Lampiran Menara Distilasi MD - 01

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn MENARA DISTILASI – 01 (MD – 01)

PERHITUNGAN MENARA DISTILASI DENGAN SHORTCUT DENGAN SHORTCUT

T!a%

 #emi%ah"an  ai airan h a% a%il b a* a*ah + ,,-02 % eb eban.a" 1895422 "!/am menadi ha%il ata% %eban.a" 101158 "!/am dan ha%il

eni%

ba*ah %eban.a" 88384 "!/am' "!/am'  #enara sieve tray

Gambar 1. Menara Distilasi

#enara #enara di%til di%tila%i a%i 1 (#,-01 (#,-01)) dalam dalam $raran $raranan an!an !an $abri" $abri" ormam ormamid id ini bert!a% nt" memi%ah"an $rod" dari rea"tor (-01) .an! %ebelmn.a telah di$i%ah"an men!!na"an separator men!!na"an separator drum (+,-02)' Pada $eranan!an menara di%tila%i di!na"an condenser total total dimana a$ .an! ma%" $ada "ondi%i dew point a"an diair"an %elrhn.a $ada %h tertent' Reboiler .an! di!na"an di!na"an adalah reboiler $ar%ial $ar%ial dimana airan .an! ma%" "e reboiler tida" tida" %eman %eman.a .a dia$" dia$"an' an'a$ a$ ha%il ha%il reboil reboiler er dima% dima%""a ""an n "embali "embali "e dalam menara dan airan .an! tida" dia$"an %eba!ai ha%il bottom' bottom' Pada $ro%e%

Fahrian Andra Aditama (11/319006/TK/38146) Albertho Natanael Nata nael (11/319153/TK/38284) (11/319153/TK/38284)

206

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn ini ini diam diambil bil air %eba! %eba!ai ai light key component dan orma ormami mid d %eba! %eba!ai ai heavy key component ' A%m%i .an! di!na"an dalam $erhitn!an menara di%tila%i adalah  1)' 2)' 3)' 4)' 5)' 6)' &)'

Fa%a air air mer$a"a mer$a"an n lartan lartan ideal ideal Fa%a a$ mer$a"an mer$a"an !a% ideal ideal Pada %etia$ %etia$ $late teradi teradi "e%etimban "e%etimban!an !an a%e a$-air a$-air Tida" Tida" teradi teradi $ert"aran $ert"aran $ana% dari ata "elin!" "elin!"n!an n!an Penrnan Penrnan te"ana te"anan n di tia$ tia$ $late $late %ama Aliran a%a a$ a$ dan dan air eimolal eimolal Pana% $enam$ $enam$ran ran dan $ana% $en!ener $en!eneran an diabai"an diabai"an

an!"ah-lan!"ah .an! dila""an $ada $eranan!an menara di%tila%i adalah %eba!ai beri"t  1. 2. 3. 4. 5.

#enent"an "ondi%i o$era%i $ada m$an di%tilat dan bottom' bottom' #enent"an key component dan dan di%trib%i non-key component.. #enent"an el"% #inimm dan mlah Plate mlah Plate #inimm' #inimm' Penentan plate Penentan plate m$an' m$an' #ela""an #ela""an $erhitn!a $erhitn!an n den!an den!an metode metode plate to plate plate .ait $erhitn!an dila""an $ada %etia$ stage %etia$ stage $ada $ada menara di%tila%i' Perhitn!an dila""an den!an men.%n neraa ma%%a total neraa ma%%a "om$onen neraa $ana% dan $er%amaan "e%etimban!an $ada %etia$ stage' stage' Perhitn!an Perhitn!an dimlai dari stage dari stage $alin! ata% (%ebelm ma%" "onden%er) %am$ai stage $alin! ba*ah (reboiler ) ) %am$ai di$eroleh "om$o%i%i "om$onen %e%ai

den!an %$e%ii"a%i ha%il .an! diin!in"an' . Perhitn!an beban reboiler dan dan condenser ' !. Perh erhitn itn!a !an n mechanical desig sign mena menara ra di%ti di%tila la%i %i'' Perh Perhit itn n!a !an n ini ini men.an!"t "ran ata dimen%i menara di%tila%i' Kondi%i o$era%i  "eed plate  T 7 103184  #op #op plate pl ate  T 7 135321  $ottom plate  T 7 2413&9  #enara di%tila%i be"era $ada te"anan 18 : 22 atm' Kom$o%i%i ha%il di%tilat dan bottom .an! bottom .an! diin!in"an (mla-mla) adalah  !m"!nen

Um"an #$%&am

Distilate #$%&am

Bottom #$%&am


20&

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn ini ini diam diambil bil air %eba! %eba!ai ai light key component dan orma ormami mid d %eba! %eba!ai ai heavy key component ' A%m%i .an! di!na"an dalam $erhitn!an menara di%tila%i adalah  1)' 2)' 3)' 4)' 5)' 6)' &)'

Fa%a air air mer$a"a mer$a"an n lartan lartan ideal ideal Fa%a a$ mer$a"an mer$a"an !a% ideal ideal Pada %etia$ %etia$ $late teradi teradi "e%etimban "e%etimban!an !an a%e a$-air a$-air Tida" Tida" teradi teradi $ert"aran $ert"aran $ana% dari ata "elin!" "elin!"n!an n!an Penrnan Penrnan te"ana te"anan n di tia$ tia$ $late $late %ama Aliran a%a a$ a$ dan dan air eimolal eimolal Pana% $enam$ $enam$ran ran dan $ana% $en!ener $en!eneran an diabai"an diabai"an

an!"ah-lan!"ah .an! dila""an $ada $eranan!an menara di%tila%i adalah %eba!ai beri"t  1. 2. 3. 4. 5.

#enent"an "ondi%i o$era%i $ada m$an di%tilat dan bottom' bottom' #enent"an key component dan dan di%trib%i non-key component.. #enent"an el"% #inimm dan mlah Plate mlah Plate #inimm' #inimm' Penentan plate Penentan plate m$an' m$an' #ela""an #ela""an $erhitn!a $erhitn!an n den!an den!an metode metode plate to plate plate .ait $erhitn!an dila""an $ada %etia$ stage %etia$ stage $ada $ada menara di%tila%i' Perhitn!an dila""an den!an men.%n neraa ma%%a total neraa ma%%a "om$onen neraa $ana% dan $er%amaan "e%etimban!an $ada %etia$ stage' stage' Perhitn!an Perhitn!an dimlai dari stage dari stage $alin! ata% (%ebelm ma%" "onden%er) %am$ai stage $alin! ba*ah (reboiler ) ) %am$ai di$eroleh "om$o%i%i "om$onen %e%ai

den!an %$e%ii"a%i ha%il .an! diin!in"an' . Perhitn!an beban reboiler dan dan condenser ' !. Perh erhitn itn!a !an n mechanical desig sign mena menara ra di%ti di%tila la%i %i'' Perh Perhit itn n!a !an n ini ini men.an!"t "ran ata dimen%i menara di%tila%i' Kondi%i o$era%i  "eed plate  T 7 103184  #op #op plate pl ate  T 7 135321  $ottom plate  T 7 2413&9  #enara di%tila%i be"era $ada te"anan 18 : 22 atm' Kom$o%i%i ha%il di%tilat dan bottom .an! bottom .an! diin!in"an (mla-mla) adalah  !m"!nen

