769 0,2406 0,2406 0,2195 ok 0,60 0,0520 0,3674 0,2625 0,2625 0,1845 ok 0,65 0,0680 0,4804 0,2844 0,2844 0,1572 ok 0,70 0,0878 0,6203 0,3063 0,3063 0,1355 ok 0,75 0,1122 0,7927 0,3281 0,3281 0,1180 ok 0,80 0,1424 1,0061 0,3500 0,3500 0,1038 ok 0,85 0,1808 1,2774 0,3719 0,3719 0,0919 ok Syarat h d ≤ 1 inci Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 12 g Luas untuk aliran uap dalam kolom A c = A t - A d Dimana : A c = luas untuk aliran uap dalam kolom L w D A d A c 0,55 0,2769 6,7881 0,60 0,3674 6,6976 0,65 0,4804 6,5846 0,70 0,6203 6,4447 0,75 0,7927 6,2723 0,80 1,0061 6,0589 0,85 1,2774 5,7876 h Luas untuk lubang A a Untuk jenis : cross flow A a = 2 [x r 2 – x 2 12 + r 2 sin -1 x r] D W d + W s x = – 2 12 D W l r = – 2 12 Karena diameter kolom 5 ft, maka digunakan : W s = 3 inci W l = 2 inci W d = HD x D W s = lebar daerah penenang, inci W l = clearance terhadap dinding, inci W d = lebar downcomer, inci Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 13 L w D H D W d x ft r ft A a ft 2 A d ft 2 0,55 0,0825 2,9700 1,0025 1,3333 4,4010 ok 0,2769 not ok 0,60 0,1000 3,6000 0,9500 1,3333 4,3070 ok 0,3674 Ok 0,65 0,1200 4,3200 0,8900 1,3333 4,1670 not ok 0,4804 ok 0,70 0,1430 5,1480 0,8210 1,3333 3,9680 not ok 0,6203 ok 0,75 0,1695 6,1020 0,7415 1,3333 3,6960 not ok 0,7927 ok 0,80 0,2000 7,2000 0,6500 1,3333 3,3380 not ok 1,0061 ok 0,85 0,2365 8,5140 0,5405 1,3333 2,8560 not ok 1,2774 not ok Syarat h d ≤ 1 inci A a : sekitar 60 – 75 dari luas total A d : sekitar 5 – 15 dari luas total Untuk L w = 60 – 70 diameter, syarat-syarat diatas sudah terpenuhi i Diameter lubang dan tebal tray Diameter lubang pada umumnya adalah : 332 , 18 , dan 316 inci Digunakan diameter lubang d o = 18 inci Dipilih tebal tray = 516 inci j Total luas lubang A o Untuk perhitungan total luas lubang, dipilih pitch bentuk segitiga π A o luas lubang = ½ x x d o 2 4 A a luas lubang aktif = 0,5 n . d o . n . d o . sn 60 β = A o A a = 0,9065 n 2 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 14 Menurut Hunt harga n umumnya berkisar antara 2,5 – 4. n A o 2,5 0,6250 3,0 0,4340 3,5 0,3190 4,0 0,2440 k Pressure drop untuk uap Pressure drop untuk plate kering h p = 12 ρ uap – ρ liq 1,14 U o 2 2 g c 0,41,25 – A o A c +1 – A o A c 2 U o = V maks A o ; V maks = 25,9003 ft 3 detik ρ uap ρ liq = 0,1202 61,5508 = 0,0020 n 2,5 3,0 3,5 4,0 A o A c U o maks h p inci 0,0921 41,4405 0,9179 0,0648 59,6781 1,9941 0,0484 81,1921 3,7933 0,0379 106,1487 6,5982 l Residual pressure drop h r h r = 31,2 ρ liq = 31,2 61,5508 = 0,5069 inci m Total pressure drop h t h t = h p + h r + h l maks n h t inci 2,5 4,4924 3,0 5,5084 3,5 7,2553 4,0 10,0142 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 15 n Tinggi zat cair dalam downcomer h b h b = h l + h t + h d n h b inci 2,5 7,7796 3,0 8,7003 3,5 10,3676 4,0 13,0588 o Jarak antar tray Syarat : T ≥ 2 h b - h w n 2 h b – 1,5” 2 h b – 2” 2,5 14,0591 13,5591 3,0 15,9007 15,4007 3,5 19,2352 18,7352 4,0 24,6175 24,1175 Dari table diatas dapat diketahui bahwa jarak antar tray, T = 18 inci memenuhi syarat untuk h w = 1,5 – 2 inci n = 2,5 dan 3,0 inci p Stabilitas Syarat operasi stabil : h pm ≥ h pw h pw = 0,2 + 0,05 x h l h w = 2 inci h pm = 12 ρ uap ρ liq 1,14 U o 2 2 g c 0,41,25 – A o A c +1 – A o A c 2 U o = V min A o V min = 13,9463 ft 