LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN PERALATAN PROSES
1. Stockpile Fungsi : Menampung bijih mangan dari tambang Jenis : Natural Stockpile Dasar pemilihan pemilihan : - Minimum Minimum biaya biaya konstruksi konstruksi - Baha Bahan n baku baku tid tidak ak ter terpe penga ngaru ruh h peru peruba bahan han cua cuaca ca
Gambar. .!. Stockpile bijih mangan
Data operasi
:
"apasi "apasitas tas bijih bijih manga mangan n # $%.&'( $%.&'()*+! )*+!+ + kg,jam kg,jam 24 jam
# $%.&'()*+!+ kg,jam
1 hari
# +!&.((+)+* kg,hari "apasitas bijih mangan selama !' hari # *.+%!.(%)% kg Bulk density
# !&+$ kg,m
/sumber: 000.an1al.net) 000.an1al.net) diakses pada $ 2ebruari $3!+) $3 !+) pukul !%.33 45B6
7olume
# massa , bulk density
# *.+%!.(%)% kg , !&+$ kg,m # '.(!3) m dibulatkan '.(!3 m
Dari gra2ik stockpile 1olumes didapatkan tinggi dan diameter stockpile sebagai berikut: h /tinggi stockpile6
# & meter
Diameter
# %$ meter
Jari-jari
# $+ meter8
/sumber: http:,,000.engineeringtoolbo.com http:,,000.engineeringtoolbo.com)) diakses pada !+ 2ebruari $3!+) pukul !(.3+ 45B6
9udut kemiringan an
# h /tinggi6 , jari-jari
an
# & meter , $+ meter
an
# 3)$+( m
#o
1
luas stockpile
#
3
; r $ h
# '.(%$)* m$
Deng Dengan an demik demikia ian n areal areal yang yang dipe diperl rluk ukan an untu untuk k menam menampun pung g biji bijih h manga mangan n sebanyak *.+%!.(%)% kg adalah seluas '.(% m$
able able .!. 9pesi2ikasi Stockpile
Alat Kode Fungsi
Tipe Kondisi
Stockpile Menampung bijih mangan dari tambang
selama 14 hari Natural Stockpile Temperatur : 30°C
Dimensi
Diamet
: 5 meter
er
: ! meter
Tinggi
o
:
Sudut 4 #uah
"umlah
$. Ja0 rusher Fungsi ype Jumlah Dasar pemiliha pemilihan n
: Memperkecil ukuran bijih mangan hingga $%-!33 mm : <=4 '33+33 : satu buah : - mampu menangani materia materiall yang keras dan kasar) kasar) sehingga sehingga sesuai dengan material yang kita gunakan - Mampu Mampu menan menangani gani materi material al dengan dengan ukur ukuran an !33-!33 !33-!333 3 mm mm - >kur >kuran an out outpu putt seb sebes esar ar $%-! $%-!33 33 mm mm /9umber : 4alas) 4alas) M.) !(**) hal. '!6
"ondisi
: suhu
: 3
tekanan
℃
: ! atm
Data operasi : ?aju ?aju alir alir # %. %.($ ($)( )(*+ *+ kg, kg,ja jam m Didapat spesi2ikasi dari ja0 cruher <=4 '33+33) antara lain : Maks. >kuran 2eeding : %3 mm
Ja0 rusher J-!3! emperatur : 3
Jara Jarak k lub luban ang g pem pembu buan anga gan n
ekanan ekanan : ! atm %* %*% % mm mm
℃
"ecepatan rotasi sha2t Motor listirk Dimensi
$%3 rpm Daya : 3 "0 @otasi kecepatan : (*3 rpm !($3!'+3!*'3
Jumlah
9atu buah
arga
>9 C!.'+3 /9umber:http:,,000.alibaba.com) /9umber:http:,,000.alibaba.com) diakses pada !+ 2ebruari $3!+) pukul !(.'* 45B6
. amm ammer mill Fungsi ype Jumlah Dasa Dasarr pem pemil ilih ihan an
: >ntuk memeperkecil ukuran bijih mangan hingga !!3 mm : Hammer mill : satu buah : - mamp mampu u men menan anga gani ni mate materi rial al deng dengan an ukur ukuran an %3- %3-33 33 mm - >kur >kuran an outp output ut sebe sebesa sarr !-! !-!3 3 mm mm /9umber : 4alas) 4alas) M.) !(**) hal. '!6
"ondisi
: suhu
Data operasi ?aju alir
: 3
℃
tekanan : ! atm : # %.($)(*+ kg,jam
Didapat spesi2ikasi dari ammer mill) antara lain :
ype : ammer mill Bahan kon konstruksi : igh alloy steel Maks. >kuran >kuran umpan umpan : !33 mm /' in6 Dimensi rotor : +'* in Maks. "ecepatan : !$33 r,min Daya : $33-33 hp abel abel .$. 9pesi2ikasi ammer Mill Alat "ode "ondisi
ammer Mill M-!3$ emperatur : 3
℃
Dimensi rotor "ecepatan maksimal Daya "apasitas Jumlah arga
ekanan ekanan : ! atm +3 in !$33 r,min $33-33 hp *3-!33 ton,jam 9atu buah >9 C$.333 /9umber:http:,,000.alibaba.com) /9umber:http:,,000.alibaba.com) diakses pada !+ 2ebruari $3!+) pukul !(.'* 45B6
'. Ball mill Fungsi
: >ntuk mengecilkan ukuran bijih mangan menjadi berukuran &% / 3)3&% mm6
i ipe
: Marcy Ball Mill Mill
Ju Jumlah
: 9atu Buah
Dasar Dasar
"ondisi
Mamp Mampu u menan menanga gani ni mat mater eria iall denga dengan n ukura ukuran n !-!3 !-!3 mm mm >kur >kuran an outp output ut 3)3! 3)3!--3)! 3)! mm mm Dapa Dapatt digu diguna naka kan n unt untuk wet grinding atau atau pun dry grinding Dapa Dapatt dig digun unak akan an secar ecaraa batch maupun continous
: 9uhu
: 3E
ekanan ekanan : ! atm
Gambar .$. Marcy Ball Mill Mill /9umber :
Data operasi : ?aju alir
# %.($)(*+ kg,jam
Berdas Berdasark arkan an kapasi kapasitas tas Marcy Ball Mill sebesar sebesar %.($)(*+ %.($)(*+ kg,jam) menurut menurut
>kuran mill : : $ 2t "ecepatan mill : : % rpm Ball Charge : 3)*% ton
Daya yang digunakan: % hp abel abel .$. 9pesi2ikasi Ball Mill /BM-3!6 /BM-3!6 ab ab Alat
Ball Mill
"ode
BM-3!
"ondisi
emperatur : 3E ekanan : ! atm
Berat Ball
3)*% ton
>kuran
$ 2eet
"ecepat patan
$' rpm
% hp
Jumlah
dua Buah
arga
>9 C&.333 /9umber:http:,,000.alibaba.com) /9umber:http:,,000.alibaba.com) diakses pada !+ 2ebruari $3!+) pukul !(.'* 45B6
5. Manga Manganes nesee ore ore Stora Storage ge (S-1 (S-11! 1! Fung ungsi : >n >ntuk me menyi nyimpan pan pa padatan bi bijih ma mangan ngan selam elamaa !' !' ha hari. ipe : 9ilo /9ilinder tegak dengan bagian atas tertutup
dan bagian ba0ah berbentuk konis6. Jumlah
: ' buah
"ondisi
emperature emperature
: 3 ℃
ekanan ekanan : ! atm #!3!)$% k
Gambar .! Manganese Ore Storage A. Menent"# Menent"#an an #a$a #a$as%ta s%tass s%&o s%&o
Diketahui: •
• • •
?aju alir # $%.&'()*+!+ kg,jam ?aju alir dibagi empat) karena dirancang untuk empat buah silo) maka laju alir menjadi # +.'&)'+%' kg,jam "apasitas penyimpanan untuk !' hari # !.3*!.'(')!*& kg H bul bulk k bij bijih ih mang mangan an # !!3 !!3 lbs, lbs,2t 2t # !&+$ kg,m 1.081 .494,187 kg "apasitas 1olume silo # 1762 kg / m 3 # +!)&*&* m
I1er design 2actor !%
/
sehingga kapasitas 1olume silo menjadi: # &3%)*%+ m
• "apasitas 1olume silo '. Menen Menent"# t"#an an %)e %)ens% ns% s%&o s%&o 1
•
7 shell #
4
× π × D 2 × H
"eterangan : D$ # Diameter shell /2t6 # inggi shell /2t6 inggi silo /?s6 pada umumnya $)% - % dari diameter silo /D s6 @ange ?,D # $)% K % /?ud0ig) !(((6 Digunakan ?,D # D # !, ? D # 3) ? 1
7 silinder #
4
π
D$ ?
# 3)3*& ?
¿
•
7 conical #
0,262 × H × ¿ D$ L Dd L d$6
"eterangan : D # Diameter shell /2t6 d # Diameter ujung konis /2t6 # inggi konis /2t6 /4alas)M)!((36 tgθx ( D−d )
Dimana conical #
2
"eterangan : # 9udut konis Diketahui) angel o2 repose /sudut glinding6 at # '3 o) angel o2 repose akan mempengarui kemiringan /O6 pada bagian conical. /usin) $3!$6
9ehingga di dapat tinggi konis : tgθx ( D−d ) •
#
2
* 3)'!(% /D-d6
¿
maka maka)) 1 koni koniss # 0,262 × H × ¿ D$ L Dd L d$6
* 3)$+ h P
¿ $ ¿ D L Dd L d$6
* 3)3*$ /D - d6
Diketahui bah0a D,d # ' /?ud0ig) $33. al !+%6 1
d
#
4
D
# 3)3* ? Maka 1olume silo
# 7 shel L 7 konis 1
7 silo
# 3)3*& ? L 3)3*$ / 27 ? K d6
7 silo
# 3)3*& ? L 3)33 ? K ')& !3-% ?6
&3%)*%+
# 3)3( ?
?
# &*$')**3!
?
# !()*%$( m # +%)!( 2t
D
# +)+!& m # $!)&!!$ 2t
Diameter dan tinggi conis 1
d konis
#
4
D
# !)+%'' m # %)'$&* 2t ? konis
# /D-d6 Ph # $)3*$ m * +)*!& 2t
1
•
7 shell #
4
× π × D 2 × H
* +*$)%3' m
# $$()!+ 2t
¿ •
π×
1 konis #
h 12
× ¿ D$ L Dd L d$6
# $()*(*+ m # (*)3(!+ 2t •
7olume 7olume silo
# 7 shel L 7 konis # &!$)'3$! m # $&)$% 2t
C. Menent"# Menent"#an an te#ana te#anan n esa%n esa%n s%&o s%&o "etika "etika padatan padatan dimasu dimasukan kan ke dalam dalam storag storage) e) maka maka tekanan tekanan yang yang bekerj bekerjaa
adalah: !. ekan ekanan an 1ertik 1ertikal al pada pada dasar dasar stora storage ge ) <7 $. ekan ekanan an latera laterall pada dind dinding ing stor storage) age)
ekanan 1ertikal pada dasar storage) <7 ekanan ekanan 1ertikal 1ertikal pada dasar silo silo mengikuti mengikuti persamaan persamaan QJansenR QJansenR
sebagai sebagai
berikut:
# ! =
r ρ b g gc
′ ′
$ µ
(! − e −
′ ′
$ µ Z " , r
)
/Mc.abe) !(*%6 "eterangan :
$% & Te'anan (erti'al pada dasar silo )psi* silo )psi* +, & Densitas -ampuran -ampuran #ahan ) 145.43 l#/t* 2 & Koesien oesien ri'si ri'si )0.35 )0.35 0.55* 0.55*.. diam#il diam#il 0.4 ′ =
! − sinα m ! + sinα m
K & 6asio 6asio te'anan te'anan . sin & 0.74!o K & 0.1!44 8 T & 9 ; & !()*%$( m $)3*$ m & 1.<353 m & !1.<753 t r & "ari=>ari silo &?D & 3.30@@ m & 10.@557 t & 130.7@7 in
$(
&
<1
# '.!($)'++% lb,2t$ # $()3(%& psi # !)(&(* atm
•
ekanan ekanan lateral pada dinding silo $9 & K
%$hal30*
)B- Ca#e. d4th. 1<@5.
# (!!)+$!& lb,2t$ # +)$++ psi # 3)'3% atm
Te'anan Te'anan desain 10 E di atas te'anan te'anan 'er>a normal/a#solut normal/a#solut )alas. 1<<0. hal 73*
$ design
& 55.130 psi & 3.7@51 atm
D. Menentukan Menentukan tebal tebal shel
t s
=
# .ri % . $ − 3)+ #
+ C ),roGnell. Houng. 1<5<. $ers 131. hal 54*
Keterangan : ts
& Te#al shell )in* shell )in*
$
& Te'anan dalam silo )53.377 silo )53.377 psi*
& Allowable stress stress )43511.3 )43511.3 psia*
ri
& "ari=>ari dalam silo )130.7@7 silo )130.7@7 in*
& siensi pengelasan san )@0 E )single welded butt joint ** ** ),roGnell.Houng. ),roGnell.Houng. 1<5<. Ta#el 13.
hal 54* -
& Fa'tor 'orosi )0.15 in/10 tahun*
)$et )$eter er..
Timme immerrhaus haus..