Um"an #$%&am

Distilate #$%&am

Bottom #$%&am


20&

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn #etil Formiat (;<<;3)

124'1945

124'19

8&9'42

#etanol (;3<;)

651'&3&8

651'&4

4'42

Air (;2<)

220'9596

216'54

0'00

898'53

19'11

0'00

1895'422

1011'58

883'84

Formamid (;
m$an m$an ma%" ma%" menara menara di%til di%tila%i a%i dalam dalam "eadaa "eadaan n air air enh enh %ehin! %ehin!!a !a "ondi%i o$era%i $ada "eadaan ini da$at ditent"an melali trial %h %h hin!!a =.i 7 1 den!an men!!na"an $er%amaan "e%etimban!an  .i

7

Ki'

>i

() nilai Ki da$at dihitn! den!an $er%amaan diba*ah ini  Ki 7 Pi/PT () den!an  .i 7ra"%i mol "om$onen di a%e a$ ?i 7 ra"%i mol "om$onen di a%e air Ki 7 "on%tanta "e%etimban!an PT 7 te"anan total Pi 7 te"anan a$ "om$onen Te"ana "anan n a$ a$ (Pi) (Pi) ma%in ma%in! ! : ma%in ma%in! ! "om$ "om$on onen en da$a da$att dihi dihit tn! n! den! den!an an men!!na"an $er%amaan Antoine beri"t 

()

den!an  Po 7 te"anan a$ mm;!


208

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn T 7 %h airan K Nilai "on%tanta A @  , dan  di$eroleh dari dari Ba*% Ba*% (1999)' (1999)' ,ida$at %h m$an T m$an 7 3&63342 K (7 1031842 o) 'MP'NEN ;<<; 3 ;3<; ;2< ;
#m!l%&am 2'0682 20'3295 12'2648 19'9384 54'6009

i 0'03&9 0'3&23 0'2246 0'3652 1'0000

P!* mmH$ 6255'8402 2921'8591 850'0054 11'3884

i+P!%P 4'115& 1'9223 0'5592 0'00&5

,+.i 0'1559 0'&15& 0'1256 0'002& 1'0000

B. !nisi '"erasi Atas (Distilat)

;a%il di%tilat !a dalam "eadaan enhn.a %ehin!!a %h "elaran ata% #, : 01 di-trial hin!!a hin!!a

Ʃ?i

"e%etim "e%etimban ban!an !an (1) (1) den!an den!an P T

71 den!an den!an men!! men!!na" na"an an $er%am $er%amaan aan

7 18 18 atm atm' ,ari ,ari $erh $erhit itn n!a !an n "ond "ondi% i%ii

"e%etimban!an di ba*ah dida$at"an %h (T) $ada dew point 7 7 38&2495 K ( C 1140995 o)' 'MP'NEN ;<<; 3 ;3<; ;2< ;
#m!l m!l%&am 2'06&4 20'2930 12'0195 0'1994 34'5&93

,i 0'0598 0'5869 0'34&6 0'0058 1'0000

P!* mmH$ &988'8696 4049'&630 1229'9921 19'4886

i+P!%P 5'8398 2'9604 0'8991 0'0142

+.,i 0'0102 0'1982 0'3866 0'404& 0'9998

C. !nisi '"erasi -aa/ ( Bottom) Bottom)

Kond Kondi% i%ii $ada $ada bottom ber ber$a $a air enh enh (bubb ( bubble le point point ) ) %ehin!! %ehin!!aa dila dila" ""a "an n tria triall %h %h hin!!a hin!!a

Ʃ.i

7 1 den! den!an an men! men!! !na" na"an an $er%a $er%ama maan an

"e%etimban!an (1) den!an P T 7 22 atm' ,ari $erhitn!an $erhitn!an dida$at"an dida$at"an %h (T) $ada bubble point 7 7 5145&96 K (72414296 o)'

'MP'NEN ;<<; 3 ;3<; ;2< ;
#m!l m!l%&am 0'0008 0'0365 0'2453 19'&390 20'0216

i 4-05 0'0018 0'0123 0'9859 10000

P!* mmH$ 62435'&1&2 6291&'&591 25&09'68&2 125&'4821

i+P!%P 3&'3419 3&'6302 15'3&66 0'&521

,+.i 0'0015 0'0685 0'1884 0'&415 0'9999


209

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn

D. Penentan Key Component

Pemilihan key component dida%ar"an $ada Dat .an! "ita in!in $i%ah"an dan Eolatilita% relatin.a' olatilita% relati α  tia$ "om$onen dihitn! den!an $er%amaan 

α i

=

P 0/ i P 0 / %&

()

den!an %b%"ri$ %& men!a $ada heavy key' olatilita% rata :rata dihittn! den!an men!!na"an $er%amaan %eba!ai beri"t

α avg

= 4 α d × α 2' × α b

()

den!an GaE!

 Eolatilita% rata :rata

Gd

 Eolatilita% di di%tilat

G

 Eolatilita% di m$an ( 'eed )

G b

 Eolatilita% di bottom

%ehin!!a di$eroleh da$at Eolatilita% %eba!ai beri"t

Fahrian Andra Aditama (11/319006/TK/38146) Albertho Natanael (11/319153/TK/38284)

210


!m"!nen ;<<; 3 ;3<; ;2< ;
*2 &0'3261 61'6664 24'04&2 1'0000

*

*b

409'9261 20&'8021 63'1135 10000

49'6514 50'034& 20'4454 10000

a3$ 100'1653 &9'2966 29'3908 10000

,alam $eranan!an #,-01 ini key component .an! di$ilih adalah %eba!ai beri"t (ight key component

7 Air

%eavy key component

7 Formamid

E. Menent#an Re2l#s Minimm an 4mla/ Plate Minimm

@e%arn.a rel"% minimm da$at dihitn! den!an $er%amaan Fen%"e  α i ' ) i*

∑ α − θ = R min+ 1

()

i

%edan!"an nilai θ da$at ditent"an den!an $er%amaan 

∑ α α ' , − θ = 1 − + i

i"

()

i

den!an  min

7 rel"% minimm



7 ra%io $ana% nt" men!a$"an m$anterhada$ $ana% laten $en!a$an m$an

>, 7 ra"%i mol a%e air di di%tilat HF

7 ra"%i mol a%e air di m$an

A$abila m$an menara di%tila%i $ada "eadaan air enh den!an  7 1' ,ari ha%il $erhitn!an di$eroleh I 7 30'8050 min 7 0'6189 +edan!"an nt" mlah plate minimm da$at dihitn! den!an $er%amaan nder*ood


211


. m

=

 -  lo!  (&  - %&

  d

-%&



-(&

()

b

lo!α (&

,en!an Nm

7 mlah plate minimm

+ehin!!a

F. Per/itn$an istribsi non-Key component

,i%trib%i dari non-key component dida$at"an den!an men!!na"an $er%amaan

 α nk  =  b÷  b÷  α ÷   nk   lk  lk   d

() den!an d i

d

+ bi =

.m

' i

,i%trib%i "om$onen .an! dida$at"an adalah 

!m"!nen

;<<; 3 ;3<; ;2< ;
Um"an* #m!l%&am 2'0682 20'3295 12'2648 19'9384

i

0'03&9 0'3&23 0'2246 0'3652

Distilat* #m!l%&am 2'06&4 20'2930 12'0195 0'1994

iD

Bottom*

i-

0'0598 0'5869 0'34&6 0'0058

#m!l%&am 0'0008 0'0365 0'2453 19'&390

00000 0'0018 0'0123 0'9859


212

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn 54'6009

T!tal

10000

34'5&93

10000

20'0216

10000

G. Per/itn$an Re2l an 4mla/ Stage Ieal

;bn!an antara mlah plate minimm (N m) dan rel? ratio minimm ( m) ditent"an den!an $er%amaan

() nt" menari mlah plate atal (N) di!na"an !rai" 11'11 ol%on'

+ebelmn.a dibth"an data ber$a

dan

nt" dima%""an

"e dalam !rai" %ehin!!a di$eroleh nilai

,ari !rai" 11'11 ol%on di$eroleh

%ehin!!a nilai N %ebe%ar 7 503&5 H. Per/itn$an E2isiensi

i%ien%i "e%lrhan dari menara di%tila%i dihitn! men!!na"an $er%amaan
/ o

= 51 − 32'5 lo!( µaα a )


213


() den!an 0 LaE! GaE!

 ei%ien%i oEerall ()  Ei%"o%ita% $ada %h rata-rata ($)  Eolatilita% relati light-key component $ada %h rata-rata

,ata dan rm% nt" menent"an Ei%"o%ita% dari ma%in! :ma%in! "om$onen antara lain $ lo! µ = 0 + + 1'# + *'# 2 # 'MP'NEN A ;<<;3 -8063& ;3<; -90562 ;2< -102158 ;
()

101M10 3 125M10 3 1&9M10 3 19&M10 3

5 209M10-2 224M10-2 1&&M10-2 182M10-2

D -230M10-5 -235M10-5 -126M10-5 -126M10-5

+h .an! di!na"an adalah %h rata : rata antara %h di%tilat dan %h bottom

,ata relative volatility nt" ma%in! : ma%n! "om$onen $ada %h 29402&1 K adalah %eba!ai beri"t 'MP'NEN ;<<;3 ;3<; ; 2< ;
6* mNs%m7 0'0839 0'1092 0'1490 0'445&

,i$eroleh LaE! 7 0'19&0 $ GaE! 7 29'0644 0 7 26'3&29 

()


214


. Penentan Leta# Fee! Plate

Penentan leta" $late m$an ditent"an men!!na"an $er%amaan Kir"bride (1994) %eba!ai beri"t

 $   - '  %&  .  lo!  r  = 0206 lo!    . *     - '  (&  s  

  -b  (&     -d  %& 

2

   

  

() den!an  Nr

7 mlah plate di ata% 'eed plate

N%

7 mlah plate di ba*ah 'eed plate

Perhitn!an diabar"an %eba!ai beri"t •

•

•

@ 7 20'0216 , 7 34'5&93 @/, 7 0'5&90 >;K 7 0'3652 >K 7 0'2246 (>;K / >K ) 7 1'625& > bK 7 0'0123 > b;K 7 0'9859 (> bK /> b;K )2 7 0'000154429

+ehin!!a o!(Nr/N%) 7 -0'&905 Nr/N% 7 0'1620 Nr  N% 7 16 Nr 7 2'2304 N% 7 13'&696 #a"a %ta!e m$an adalah %ta!e "e-3 dari ata% ata %ta!e "e-14 dari ba*ah'

". -eban Panas


215

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn @eban $ana% nt" onden%er dan reboiler dihitn! berda%ar"an neraa $ana% $ada ma%in!-ma%in! alat' Nera8a "anas con!ense# 9

Gambar 7. S#ema Gambar Con!ense#

()

() Kondi%i di daerah condenser antara lain P 7 1'8 atm Tde* 7 114'0995 o 7 38&'2495 K T bbble 7 40'3&89 o 7 313'5289 K On$t (ar% 1)  T 7 Tde* 7 38&'2495 K

'MP'NEN

;<<;3 ;3<; ; 2< ;
:1

H1*

(#m!l%&am) 3'&308 36'6210 21'6905 0'3598 62'4021

(#4%#m!l) 23239'&964 32241'5316 3999&'&&49 52&&0'0&02

:1.H1 (#4%&am) 86&02'8431 1180&16'3132 86&5&1'5044 1898&'19&9 21539&&'8586

<t$t (ar% o dan ,)  T 7 T bbble 7 313'5289 K


216


'MP'NEN

;<<; 3 ;3<; ;2< ;
L!

/! + /D

(#m!l%&) (#4%#m!l) 1'6634 1818&'9&00 16'32&9 5808'1&59 9'6&10 1501'6364 0'1604 14&64'8418 2&'8228

L!./!

D

D ./D

(#4%&am) 30254'2&4& 94835'5483 14522'3105 2368'6642 141980'&9&&

(#m!l%&) 2'06&4 20'2930 12'0195 0'1994 34'5&93

(#4%&am) 3&601'255& 11&865'5160 18048'9242 2943'8&32 1&6459'5691

,ari $erhitn!an di$eroleh Q 7 183553&'4918 "/am Nera8a "anas #e$oile#%

Gambar ;. S#ema Gambar #e$oile#

()

() Kondi%i di daerah reboiler antara lain P 7 22 atm T bbble m$an 7 103'1842 o 7 3&6'3342 K T bbble reboiler 7 241'4296 o 7 514'5&96 K On$t (ar% 1)  T 7 T bbble m$an 7 3&6'3342 K 'MP'NEN

L1

/1

L1./1

(#m!l%&am)

(#4%#m!l)

(#4%&am)


21&

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn ;<<;3 ;3<; ;2< ;
2'0682 20'3295 12'2648 19'9384 54'6009

9536'2455 6569'&810 5883'&140 939&'9554

19&22'8629 133560'3625 &2162'5&49 18&380'1941 412825'9944

<t$t (ar% o dan @)  T 7 T bbble reboiler 7 514'5&96 K ,ari $erhitn!an di$eroleh Q 7 2149623'0485 "/am


218

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn PERHITUNGAN MENARA DISTILASI DENGAN PERHITUNGAN P&ATE 'TO ' P&ATE A%m%i .an! di!na"an dalam $eranan!an menara di%tila%i %eara plate

to plate antara lain 1)' 2)' 3)' 4)' 5)' 6)' &)'

Fa%a air mer$a"an lartan ideal Fa%a a$ mer$a"an !a% ideal Pada %etia$ $late teradi "e%etimban!an a%e a$-air Tida" teradi $ert"aran $ana% dari ata "elin!"n!an Penrnan te"anan di tia$ $late %ama Aliran a%a a$ dan air eimolal Pana% $enam$ran dan $ana% $en!eneran diabai"an

Tan dari $erhitn!an %eara plate to plate ini adalah men!hitn! mlah stage %eara %at $er%at men!!na"an $rin%i$ neraa ma%%a neraa $ana% dan "e%etimban!an' ,en!an ara ter%ebt  "om$o%i%i ma%in! : ma%in! "om$onen dalam tia$ stage da$at di"etahi %eara detil' Al!oritma $eranan!an menara di%tila%i %eara plate to plate .ait 1' #enent"an "ondi%i o$era%i dan "om$o%i%i m$an di%tilat dan bottom'

Perhitn!an

%h

di%tilat

dan

bottom

men!!na"an

$erhitn!an %h bubble point dan dew point ' 2' #enent"an "om$onen light key (K) dan heavy key (;K) dan men!hitn! $erbandin!ann.a' 3' #en!hitn! mlah stage $ada recti'ying section %eara plate to plate den!an trial "om$o%i%i di%tilat dan men!hitn! nilai $erbandin!an airan .an! direl"% dan a$ .an! men!alir (/) dalam "olom di%tila%i mla-mla' 4' Karena condenser .an! di!na"an total ma"a $ada $late (%ta!e) "e-1 "om$o%i%i ?0 (airan) a"an %ama den!an . 1 (a$)' Nilai ? 1 da$at diari men!!na"an "e%etimban!an (bubble point calculation)' ,en!an a%m%i %etia$ stage e"imolar (170 dan 271) ma"a "om$o%i%i %ta!e %elantn.a (.2) da$at dihitn! men!!na"an neraa ma%%a'


219

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn L0, x0

V1, y1

Stage 1

L1, x1

V2, y2

Gambar <. S#ema Aliran Massa "aa stage 1

5' #en!hitn! nilai  1 dan 2 .an! %ebenarn.a men!!na"an neraa $ana%' A$abila $erbandin!an  1 dan 2 "$ mende"ati a%m%i a*al ma"a da$at di"ata"an aliran e"imolar' 6' Kom$o%i%i a%e airan di %ta!e beri"tn.a (?2) dihitn! berda%ar"an "e%etimban!an den!an .2' Perhitn!an dilant"an den!an ara .an! %ama %e$erti di ata% hin!!a di$eroleh nilai K/;K di a%e air mende"ati K/;K di m$an' &' #en!hitn! mlah stage $ada stripping section den!an "om$o%i%i bottom terhitn! dari neraa ma%%a total' Karena a%m%i m$an air enh ma"a mlah airan .an! men!alir di ba!ian bottom (J) %ama den!an F dan mlah a$ $n a"an %ama den!an a$ .an! men!alir di ba!ian ata%' (J7)' 8' Kom$o%i%i airan .an! ma%" "e bottom da$at diari den!an neraa ma%%a den!an terlebih dahl menari "om$o%i%i a$ bottom men!!na"an "e%etimban!an (dew point calculation)' L1, x1

V0, y0

Bottom

B, xB


220

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn Gambar =. S#ema Aliran Massa i stage #e>1 ari baa/

9' Perhitn!an dilant"an den!an ara .an! %ama %e$erti $erhitn!an $ada %e%i ata% hin!!a di$eroleh nilai K/;K di a%e a$ mende"ati nilai K/;K a%e a$ di %ta!e m$an .an! di$eroleh dari $erhitn!an recti'ying section' 10' #en!hitn! beban condenser dan beban reboiler men!!na"an neraa $ana%' 11' #en!hitn! mechanical design menara di%tila%i' Perhitn!an ini men.an!"t "ran ata dimen%i menara %erta stage .an! di!na"an'

A. Men$/itn$ 4mla/ Stage Recti(ying Section

Perhitn!an dila""an %eara plate to plate hin!!a di$eroleh nilai K/;K di a%e air mende"ati K/;K di m$an' Kom$o%i%i m$an mlamla adalah %eba!ai beri"t'

'MP'NEN

Massa (#$%&am)

? (#m!l%&am)

#etil Formiat 124'2016 2'0682 #etanol 651'39&8 20'3295 Air 220'9538 12'2648 Formamid 898'0455 19'9384 T
2

0'03&9 0'3&23 0'2246 0'3652 1

+elantn.a $erhitn!an dila""an %eara berrtan berda%ar"an $rin%i$ "e%etimban!an

dan

neraa

ma%%%a'

Per%amaan

"e%etimban!an

.an!

di!na"an nt" men!hitn! "om$o%i%i %eara plate to plate .ait

.i 7 Ki'?i ()

nilai Ki da$at dihitn! den!an $er%amaan diba*ah ini 


221

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn Ki 7 Pi/PT ()

den!an  .i 7ra"%i mol "om$onen di a%e a$ ?i 7 ra"%i mol "om$onen di a%e air Ki 7 "on%tanta "e%etimban!an PT 7 te"anan total Pi 7 te"anan a$ "om$onen Te"anan a$ (Pi) ma%in! : ma%in! "om$onen da$at dihitn! den!an men!!na"an $er%amaan Antoine beri"t 

()

den!an  Po 7 te"anan a$ mm;! T 7 %h airan K Nilai "on%tanta A @  , dan  di$eroleh dari Ba*% (1999)'


222


Stage 1

a$ $ada di%tilat ma%" condenser $ada "eadaan dew point  %ehin!!a "ondi%i o$era%i $ada "eadaan ini da$at ditent"an melali trial %h hin!!a Ʃ?i 71

den!an men!!na"an $er%amaan "e%etimban!an (1)' ondenser .an!

di!na"an mer$a"an condenser total %ehin!!a ? 0 7 . 1' Trial Pdi%tilat 7 1866& atm %ehin!!a dida$at"an %h (T) $ada dew point 7 3882041 K (7 1150541 o

) dan "om$o%i%i %eba!ai beri"t'

T P

388'2041 1418'66&

!m"!nen #etil Formiat #etanol Air Formamid

i 0'059&86 0'586855 0'34&593 0'005&66

K mm;!

115'0541 P

 1'866&

atm

P!* mmH$ i #i al2a>i 8155'602 0'0104 5'&48&&934 399'9&&863 4163'048 0'199986 2'9344&941 204'169&44 1268'96 0'3886 0'8944&348 62'2340102 20'39013 0'4011&6 0'0143&2&4 1 1'000162

,i$eroleh nilai (K/;K) %ebe%ar 0'968& dan nilain.a lebih dari K/;K m$an' #a"a $erhitn!an dilant"an "e stage beri"tn.a' @erda%ar"an neraa ma%%a di$eroleh nilai .2 nt" nilai stage beri"tn.a'

Gambar <. Nera8a massa stage 1


223


Per%amaan neraa ma%%a $ada recti'ying section .ait

()

den!an  7 mol airan di %ta!e ("mol/hr) 7



?