3 detik Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 16 n A o A c U o h pw h pm 2,5 0,0921 22,3141 0,3534 0,9179 3,0 0,0648 32,1344 0,3504 1,9941 Dari table diatas, h pm ≥ h pw memenuhi syarat untuk : L w = 60 n = 3 inci q Entrainment : e = 0,22 x 73  x U c T 1 x 3,2 T l = T – 2,5 x h l U c = V maks A c ; V maks = 25,9003 ft 3 detik  = 20,2494 dynecm eo = 0,02 Syarat : eo e ≥ 1 n 3,0 U c 3,8671 T l 10,4814 eo 0,02 eo e 1,143 ok Dari table diatas, syarat terpenuhi untuk : L w = 60 n = 3 inci r Pelepasan uap dalam downcomer W = 0,8 x h ow x T + h w – h b 12 h ow = h ow maks ; h w diambil 2 inci Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 17 Syarat = W 1 W d ≤ 0,6 n 3,0 h b 8,7003 W l 2,6992 W d 3,6000 W l W d 0,7498 ok Dari table diatas, memenuhi syarat untuk : L w = 60 n = 3 inci s Fleksibilitas Syarat : h b T + h w ≤ 0,5 h pm h pw ≥ 1 n 3 h b T + h w 0,6529 h pm h pw 5,6913 ok Dari table diatas, syarat terpenuhi untuk : L w = 60 n = 3 inci Untuk selanjutnya dipilih L w D = 60 n = 3 h w= = 2 inci Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 18 C. Penentuan Tinggi Kolom Total C.1. Tinggi Total Tray Yang Dibutuhkan a Menentukan jumlah plate minimum metode Fenske N m = avg B LK HK D HK LK X X X X  log log                     Geankoplis pers. 11.7-12 hal 683  Avg = 0283 , 1 . 0294 , 1 .  LB LD   Geankoplis pers. 11.7-13 hal 683 = 1,0289 N m = 0289 , 1 log 0013 , 955 , 02 , 036 , log                   B D = 207,8507 b Menentukan jumlah stage teorotis Metode Gilliland Dari perhitungan neraca massa Appendiks A : Diperoleh R m + 1 = 1,0189 R m = 1,0189 – 1 = 0,0189 Ditetapkan : R = 1,5 x R m Geankoplis hal 668 R = 1,5 x 0,0189 R = 0,0284 Jumlah Stage Teoritis – Metode Gilliland 009206 , 1 0284 , 0189 , 0284 , 1       R R R m N min = 6 sd 8 Van Winkle,fig 5.17 Digunakan N min = 7 Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 19 Dari fig.19.5 Mc.Cabe, fifth edition hal 609 diperoleh : 1   N N N m = 0,7 1 7   N N = 0,7 N = 25,6667 T bubble feed = 100,924 C Komponen Xi  Xi .  CH 3 COOH 0,6488 0,43 0,3568 HCOOH 0,0201 0,48 0,0096 H 2 O 0,3311 0,24 0,0795 Total 1,0000 0,4460 Data  dari Mc.Cabe 5 ed ,app.9 hal 1094,1993  camp = 0,4460 cP  Avg x  camp = 0,4588 dari figure 8.18 Ludwig volume II, diperoleh : Effisiensi tray = 55 N sesungguhnya = 25,6667 0,55 = 46,6667 = 47 plate Tray spacing = 18 in Tinggi total tray = T x N sesungguhnya = 18 x 46,6667 = 840 in = 70 ft = 21,3665 m Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 20 c Menentukan plate umpan : Log NeNs = 0,260 x log X hf X lf BD X lb X hd 2 Geankoplis hal 687 Dimana : Ne = Jumlah plate teoritis di atas umpan Ns = Jumlah plate teoritis di bawah umpan Log NeNs = 0,26 x log 0,0201 0,6488 x 16093,3734 2846,0205 x 0,9771 0,0463 2 log NeNs = 0,4920 NeNs = 3,1043 Ne = 3,1043 Ns N = Ne + Ns 47 = 3,1043 Ns + Ns Ns = 11 Ne = 47 – 11 = 36 C.2. Tinggi Ruang Kosong Diatas Tray Ditetapkan tinggi ruang kosong diatas tray = 3 ft masing-masing 2 ft diatas dan 1 ft dibawah lubang pemasukan daur ulang C.3. Tinggi Hold Up Zat Cair Bagian Bawah Kolom Ditetapkan hold up time zat cair = 10 menit L = 54497,9971 lbjam D = 3 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 21 ρ zat cair = 61,5508 lbft 3 A = ¼ x π x D 2 = ¼ x π x 4 2 = 7,065 ft 2 Tinggi menara bagian penampung