00 0 0.. Ta#el a#el
31 31.. hal hal @ I
Coul Coulso son. n.
%ol7th. 1<@3. Ta#el !3 hal 1! I $errJs.
6i-hardson.
d4th. Ta#el 3=4. hal 3=<* ts & 0.3315 in diguna'an te#al standar & 3/@ in & 0.3!50 in ),roGnell.Houng. 1<5<. Ta#el 5!. hal <1*
E. Menent"# Menent"#an an te+a& te+a& %n%ng %n%ng #on%s #on%s
Kemiringan 'onis & α & 40o t c
=
# . & $ cos α / % . $ − 3)+ # 6
+ C ),roGnell. Houng. 1<5<. $ers
7154. hal 11@* t- & 0.14!4 in diguna'an te#al standar & 3/17 in & 0.1@!5 in ),roGnell.Houng. ),roGnell.Houng. 1<5<. Ta#el 5!. hal <1* F. Menen Menent"# t"#an an $en $en"t "t"$ "$ s%&o s%&o
Bentuk
: torispherical dished head
Daasar Daasar pemili pemilihan han : sesuai sesuai untuk untuk 1essel 1essel 1ertikal 1ertikal pada pada tekana tekanan n rendah rendah /$)3$ /$)3$ K !')+! atm atau sekitar !% bar6
/Bro0nell) Soung) Soung) !(%() !(% () hal. ** oulson) @ichardson) 7ol.+th) !(*) hal. +'$6
ID
# $+!)$*& in
ts
# 3)&% in
berdasarkan tabel %-&) hal (!) bro0nell) young !(%( untuk ts di atas) diperoleh nilai : rc
# !&3 in
lcr
# !!)% in a. ebal bal /ts /ts dan dan th6 th6 1
&
4
)
3+
√
rc icr
*
),roGnell. Houng. 1<5<. hal13@*
& 1.!11 in th &
P rcW rc W 2 f E −0,2 P C
),roGnell. Houng. 1<5<. hal13@* th # 3)!$& in tebal standar diperoleh dari Bro0nell) young) !(%() tabel %.*) hal. () yaitu : th standar # ,!+ in
# 3)!*& in
tebal head
# 3)!*& in
b. inggi /IA6 >ntuk th # 3)!*& in) dapat dicari nilai : S% 'straight %lange( # !)% K $)$% in) dipilih S% # $ in
b = r − / BC 6 $ − / )B6 $
B # r K icr B # !%*)%33 in AB # /5D,$6 K icr AB # !!*)&+( in b
# +%)3'$ in # %)'$3 2t # !)+%$ m
IA
# th Ls2 L b # +&)$$( in # %)+3$ 2t # !)&3* m
G. T%ngg% Tota& S%&o
total # Tt L IA # &* 2t # $)+' m
Ta#el Ta#el C7 Spesi'asi Solid Storage )SS=101* Storage )SS=101* Alat Kode Fungsi
Tipe
Silo S=101 Tempat menJimpan #i>ih mangan selama 14 hari Silo
,ahan
,eton dan ,a>a
Konstru'si Kondisi
Temperatur : 30°C Te'anan Te'anan : 3.7@51 atm Diamet : 1.!11 t )7.71@ m*
Dimensi
er
: !!.57@ t )3.743 m*
Tinggi
: 0.3!5 in )0.<53 -m*
Dimensi shell
Te#al Te#al Te#al Te#al
: 0.33 in
Dimensi he head
Tinggi Tinggi
: 75.134 t )1<.@53 m* : 5.704 t )1.!0@ m*
Te#al Te#al Dimensi 'oni onis Tinggi
: 0.1@! in : 7.@3 t ).0@ m*
Diamet
: 5.4@ t )1.754 m*
er
: 0.14! in
Te#al Te#al 4 #uah
"umlah
+. Rea#tor Fungsi
: empat terjadinya reaksi antara Mn$L dan I$ sehingga menghasilkan MnI$
9 uh u
: $3o
ekanan
: ! atm
ipe
: Continous Stirred "ank "ank *eactor *ea ctor 'CS"*(
"ode
: @= $3!
Bahan
: &uple+ Stainless Steel ipe-$$3% Merupakan perpaduan material yang mengandung '% 2errit dan %% austenit /3)3 ) $$ r) %)% Ni) Mo6.
Jumlah
: ! buah
: Be Bejana 1e 1ertikal kal de dengan gan $lliptical ,langed and &ished Head sebagai tutup atas dan ba0ah) dilengkapi dilengkapi dengan sparger gas.
Dasar
@eak @eaksi si ber berla lang ngsu sung ng dal dalam am 2as 2asaa cair cair K gas. gas.
-
hal *+6. Biaya Biaya konstru konstruksi ksi-ny -nyaa lebih lebih murah murah bil bilaa diband dibanding ingkan kan denga dengan n plug %low reactor '#,*( />llmann) $33') hal !(!&6. @elati @elati22 mudah mudah dalam prose prosess permber permbersih sihan an dan perbai perbaikan kannya nya /Agra) /Agra) 4) 4) !(*%) !(*%) hal !-!36. Berikut adalah neraca massa pada reaktor: abel abel . neraca massa total reaktor "omponen
Massa Masuk kg,jam
Massa "onsumsi kg,jam
Massa "eluar kg,jam
Massa erbentuk kg,jam
Mn9I' $I I$ MnI$ $9I'
!*+&$.$( !3*%%.+$' $(+*%.+*! !$(%.!'! (%&.3!$ !!%3.$%+ 3.333 3.333 3.333 3.333 %$!'.(*+ !3!.3$! + %+! % .(&
otal
&*!+.++( 3.333 $*(3.%'3 3.333 $*3+.&%+ 3.333 +$%3.333 +$%3.333 &3%3.(*& &3%3.(*& %$!'.(%$ !33.(*& + %+! % .(&
Menent"#an ,o&")e Rea#ator O#s%as%
Neraca Massa: Input −Output + Generate −Consumption = ccuu!ation ccuu!ation
" O − " + 0−( −r ) #$ =0
" O − " ( 1 − % )−(−r ) # $ =0
" O − " O + " O % −(−r ) # $ =0
" O −(−r ) # $ =0
$ =
" O %
(−r )
@eak @eaksi si anta antara ra Mn$L dan I$ meru merupa pakan kan reak reaksi si bero berord rdee satu satu)) sehi sehing ngga ga persamaan laju reaksinya adalah:
(−r ) = & C
$ =
$ =
$ =
$ =
$ =
$ =
" O % & C
" O % & C
" O % k ( C O ( 1− % ) )
" O % k ( C O−C O % )
" O % k ( C O−C O % )
" O % k C O ( 1 − % )
"eterangan: FAI
: ?aju alir massa 2enol mula K mula) "g,Jam
/-r A6
: ?aju re reaksi) "m "mol,m. jam
7
: 7olume reaktor) m
7o
: ?aju alir 1olumetrik) m,jam
A
: "onsentrasi akhir 2enol) "mol,m
UA
: "on1ersi
abel abel . Data "omponen
F% /kg,jam6 !*+&$.$( $(+*%.+*! '*%&.(&'
Densitas 4i,Densitas /kg,m6 !!%.333 3.333 ((%.+3$ 3.333+ 3.333(
4i 3.*+ 3.+!' !.333
abel abel . Data "omponen
"omponen I$
4i !.333
Densitas /kg,m6 *!.**&
4i,densitas
Mencari densitas campuran ' campuran campuran " 5 =
∑ (i ∑ (i '
' campuran " 5 =¿ !.3'%)!+& /kg,m6
Mencari ?aju alir 1olumetrik
$ O=
" tota! 'mix
/oulson) !(*) hal $*6
3 .3! $
$ O=
29.685,681 &g / )am 3
995,602 kg / m
7o # $()*!& m,jam
Mencari Mencar i konsentra ko nsentrasi si Mn $L mula-mula AI # nao , 7o 7o AI # !$)+%& kmol,jam , $()*!& m,jam AI # ')!'& kmol,m Menentukan ?angkah yang Mengontrol. !. amb ambat atan an adsor adsorps psii gas gas Gas Gas yang yang digun digunak akan an adala adalah h gas gas 9I$ yang yang di gelembu gelembungk ngkan an kedalam kedalam cairan) −13
1,173 x 10
DAB
#
( ɸ * + * )0,5 , 0,6
- $ m
/oulson 7ol 7ol +) $33%
"eterangan : DAB ɸB MB µ ∇m
DAB DAB
# di2usi1itas gas A ke dalam liVuid B) m$,s # association parameter ) untuk air nilainya $)+ # Berat molekul liVuid /air6 kg,kmol # 3)!%3 " # 3)33! cp # 3)333%$ kg,m.s # 1olum molar gas A) yaitu 3)$'! m,kmol. /oulson /oulso n 7ol 7ol + 'th =d.) $33% abel abel *.+) al.'6 -!! $ # !)3(* !3 m ,detik # !)3(* !3-& cm$,detik
Bilangan atta /M6
M
#
max # possi.!e possi.!e con/ers con/ersion ion ∈fi!m max # diffusio diffusion n through throughfi!m fi!m
/?e1enspiel) !((%
2
+ H =
k C * D * 2
k *0
"eterangan : B # konsentrasi liVuid DAB # !)3(* !3-& cm$,detik k B? # koe2isien trans2er trans2er massa untuk bubble reactor reactor /! K ' !3$ B?
k
cm,s6) diambil $%3 cm,s # "onstanta laju reaksi
Maka Maka dipero diperoleh leh nilai nilai M
/
baha0a trans2er massa dari badan utama gas ke badan utama cairan berlangsung b erlangsung cepat sehingga dapat diabaikan. $. "ece "ecepat patan an reak reaksi si yang yang dipa dipakai kai berdas berdasar arkan kan data K data data kinet kinetik ikaa yang yang didapa didapatt dari dari jurnal jurnal penelit penelitian ian "aya. "aya. N. =t. Al. ahun ahun $33 $33%.) %.) dimana dimana reaksinya adalah sebagai berikut: Mn$L L I$ k ! MnI$ Nilai konstanta kinetika dari reaksi tersebut adalah +)(*!!3-$,min atau ')!*(,jam. @ # !)(*& "cal,"mol " = # $+ "cal,"mol # 3)!% " − E / 1, " # " ! e " # ')!*( ,jam " # ')3!$ ,jam Maka)
−(
e
26 ) 1,987 x 303,15
−r = & C C
¿ % ¿ /! 66 −r = & ¿ ¿ 4,147 −r = 4,012 / jam ¿ /! K 3)%*!66
−r =¿ +)(+% "mol,m jam
7olume reaktor " O % 7 # (−r ) 123,657 x 0,581
7#
6,965
7 # !3)$$ m
Menentukan Spac Sp acee "ime "im e Space time dapat dihitung dengan persamaan :
2 =
2 =
$ $o
10,322 m 3 29,817 m 3 / jam
X # 3)'+ jam # $3)&&! menit Menent"#an %)ens% %)e ns% Tang#% Tang#%
7 # !3 !3)$$ m I1er I1er desi design gn 2act 2actor or # $3 $3
/
7 # !$)*& m # '&)'$& 2t Berdasarkan >lrich G.) !(*') abel '.$&) al. $'*) rasio tinggi tangki dengan diamet diameter er tangki tangki lebih lebih kecil kecil dari dari dua /,DW $6. Maka Maka dipili dipilih h rasio rasio ,D# ,D# !)%) sehingga 7total
# !)%D. # 7 silinder L L $ 7head
#
π 2 3 D H + 2 ( 0,000076 D ) 4
π
.1,5 # D
'&)'$& 2t
#
D
# %)(3$ 2t
# *)*%$ 2t
4
Maka digunakan
3
+ 2 (0,000076 D3 )
D standar # !3 2t # )3'* m # !$3 in standar # !$ 2t # )+%* m # !'' in
7silinder
#
π 2 D H 4
# )!',' !3$ !$ # ('$ 2t
7olume Aktual @eaktor /7A@ 6
7A@
#
π 2 3 D H + 2 ( 0,000076 D ) 4
# $+)+*3 m
Jumlah Course Berdasarkan Bro0nell and Soung) !(%() pada app. = item !) diperoleh panjang course standar yaitu &$ in / + 2t 6.
H s
Jumlah Course # 0 standar
12
#
6
# $ course
Penent"an Te#anan O$eras% Rea#tor
"eterangan : H? # Densitas ?iVuid /lb,2t 6 ? # inggi ?iVuid /2t6 G #
< hidrostatis # !)$$
ts #
P × ri f × E −0,6 × P
L
/Bro0nell) !(%(
keterangan : ts # ebal shell /in6 /in6 < # ekanan ekanan dalam tangki /!*)3+ psi6 ri # Jari-jari dalam tangki /+3 in6 % # )llowable stress stress /&.((()*&$ psi6 /
ts #
( 37999,872 × 0,8 )−(0,6 × 18,306 )
+0,125
# 3)!+& in
Maka digunakan tebal standard ,!+ in /Bro0nell) !(%( abel %.&) al. (36 Dari tebal shell yang yang telah diperoleh) maka diameter luar dapat dihitung dengan: Do # $ ts L Di # $ /3)!**6 L !$3 in
# !$3)&+ in # !3)3! 2t # )3%* m
Menentukan Head angki Ada beberapa jenis bentuk head tangki tangki sebagai berikut: 1.
Stan Standa darr &ish &ished ed Head Head
jenis ini digunakan untuk !essel proses proses 1ertikal 1ertikal bertekanan bertekanan &ished head rendah) terutama digunakan untuk tangki penyimpan horiontal) serta untuk menyimpan 2luida yang bersi2at 1olatil. .
/.
"orisp risphe heri rica call &ish &ished ed Hea Head d dengan tekanan dalam rentang &ished head jenis ini digunakan untuk !essel dengan
!% K $33 psig. $lli $llipt ptic ical al &ish &ished ed Head Head jenis ini digunakan untuk !essel dengan tekanan tinggi dalam &ished head
rentang !33 psig dan tekanan diatas $33 psig / Bro0nell and Soung) Soung) !(%(6. '. Hemispherical &ished Head jenis ini digunakan untuk !essel dengan dengan tekanan tinggi /dua kali &ished head lebih lebih besar besar dari dari tekanan tekanan maksimum maksimum yang dapat dapat ditanga ditangani ni elliptical dished head pada ketebalan dan diameter yang sama.
/Bro0nelll and Soung) Soung) !(%(6 !( %(6 Maka Maka bent bentuk uk head da dan bottom yang yang digun digunak akan an adal adalah ah Hemispherical &ished Head yang mampu menangani proses dengan tekanan tinggi /dua kali lebih besar
dari tekanan maksimum yang dapat ditangani elliptical dished head pada ketebalan dan diameter yang sama6. /Bro0nell) !(%() al.(%6
LD
i-r ,
#&depth o dish
A
Gambar .!$. Hemispherical &ished Head
A L s 0
Berdasarkan abel %-&) al. (!.) Bro0nell) !(%() untuk ID # *')&+ in) dipilih : D t a r icr # & !,' in r
w=
'
!
. +
# !!' in
icr r c
Menentukan ebal ebal Head /th6
t h=
P # rcW +c 2. f # E −0,2 P
/Bro0nell) !(%(
"eterangan :
th
# tebal head /in6 /in6
d
# diameter dalam tangki
<
# tekanan dalam tangki
2
# allowable stress stress
0
# !)&'! in
th
# 3)!*% in
Maka digunakan tebal standar ,!+ in) dimana tebal head # # bottom) th # t b # ,!+ in # 3)!** in /Bro0nelll) !(%() abel %.&) al.(36
Menentukan inggi Head/IA6 >ntuk th
# ,!+ ,!+ in) ber berdas dasarka arkan n abel bel %.! %.!!) Bro0 Bro0ne nell llll) !(%( !(%()) al al. (+) (+)
diperoleh : s2
# ! Z - $ in dipilih panjang straight %lange) s2 s2 # $ in.
AB
# 5D,$ - icr # !$3)33!,$ K & !,'
# %$)&%! in B
# rc - icr
b
# !!' in K & !,' in # !3+)&%3 in 2 2 *C − * # rc- √ *C # !!'-
2 2 106,750 −52,751 √ 106,750
# $!)!(' in # !)&++ 2t Maka) IA # th L b L s2 # 3)!** L $!)!(' L $ # $)&( in # !)('* 2t # 3)%(' m /Bro0nell) Soung) Soung) !(%() al. *&6 sehingga tinggi total tangki /tot6 # L /$ /IA66 # !$ L /$ !)('*6 # !()&( 2t # +)3 m
# $&)%!% in
# 3)3333'( 5D[ /Bro0nelll) Soung) Soung) !(%()
7olume 7olume pada s2
# ;,'. 5D$. s2 # )!',' !3$ 3)!+& # !)3* 2t # 3)&3 m
7ol.sebuah head
# 7h L 1ol. pada s2 # 3)3'( L !)3* # !)!$ 2t # 3)&$ m[
7olume 7olume head
# 7olume 7olume bottom
7olume reaktor reaktor
# 7o 7olume shell shell L 7o 7olume head L 7olume bottom bottom # ('$ 2t L /$ !)!$ 2t6 # (+*)$+% 2t # $&)'!* m
Peranangan Sparger
: Single $lement "ype C& $lement ,langed Side Mounted : ipe A He+ 0ipple
=lemen sparger
Gambar .!. Single $lement "ype C& $lement ,langed Side Mounted
Sur%ace "ension
[
3 =
'ch ( ' 0 − '/ ) +
]
4
−12
x 10
/oulson 'thed.) $33%
\
# sur%ace tension /dyne,cm6
ρch # Sugdens #arachor
# '$)+ untuk $I /oulson ed) !((( abel *.&) al. %6 ρ? # densitas li2uid /kg,m6 # (+%)$( kg,m
/
# densitas saturated !apour /kg,m6 # 3)3* kg,m
/http:,,hyperphysics.phy-astr.gsu.edu)$3!'6 ∆ρ # /ρ? - ρ16 # (+%)$! kg,m
M # bera beratt mole molekul kul air air # !*)33 !*)33! ! kg,k kg,kmo moll Maka didapatkan) σ # $&)$$ dyne,cm
# $&$$)$ dyne,m # 3)3$& kg.m
Menentukan Menentu kan laju laj u alir gas aktual ak tual dalam dala m 2t ,menit /AFM6
<
# !)$$ !)$$ psi psi /te /teka kanan nan hidr hidros osta tati tiss liV liVui uid6 d6
# 3o # *+oF
ϑ3 /laju alir 1olumetrik I$6
P 2 $ 2 2
P 1 $ 1 1 #
#
<$
# I$,I$
I$
# 3)3 3)33!$ 3!$ km kmol ol,a ,atm tm
I$
# ')!'& kmol
<$
# .'%+)3$$ atm
# ! atm
7!
# 3)3$$' m
7$
¿
/per /perr rss. !(( !((&) &) hal. hal. $-!3 $-!366
3.456,022 x 0,0224 1
# &&)'!% m,jam # 3)3$$ m,s 9FM /ϑ3 2t,menit6
# '%)%+ 2t,menit 14,7
?aju alir gas aktual /AFM6
# 9FM
(14,7 + Ph )
(460 +, ) 520
/Mott Corporation3 $3!'6 "eterangan :
# ekanan ekanan idros idrostat tatis is ?iVuid ?iVuid /psia6 /psia6
# emperatur Iperasi Iperas i /oF6
9FM
# ?aj ?aju u Al Alir Ga Gas M Mas asu uk /2 /2t,jam6
AFM
# '')!+* 2t,menit # !)$%! m,menit
Menghitung Bilangan @eynold 4 (0
@e #
/reybal) !(*3) al. !'!6
π d o -G
43 # .(%&)3!$ kg,jam # !)3(( kg,detik d3
# diameter ori%ice # $% in
]G # $)3%3%& !3-% kg,m.detik /http:,,000.lmnoeng.com,Flo0,Gas7iscosity.php ) %,$!,$3!+) ':!* 45B6 4 x 1,099
@e #
−5
3,14 x 25 x 2,05057 x 10
@e # $&. $&.! !)& )&$3 $3
Diameter Gelembung /d b6 "arena laju alir gas tergolong ke dalam laju alir yang besar) maka diameter gelembung dihitung dengan persamaan berikut: d b
# 3)33&! @e-3)3% /reybal) !(*3) per +.%)al. !'!6
d b
# 3)33&! $&.!)&$3 -3)3%
d b
# 3)33' m # ')$+3 mm
Diamet ia meter er Hole S parger /Dh6 Berdasarkan
)h =
π
× 3)$ $ '
# !)%%(' !3-% m$ # 3)!%+ cm$
?aju ?aj u 7 olumet olu metrik rik iap ?uban ub ang g /^h6 3
^h+,% #
d. π g
3/ 5
/
8,268
3/ 5
3
^h+,% #
^h
0,004 × 3,14 × 9,8 8,268
# !)!%% !3-3& m,det # 3)33!+%%3* dm,detik
"ece "e cepa patan tan 9uper up er2ic 2icia iall Gas iap ia p ? uban ub ang g /usg6 usg
# ^h,Ah # !)!%% !3-3& , !)%%(' !3-% # 3)!3+ m,s # *$)3&$ m,jam # $3)*($ 2t,menit
/
Menentukan Dimensi Sparger F
A
#
C"+ "P+
/Mott
Corporation3 $3!'6 44,168 ft 3 / menit
#
20,892 ft / menit
# $)!!' 2t$
Maka dipilih sparger tipe $$'3-A!+-!3-A33-UU-AB dengan spesi2ikasi sebagai berikut: D
# $)% in # 3)3+ m
?
# '3 in # !)3!+ m
A
# $)!*3 2t$ # 3)$3 m$
#itch S parger
Digunakan triangular pitch dengan jarak ke pusat :
# !)% Dh # !)% 3)33' m # 3)33++*% m
# 3)++( cm # +)+*+ mm inggi nggi /h6 /h6 # sin sin +3o # 3)33%&*( m # 3)%&( cm # %)&(3 mm Jumlah Hole Sparger ?uas hole total /A6 # 3)$3$% m$ ?uas ! hole /A /Ah6 # !)%%(' !3-% m$ Jumlah hole # luas hole total, luas ! hole # !$.(*&)'& buah _ !$(*& buah.