,

()  7 mol a$ di %ta!e ("mol/hr) 7 (  1) , ()  7 re'lu ratio , 7 mlah mol di%tilat ("mol/hr) ? 7 ra"%i mol "om$onen i di a%e air . 7 ra"%i mol "om$onen i di a%e a$ n 7 %ta!e "e- (n 7 0 1 2 ''') ,en!an a%m%i a*al bah*a

dan

(e"imolar) ma"a

di$eroleh $er%amaan

() ,ari $erhitn!an di$eroleh nilai . 2 dan 0/1 %eba!ai beri"t'  7 0'8046 , 7 34'5&93


224

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn 0 7 2&'8228 1 7 62'4021 0/1 7 0'4459 'MP'NEN #etil Formiat #etanol Air Formamid

1 0'0104 0'2000 0'3886 0'4012

! + ,1 0'0598 0'5869 0'34&6 0'0058

,7 0'0405 0'4358 0'3636 0'1601 1'0000

+etelah menda$at"an nilai .2 ma"a "ita da$at men!hitn! nilai

dan

%ebenarn.a men!!na"an $er%amaan neraa $ana%'

()

den!an ; 7 ental$i a%e a$ ("/"mol) h 7 ental$i a%e air ("/"mol) Nilai ; dan h dida$at"an dari $er%amaan beri"t'

()

()


225


,en!an

mer$a"an "a$a%ita% $ana% airan n!%i %h .ait

()

A @  dan , mer$a"an "on%tanta .an! di$eroleh dari Ba*% (1999)' ,ari neraa ma%%a

()

+b%tit%i $er%amaan & "e $er%amaan 6 %ehin!!a di$eroleh

()

nt" menari nilai ; n1 trial nilai Tn1 terlebih dahl "emdian %etelah nilai dan

oo" den!an a%m%i ma"a nilai T n1 har% memenhi

"e%etimban!an di %ta!e n1 ter%ebt' Pressure drop tia$ %ta!e adalah %ebe%ar 0066& atm'

T0 7

38&'25

K

114'1

'MP'NEN

B!

/l0

/l! !




226

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn #etil F ormiat #etanol Air Formamid

T1 7

0'059&9 0'58686 0'34&59 0'005&&

10996'6 &551'32 6&11'08 10&58'& hlo

65&'449 4431'53 2332'&2 62'0343 &483'&4

hlo lo

208218

408'4&1

K

135'321

'MP'NEN 1 /l1 #etil Formiat 0'0104 1395& #etanol 0'19999 9519'32 Air 0'3886 8333'33 Formamid 0'40118 13438'6 hl1 1 hl1



/l1 1 145'151 1903'&3 3238'33 5391'23 106&8'4 236514'00&5

T1 7

408'421

K

135'2&1

'MP'NEN #etil Formiat #etanol Air Formamid

,1 0'0598 0'5869 0'34&6 0'0058

H31 33225'19&6 38426'96&3 46123'9496 63919'266& ;E1 ;E1 1

H31 ,1 1986'4132 22551'0625 16032'340& 368'5581 40938'3&46 2554639'34&




22&


T2 7

429'643

K

156'493


,7 0'0405 0'4358 0'3636 0'1601

H37 33814'0805 38104'8264 46658'1802 66131'5509 ;E2 ;E2 2

H37 ,7 1369'6061 16606'3535 16965'0&4& 10590'8&48 45531'9091 2582934'911



,ari $er%amaan (13) di$eroleh 1 7 22'148& 2 7 56'&280 1/2 7 0'3904 Perbandin!an / bar %erta mlah 1 dan 2 memili"i $erbedaan .an! "$ %i!nii"an den!an mlah dan a%m%i / a*al (0'4459)' #a"a nt" $erhitn!an nilai .2 di!na"an nilai / .an! bar' ;a%il "ore"%i nilai . 2 adalah %eba!ai beri"t


,7

0'0405 0'4358 0'3636 0'1601 1

+elantn.a die" trial T2 .an! dima%""an' A$abila T 2 memenhi "e%etimban!an di %ta!e 2 ma"a %dah oo"'


228


Sta$e 7 L1, x1

V2, y2

Stage 2

Gambar =. Nera8a massa stage 7 L2, V3, x2 y3o 7 454'2668 K P 7 1'9333 atm  T 2 7 181'1168

'MP'NEN ;<<;3 ;3<; ;2< ;
,7 P!*atm 0'0405 2&18&'6&88 0'4358 20828'421& 0'3636 &&00'2848 0'1601 262'095&

Total

10001


1 0'0104 0'2000 0'3886 0'4012

T3 7 'MP'NEN #etil Formiat #etanol Air Formamid

450'9146 ,; 0'03&3 0'369& 0'2390 0'3541

+P!%P 129'1861 18'5034 14'1&54 5'240&

1'0001 7 0'0022 0'030& 0'0694 0'89&8

,; 0'03&3 0'369& 0'2390 0'3541

K 1&&'&646 H3; H3; ,; 3402&'6032 1269'1685 3&4&0'2366 13853'8191 4&149'&558 1126&'3056 6836&'2531 24205'5934 ;E3 50595'8866 ;E3 3 2612469'884 ,en!an $er%amaan (2&) dida$at"an niai . 3 %eba!ai beri"t 'MP'NEN ;<<; 3 ;3<; ;2<

7+,7% 0'0022 0'030& 0'0694 0'89&8

,7 0'0405 0'4358 0'3636 0'1601 1'0000



,; 0'03&3 0'369& 0'2390


229

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn ;
0'3541 1'0003

Kom$o%i%i K/;K $ada stage 2 %dah di ba*ah K/;K m$an (K/;K m$an 7 0'6151) %ehin!!a mlah %ta!e $ada recti'ying section %emlah 2 stages. B. Men$/itn$ 4mla/ Stage St#ipping Section

+etelah "om$o%i%i di%tilat ditent"an ma"a "om$o%i%i bottom da$at dihitn! demi"ian $la mlah %ta!e nt" stripping section' Perhitn!an ini ham$ir %ama den!an $erhitn!an nt" recti'ying section. an!"ah-lan!"ah $erhitn!an $ada stripping section adalah %eba!ai beri"t 1' 2'

#en!hitn! mlah dan "om$o%i%i (? @) bottom bar' #en!hitn! %h bottom (T @) den!an de* $oint allation' (R. 7

3'

R(K'?) C 1) den!an trial and error' #en!hitn! nilai J (J7 0F) dan a%m%i e"imolar %ehin!!a 7S'

4'

#en!hitn! nilai ?1 den!an $er%amaan

() 5'

#en!hitn! %h (T 1) dan "om$o%i%i a$ (. 1) %ta!e 1 terbilan! dari

6'

ba*ah den!an de* $oint allation' #en!hitn! nilai ?2 den!an a%m%i 17o dan  2717J %ehin!!a $er%amaan nt" menari ?2 menadi

() &' 8'

Trial nilai T2 nt" men!hitn! ental$i ar% %ta!e 2 (h 2)' #en!hitn! nilai 1 dan 2 %ebenarn.a dari neraa $ana%'


230


() 9'

#embandin!"an nilai 1/2 terhitn! den!an nilai o/1' i"a

10'