zat cair : = L x hold up time 60 x 1 ρ zat cair x 1 A = 54497,9971 x 10 60 x 1 61,5508 x 1 7,065 = 20,8873 ft C.4. Tinggi Ruang Kosong Diatas zat Cair Ditetapkan tinggi ruang kosong diatas zat cair = 2 ft C.5. Tinggi Tutup Direncanakan tutup atas = tutup bawah Jenis tutup adalah torisperical dished head. a Tebal tutup minimum Dari Brownell Young, persamaan 13.12, diperoleh : 0,885 x P x Rc t mn = + C f . E – 0,1 . P Dgunakan Rc = ID = 3 ft ρ zat cair = 61,5508 lbft 3 h = Tinggi total tray + tinggi ruang kosong diatas tray = 70 + 3 = 73 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 22 P hid = ρ cairan x g gc x h = 61,5508 x 1 x 73 = 4493,2103 lbft 2 = 31,2028 psig P op = 760 mmHg = 14,696 psia = 0 psig P t = P hidrostatik + P operasi = 31,2028 psig P design = 1,050 x P t = 1,050 x 31,2028 = 32,7630 psig Bahan konstruksi : Baja stanless SA 240 grade M tipe 316 Stress yang diijinkan, f = 18750 psi Pengelasan dengan double welded butt joint dengan thermally stress relieved. E = 0,850 C = 0,125 0,885 x 32,7630 x 36 t min = + 0,125 18750 x 0,85 – 0,1 x 32,7630 = 0,1905 inci Digunakan tebal tutup 14 inci b Tinggi Tutup Rc = ID = 3 x 12 = 36 inci icr = 1,5 inci table 5.4 Brownell Young hal 847 Tinggi tutup = t + OB + sf Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 23 Untuk t = 0,25 inci, maka sf = 1,5 inci table 5.6 Brownell Young AB = 0,5 x ID – icr AC = Rc – icr OB = Rc - BC Dimana : BC = AC 2 + AB 2 12 AB = 0,5 x 36 – 1,5 = 16,5 AB 2 = 272,25 AC 2 = 36 – 1,5 2 = 1190,25 OB = Rc – AC 2 – AB 2 12 = 36 – 1190,25 – 272,25 12 = 5,7015 inci Tinggi tutup OE = 0,25 + 1,5 + 5,7015 = 7,4515 inci Tinggi tutup atas + tinggi tutup bawah = 7,4515 + 7,4515 = 14,9030 inci = 1,2419 ft Tinggi kolom total = 70 + 2 + 20,8873 + 1,2419 = 94,1293 ft Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 24 D. Penentuan Tebal Bejana dan Tebal Tutup D.1. Penentuan Tebal Minimum Bejana Menurut ASME Code : P . ri t min = + C f . E – 0,6 . P dimana : t = Tebal dinding, inci P = Tekanan dalam bejana, psig ri = Jari-jari bejana, inci E = Effisiensi las C = Allowable corrosion = 18 inci f = Allowable stress Bahan konstruksi : Stainless steel SA 240 grade M tipe 316 f = 18750 psi Pengelasan dengan double welded butt joint dengan thermally stress relieved. E = 0,850 ri = 3 x 12 2 = 18 inci Menghitung tekanan kolom : P hid = ρ liq x g gc x h h = 94,1293 ft dianggap bejana terisi penuh zat cair ρ liquid = 61,5508 lbft 3 P hid = ρ cairan x g gc x h Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Perancangan alat utama Pra rencana acetic acid VI- 25 = 61,5508 x 32,174 32,174 x 94,1293 ft = 5793,7337 lb f ft 2 = 40,2343 psig P op = 760 mmHg = 14,696 psia = 0 psig P t = P hidrostatik + P operasi = 40,2343 + 0 = 40,2343 psig P design = 1,050 x P t = 1,050 x 40,2343 = 42,2460 psig 42,2460 x 18 t min = + 0,125 18750 x 0,85 – 0,1 x 42,2460 = 0,1727 inci Maka digunakan tebal plat 316 inci D.2. Penentuan Tebal Tutup Ditetapkan tutup kolom atas dan bawah berbentuk torispherical dished head. Dari perhitungan tebal tutup diatas, diperoleh t min = 0,1905 inci. Digunakan tebal tutup sebesar 14 inci. Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber Instrumentasi dan keselamatan kerja Pra rencana acetic acid VII- 1

BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA