VI -
Pra Rencana Pabrik Calcium Sulfate Anhydrate Dari Gypsum Rock Dengan Proses Kalsinasi
4
Waktu tinggal = 2,5 jam Kirk Othmer,Vol.4:440 Volume solid = 84
cuftjam x 2,5 jam ≈ 210 cuft Asumsi volume solid mengisi 30 volume kiln, maka volume kiln :
Volume kiln = 21 030 ≈ 699 cuft = 20 m
3
IV.5 Perencanaan Shell,Head IV.5.1 Dimensi Kiln
Volume dimension ratio : HD = 2 Ulrich :132 Volume
= ¼ π D
2
H 699
= ¼ 3,14 D
2
. 2D D
= 8 ft = 92 in = 2.3 m 4 m memenuhi untuk process vessel H
= 2 x 8 ft = 15 ft = 183 in = 4,7 m
VI.5.2. Menentukan Tebal Minimum Shell :
Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank :
Brownell,pers. 13-1, hal.254
Dengan : t
min
= tebal shell minimum P
= tekanan tangki ri
= jari-jari tangki C
= faktor korosi E
= faktor pengelasan, digunakan double welded, E = 0.8 f
= stree allowable, bahan konstruksi Carbon Steel SA-283 grade C, maka f = 12650 psi
[ Brownell,T.13-1 ] C
P fE
Pxri t
6
,
min
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI -
Pra Rencana Pabrik Calcium Sulfate Anhydrate Dari Gypsum Rock Dengan Proses Kalsinasi
5
Penentuan tekanan design pada tangki :
[ Mc.Cabe, pers.26-24]
Dimana ; P
B
= tekanan vertikal dasar bejana ρ
B
= bulk densitas bahan, lbcuft µ
= koefisien gesek = 0,35 - 0,55 diambil = 0.45 [Mc.Cabe, hal 299] k
= 1 - sin α = 0.334 sudut = 30
1 + sin α Z
T
= tinggi total material dalam tangki = 5 ft 35 r
= jari-jari bin = ½ x 7 = 3.5 ft
= 248,6 lbft
2
= 1,7 psi 1 lbft
2
= 1144 psi
Tekanan Lateral, P
L
= k. P
B
Mc. Cabe hal.302 = 0,334 x 1,7 = 0,6 psi
P operasi = P
B
+ P
L
= 1,7 + 0,6 = 2,3 psi P design
= 1,1 x 2,3 = 2,5 psi 10 faktor keamanan ri = ½ D
= ½ x 8 = 3,8 ft t
min
= 6 x 3,5 x 12 + 0,125 = 0,1 in digunakan t = 316 in 12650 x 0,8
– 0,6 x 6
Tebal tutup :
Tebal tutup bawah disamakan dengan tebal tutup atas dan disesuaikan dengan tebal shell, karena tekanan atmospheric. Tebal tutup =
] 1
[ 2
2
r T
Z k
B B
e k
gc g
r P
] 1
[ 2
2
r T
Z k
B B
e k
gc g
r P
16 3
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI -
Pra Rencana Pabrik Calcium Sulfate Anhydrate Dari Gypsum Rock Dengan Proses Kalsinasi
6
IV.5.3 Area Kiln :
Area yang ditempati solid, Area solid, As :
Keterangan : As
= area solid ; m
2
m = rate massa
; kgdt ρ
= densitas solid ; kgm
3
u = solid velocity
; mdt
Rate massa = 5530,4263 kgjam = 1.54 kgdt
ρ solid =
145.4 lbcuft = 1.9 kgm
3
us =
0.05 mdt Ulrich : 143
Area solid, As = 1,5362
= 16.5 m
2
1.9 x 0.1 = 16,5 = 55 m
2
Ulrich : 143 30
Area Perpindahan Panas pada Kiln
Keterangan : Q = panas ; Jdt
U = koefisien perpindahan panas ; Jm
2
.dt.K A = area kiln
; m
2
ΔT = LMTD ; K
Suhu bahan masuk =100
O
C = 212
O
F Suhu bahan keluar = 215
O
C = 419
O
F Suhu udara masuk = 260
O
C = 500
O
F Suhu udara keluar = 200
O
C = 392
O
F
u m
As .
pengisian As
Areaki ln
T UxAx
Q
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI -
Pra Rencana Pabrik Calcium Sulfate Anhydrate Dari Gypsum Rock Dengan Proses Kalsinasi
7
Log Mean Temperature Difference :
Δ t
1
= 500 – 419 = 81
O
F Δ t
2
= 392 – 212 = 180
O
F = 180
– 81 = 124
O
F = 324
O
K Ln 18081
U = 70 Jm
2
.dt.K Ulrich : T-4-10
A = 54.8370 m
2
Perpindahan Panas :
Ulrich : 141 Q = 70 Jm2.dt.K x 55 m
2
x 324 K = 12343704 Jdt
Kebutuhan Panas Untuk Reaksi :
ΔH
R
= 838052,6 kkaljam = 974003,34 Jdt
Karena panas yang beroperasi pada kiln lebih besar dari panas yang dibutuhkan untuk reaksi, maka dimensi kiln memenuhi syarat.
VI.E.4 Burner
Fungsi : untuk proses pembakaran udara dengan fuel oil Tipe : general-purpose burner
Gambar 6.2. Detail Burner
1 2
1 2
ln t
t t
t LMTD
T UxAx
Q
Hak Cipta © milik UPN Veteran Jatim : Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
VI -
Pra Rencana Pabrik Calcium Sulfate Anhydrate Dari Gypsum Rock Dengan Proses Kalsinasi
8
Dimensi : Perry 7
ed
; 27-38 LD
= 5 Diameter
= 12 in Panjang
= 60 in
VI.5.5 Isolasi