"$ de"at ma"a a%m%i e"imolar da$at diterima' #en!hitn! nilai P nt" %ta!e di ata%n.a den!an a%m%i $re%%re

11'

dro$ .an! teradi %etia$ %ta!e-n.a %ebe%ar 01 $%i' #en!lan!i lan!"ah .an! %ama nt" %ta!e %elantn.a hin!!a K/;K a%e a$ mende"ati K/;K a%e a$ di %ta!e m$an' K/;K di stage m$an 7 0'6151

-!tt!m (reb!iler) L', xb1

V', yb

Bottom

Gambar @. Nera8a massa #e$oile#

P7 22 atm  T 7 241'4296 o 7 514'5&96 K B, xb T P !m"!nen #etil Formiat #etanol Air Formamid !m"!nen

514'5&96 K 16&2 mm;! Bb 4'14&69-05 0'001821296 0'012251564 0'985885663 1

241'4296  2'2 atm

P! 62435'&2 6291&'&6 25&09'69 125&'482

,b 0'00155 0'06854 0'18839 0'&414& 0'99994

#i 3&'3419 3&'6302 15'3&66 0'&5208

al2a>i 49'6514 50'034& 20'4454 1

b1

#etil Formiat

0'0012

o 7

624021 "mol/am

#etanol

0'0523

@7

20'0216 "mol/am

Air

0'1456

1 7

82'423& "mol/am

Formamid

0'8008

o/1 7

1'0000

0'&5&1


231


Sta$e 1 (ari baa/) L', xB2

V', yB1

Stage B1

Gambar C. Nera8a massa stage 1 se#si st#ipping o P 7 2'1333 atm  T 1 7 163'4688  7 436'6188 K L', V', xB1 yB !m"!nen b1 P! ,b1 #etil Formiat 0'0012 20458'62 0'0149 #etanol 0'0523 14241'06 0'4596 Air 0'1456 5049'812 0'4535 Formamid 0'8008 146'3492 0'0&23 0'9999 1'0003

#i 12'6184 8'&8355 3'1146 0'09026

al2a>i 139'&93 9&'3088 34'5052 1

,ari neraa ma%%a di$eroleh den!an a%m%i e"imolar !m"!nen b7 1/2 7 o/1 7 08509 #etil Formiat 0'0113084& K/;K 7 1'1&&1 #etanol 0'3484340& Air 0'346310&3 Kom$o%i%i K/;K $ada stage 1 ma%ih Formamid 0'29421045 di K/;K m$an %ehin!!a 1'000263&3 ata% $erhitn!an dilant"an "e stage beri"tn.a'

Sta$e 7

P 7 2'066& atm  T 7 10&'20&3 o 7 380'35&3 K !m"!nen #etil Formiat #etanol Air Formamid

b7 0'0113084& 0'3484340&2 0'346310&33 0'294210451 1'000263&26

P! 6858'399 3303'359 9&6'&&55 13'94319

,b7 0'04938 0'&3281 0'2153& 0'00261 1'0001&

#i 4'36655 2'10316 0'62189 0'00888

al2a>i 491'882 236'916 &0'0539 1


232

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn ,ari neraa ma%%a di$eroleh !m"!nen #etil Formiat #etanol Air Formamid

b; 0'03&4 0'5552 0'1660 0'2415 1'0001

K/;K 7 0'68&6

Kom$o%i%i K/;K $ada

stage 2 ma%ih di ata% K/;K m$an %ehin!!a $erhitn!an dilant"an "e stage beri"tn.a'

Sta$e ;

P 7 2 atm  T 7 9&'5&14 o 7 3&0'&214 K !m"!nen b; #etil Formiat 0'03&394405 #etanol 0'555246202 Air 0'16602&11& Formamid 0'241459696 1'00012&42 ,ari neraa ma%%a di$eroleh !m"!nen #etil Formiat #etanol Air Formamid

b< 0'04344022 0'6&800303 0'035451 0'24311512 1'0000093&

P! ,b; #i 2331'&46 0'05&36 1'53404 2449'961 0'89495 1'61182 392'&048 0'04289 0'25836 30'205&5 0'0048 0'0198& 1'00001

al2a>i &&'1954 81'1091 13'001 1

K/;K 7 0'1458

Kom$o%i%i

K/;K

$ada

%ta!e 3 %dah di ba*ah K/;K

m$an %ehin!!a mlah stage $ada %e"%i stripping bermlah 3 stages'


233


)ECHA*CA& DESG*

1. Pemilihan #ray eni% tray .an! di$ilih adalah sieve tray den!an $ertimban!an har!a dan pressure drop tia$ plate $alin! rendah dibandin!"an den!an bubble captray ata valve tray' eni% ini !a da$at dio$era%i"an nt" "a$a%ita% .an! "$ be%ar' 2. Perhitn!an olumn *iameter "lowrate ,i%tilat (,) $ottom (@)

 999'8963 "!/am 7 894'&024 "!/am

Physical Properties #op product  *ensity li+uid () *ensity vapor () ur'ace tension(U)

7 &89'&&&2 "!/m 3 7 1'63&9 "!/m 3 7 2'&3&49-06 N/m

$ottom product  *ensity li+uid () *ensity vapor () ur'ace tension (U)

7 854'6881 "!/m 3 7 2'0360 "!/m 3 7 2'6&&5-06 N/m

,iameter %at menara %an!at ditent"an oleh "ee$atan a$n.a %edan!"an "ee$atan a$ ini %an!at dibata%i oleh teradin.a 'looding ' #a"a $ada $eranan!an diameter "olom har% di$er"ira"an "ee$atan loodin! %ehin!!a di!na"an $er%amaan $ande"atan .an! dia"an oleh Fair 1961'

6 ' = & 1 '

" (

=

(7  7

ρ ( − ρ  ρ 

'

ρ  ρ (

(ol%on 1983)


234

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn den!an   K 1

7 'looding vapor velocity m/% 7 "on%tanta ter!antn! $ada F dan plate spacing (ol%on

1983) F 7 li+uid8vapor 'low 'actor V 7 li+uid mass 'low rate "!/% V 7 vapor mass 'low rate "!/% ;a%il $erhitn!an  F bottom 7 0'066& F top 7 0'0218 tray spacing 7 05 m dari i!'11'2& (ol%on and ihard%on 1983) dida$at"an K 1 bottom 7 0'090 K 1 top 7 0'095

 σ  Kore"%i nt" sur'ace tension men!ali"an K 1 den!an   0/02 

0/ 2

Kore"%i K 1bottom 7 0'0151 Kore"%i K 1top 7 0'0160  bottom 7 0'3094 m/%  top 7 0'3266 m/% 6 5

= K 'looding '-6 '

,i!na"an  'looding %ebe%ar 85    bottom 7 0'2630 m/%  top 7 0'2&&6 m/% 5 i 9aimum volumetric 'lowrate :5 = ρ 5 et area re+uired  0n

=

: 6 


235


An bottom 7 1'2649 m 2 An top 7 1'1022 m 2 *owncomer area diambil %ebe%ar 12  dari la% total ma"a  0n olumn area  01 = 0/88 2 Abottom 7 1'43&4 m Atop 7 1'2525 m 2 olumn *iameter  *1

=

4 -01 π

, bottom 7 1'3532 m , top 7 1'2632 m ,iambil diameter menara 7 , bottom 7 1'3532 m %ehin!!a nt" $erhitn!an %elantn.a di$a"ai "ara"teri%ti" dari aliran bottom' (i+uid "low Pattern #a"%imm li+uid rate 7 0'9259 "!/% 7 0'0011 m 3/% ,ari i! 11'28 ( ol%on1983 ) di$eroleh eni% alir an adalah single pass cross 'low


236

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn 3. Perhitn!an (ay ;ut ieve #ray @erda%ar"an $erhitn!an diameter "olom dan a%m%i-a%m%i .an! di!na"an di$eroleh data olmn diameter olmn area ,o*nomer area (012 MA) Net area AtiEe area ;ole area (01 Aa) Veir len!th (Fi!' 11'31) Veir hei!ht (a%m%i) ,iameter hole Tebal $late

, 7 A 7 Ad 7 An7 Aa 7 Ah 7 l* 7 0&6M, 7 h* 7 dh 7 t$ 7

1'3532 1'43&4 0'1&25 1'2649 1'0924 0'1092 1'0284 40 5 5

m m2 m2 m2 m2 m2 m mm mm mm

Panan! weir (l*) di$eroleh dari i! 11'31 (ol%on1983) dimana nt" Ad 7 012 A di$eroleh l* 7

0&6 ? ,

7

1'0284 m

l* ,

7 0&6  %ehin!!a 

nt" $eranan!an diambil bebera$a be%aran  Tin!!i weir (h*)

7 50

mm

,iameter hole (dh) Tebal plate

75 75

mm mm

#aterial .an! di!na"an stainless steel 0 1! ti$e 304' e" 7eeping 9a li+uid rate

7 0'9259 "!/%

,en!an percent o' turn down 7 85 9in li+uid rate

7 0'&8&0 "!/%

#a"%imm ho*

7 &'&648 mm liid

#inimm ho*

7 6'96&5 mm liid

Pada minimm rate (h*  ho*) 7 46'96&5 mm liid ,ari i!' 11'30 (ol%on and ihard%on 1983)


23&


Gambar =. ?i$.11.;0 (5!ls!n an Ri8/ars!n* 1;)

K 2

7 29'6000

hmin (*ee$in!)

7 &'8&&2 m/%

Atal min vapour velocity (h) 7 min vapour rate / Ah 7 &'9405 m/% ,i$eroleh bah*a h W h min ma"a tida" teradi weeping den!an turn-down ratio 85' 4. Perhitn!an Tin!!i #enara ara" diata% $late terata% (condensing space) mlah $late Tebal $late ara" antar $late Tin!!i $en.an!!a menara ara" diba*ah $late terba*ah (boiling space) Tin!!i Total ;

7 7 7 7 7 7 7 7 7

3 t 09144 m 16 0005 m 05 m 1m 4 t 12192 m 10&136 m


238

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn 5. Plate Pressure *rop • *ry Plate Pressure *rop Kee$atan a$ ma?imm melali hole h ma?  h ma?

=

QE Ah

= 3'0455 m/%

dari i! 11'34 (ol%on1983) nt"  #ebal plate dh

=

5mm 5mm

= 1 dan

0h 0p

= 0/1  ma"a dida$at har!a o 7 084

2

hd

h ρE = 51 ×  ma?  '  9o  ρ 

hd 7 1'59&1 mm li+uid •

Residual %ead

hr •

=

12/5 ? 10 3

ρ

7 14'6252 mm li+uid

#otal Pressure *rop htot

7 hd  h*  ho*  hr 7 63'189& mm liid

 ρ  14/& ∆ p( psi ) = ht  %g ÷   ÷  ρ (   &60 Nilai pressure drop $er plate terhitn! lebih "eil dari a%m%i (01 $%i) %ehin!!a de%ain da$at diterima'

. *owncomer (i+uid $ack-6p

Gambar @. Do+ncome# $ac,-p


239

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn Keteran!an  lt

7 plate spacing

hb

7 *owncomer back up di"r dari $erm"aan plate

ha$

7 tin!!i elah dindin! *owncomer den!an $erm"aan

h*

7 tin!!i weir

ho*

7 tin!!i airan diata% weir

plate

*owncomer pressure loss  ,iambil ha$ 7 h* : 5 7 35 mm Aa$

7 ha$ ? l* 7 0'0360 m2

hd

 *  = 166   ρ  × Aa$ 

2

7 0'1504 mm $ack up $ada *owncomer  hb 7

( h*  ho* )  htot  hd

7

110'30&5 mm 7 0'1103 m

e" hb X 05 ? ( plate spacing  weir height ) X 2&5 mm ( memenhi %.arat ) +ehin!!a tray spacing 05 m da$at diterima'

!. Pen!ee"an Residence #ime t r =

0d hb ρ ( (wd

7 1&'5629 deti"

<. Pen!ee"an /ntrainment 0ctual percentage 'looding design


240

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn 7 0'2630 m/%  loodin!

7

7 08500 7 85

F

=

V V

'

ρ ρ

7 0'066& ,ari i! 11'29 (ol%on 1983) di$eroleh ϕ 7 0'052 X 01 adi memenhi $er%.aratan'

=. Tebal hell @ahan .an! di$ilih stainless steel ++-304 0>>  7 &5 "i$/inh 2 7 8&'2192 N/mm 2 7 12653'5656 $%ia  7 08 Po$era%i ma?

7 22 atm

Po$era%i ma?

7 12 atm (P !a!e)

*esign pressure Pd 7 12' Po$era%i !a!e 7 0'1459 N/mm 2

t

7 3'4036 mm

t

7 0'1340 in  tebal .an! mende"ati 7 3/16 inh

1?. Penentan %ead


241

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn ,i$ilih bent" Tori%$herial di%hed head "arena $alin! mrah dan mdah dalam $embatann.a' m% nt" men!hitn! tebal diambil dari @ro*nell and Bon! 1959 OD

OA

b=depth of dish

icr

A

B

sf

ID

t

a r

C

Gambar =. S#ema To#ispe#ical Hea!

;utside *iameter

@;*A dari "olom da$at dihitn! den!an

$er%amaan

;* = >* + (2 × t s ) 7 53'&293 inh Pemblatan .an! %tandar berda%ar"an Tabel 5'& (@ro*nell and Bon! 1959)

<,

7 54 inh

t%

7 1/4 inh

ir

7 3 1/4 inh

r

7 54 inh

Perhitn!an

tebal

head

dila""an

den!an

men!!na"an

$er%amaan


242

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn 7 =

t

=

( 3+ 4

1

)

r icr

pr7 2 '/ − 0/ 2 p

+c

den!an V

7 stress-intensi'ication 'actor nt" tori%$erial head

t

7 "etebalan shell  inh



7 ei%ien%i %ambn!an 7 08

$

7 te"anan de%i!n $%ia



7 corrosion allowance 7 1/8 inh 7 31&5 mm

,ari ha%il $erhitn!an dida$at"an V

7 1'&690

t

7 0'3082 inh 7 &'82&9 mm

,iambil tebal head %e%ai %tandard .ait 5/16 ata 03125 inh'


243


11. Perhitn!an tebal i%olator ,i!na"an i%olator den!an bahan a%be%to%  1  0

?i%

T " T0

Keteran!an

" i% T1

T2

 T0 7 %h dindin! dalam menara T1 7 %h dindin! lar menara T2 7 %h lar i%ola%i T 7 %h dara lar t% 7 tebal dindin! menara ?i% 7 tebal i%ola%i A0 7 la% tran%er $ana% %i%i dalam menara A1 7 la% tran%er $ana% %i%i lar menara A2 7 la% tran%er $ana% lar menara

@ahan i%ola%i

7 a%be%to%

" i%

7 01& V/m'

Per/itn$an !e2isien Per"ina/an Panas !n3e#si ari Dinin$ Is!lat!r #e Uara

+h dindin! lar (T 2)7 &5 o 7 34815 K +h lin!"n!an (T)

7 30 o 7 30315 K

T

7 Y ( T2  T )

7 Y (3481530315) K7 32565 K

∆t

7 T2 : T

7 (32315 : 32565) K 7 22'5 K


244


Per$indahan $ana% "onEe"%i dari dindin! "e dara ( ) Q

7 h ' A2' 7 h '

∆t

π ' ( <,  2'>i% ) '  ' ∆ t

,i$eroleh %iat-%iat i%i% dara $ada T 7 325'65 K (;olmann 2010) ρ '

7 11302 "!/m 3

 $ 7 10066 "/"!' o

 E 7 1&0 M

10-5m2/% µ '

7 191 M 105 "!/m/%  "  7 002&2 V/m'o

 Pr 7 0&051

@ilan!an Zra%%ho  ' β ' ! ' ∆T 3

Zr

den!an 

7

β

v2

7 "oei%ien mai Eolme 7 1/t 7 1/(32565) K 7 30& M 10 -3 K -1



7 tin!!i menara di%tila%i m

[

7 Ei%"o%ita% "inemati% dara lb/(t'h)

Zr 7 5&6 M 1012 @ilan!an a.le!h a

7 Zr ' Pr 7 (5&6 M 1012) M (0&051) 7 968 M 10 11

+elantn.a h da$at dihitn! den!an men!!na"an $er%amaan nt" $lat @ila 

3

9

a 7 10 : 10  ma"a h

a W 109  ma"a h 

∆t  0 / 25  7 029    2 

1/ 3 7 095 ( ∆t )

1/ 3 Karena a W 109 ma"a h 7 095 ( ∆t )

h

7 095 (45)1/3 7 33&9 V/m 2'

Per"ina/an "anas #arena #!n3e#si 9

#i%al"an tebal i%ola%i 7 ?i%


245

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn Q

7 h A1 (\T) 7 h 2] ( 1?i%)  (\T)

Per"ina/an "anas #!n#si melali inin$ menara an is!lasi 9

,indin! rea"tor dibat dari bahan carbon steel  %ehin!!a " 7 43'6348 V/m' (Kern 1965) Per$indahan

$ana%

"ond"%i

%ama

den!an

$er$indahan

$ana%

"onEe"%i ' Q 7Q" #a"a ditrial nilai ?i% .an! memberi"an nilai Q 7 Q" dan di$eroleh ?i% 7 0'1069 m 7 10'6901 m 7 4'208& inh den!an $ana% .an! hilan! "e lin!"n!an

7 Q  7 8080'5500 V 7

8'0806 "V

12. Perhitn!an ,iameter oBBle Pema%"an dan Pen!elaran Pi$a .an! ma%" "e menara di%tila%i membth"an bahan .an! tahan "oro%i ma"a $er%amaan nt" men!hitn! diameter o$timm (ol%on and ihard%on 1983) adalah %eba!ai beri"t' * i /opt

= 260 'C 0/52 ρ −0/3&

a' Pi$a m$an T

7 3&6'3342 K

P 7 2 atm  7 912'0510 "!/m 3 Z 7 0'5263 "!/% ,io$t 7 16'&45& mm 7 0'6593 in ,i!na"an $i$a %tandar (OP+)  NP+ 7 3/4 in +h'No 7 40 O, 7 0'824 in <, 7 1'05 in b' Pi$a ;a%il Ata% #en Konden%er ( stage 1)


246

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn T 7 388'2041 K P 7 1'866& atm  7 0'5012 "!/%  7 1'63&9 "!/m 3 ,io$t 7 169'2&&6 mm 76'6645 in ,i!na"an $i$a %tandar (OP+)  NP+ 7 8 in +h'No 7 40 O, 7 &'981 in <, 7 8'625 in ' Pi$a el"% ,i%tilat 0 7 0'2235 "!/%  7 &80'0428 "!/m 3 ,io$t 7 11'2688 mm 7 0'443& in ,i!na"an $i$a %tandar (OP+)  NP+ 7 1/2 in +h'No 7 40 O, 7 0'622 in <, 7 1'05 in d' Pi$a Pen!elaran ;a%il @a*ah J 7 0'9259 "!/%  7 854'6881 "!/m3 ,io$t 7 23'1411 mm 7 0'9111 in ,i!na"an $i$a %tandar (OP+)  NP+

7 1 in

+h'No

7 40

O,

7 1'049 in

<,

7 1'315 in

e' Pi$a el"% ;a%il @a*ah  7 0'6&&4 "!/%  7 2'0360 "!/m 3 ,io$t 7 183'2163 mm 7 &'2132 in ,i!na"an $i$a %tandar (OP+)  NP+ 7 8 in +h'No 7 40 O, 7 &'981 in <, 7 8'625 in


24&

Praranan!an Pabri" Formamid dari #etil Formiat dan Ammonia den!an Ka$a%ita% &'000 ton/tahn 8 in +h' 40

SETSA MENARA DISTILASI 1 (MD – 01)

5

+"ala 1  50 6

Keteran!an 

1

1/2 in  +h' 40

1' 2' 3' 4' 5' 6' &'

1

2 1

3/4 in  +h' 40

2

3

4

2 4 3

Plate Veir ,o*nomer Pi$a $ema%"an m$an Pi$a $en!elaran ha%il ata% Pi$a $ema%"an rel"% Pi$a $en!elaran ha%il ba*ah

5

8' Pi$a $ema%"an a$ dari reboiler 3 6

7

8

10'&136 m 9

10

11 12

13

14

15

8

16 8 in +h' 40

7 1 in  +h' 40

Gambar @. Detail Menara Daistilasi

1'3532 m


248


Gambar C. Detail Menara Distilasi Tam"a# Atas (P!t!n$an Plate Um"an)

Gambar . 'rientasi Ssnan Hole "aa Sie/e T#ay


249


"O# Ai

!!D

L C

BO""O$


250

Lampiran Menara Distilasi MD - 01

Recommend Documents