Tangki Natrium Hidroksida Fungsi : Menyimpan natrium hidroksida selama 7 hari.
Komponen m(kg/jam) NaOH 21.7240 H2O 21.7240 43.4480
Xi 0.5000 0.5000 1.0000
Densitas 1909.2966 1023.0130
ρ.Xi (kg/m3) 954.6483 511.5065 1466.1548
Tangki dirancang untuk penampungan selama 7 hari, sehingga : Kebutuhan Natrium Hidr
=
= Volume Natrium Hidroks
=
Volume Formaldehid (VL
kg
4.9785
m3
= =
Dipakai
7299.264
2 =
tangki, sehingga : 2.4893
m3
Untuk faktor keamanan diambil over design 20 %, sehingga : Volume tangki (VT)
A.
= =
1.2 x VL 2.9871
m3
Menentukan diameter (D) dan tinggi tangki (H) Diambil :
=
Volume tangki (VT) D3
=
=
1.5000
maka H = 1.5 D
=
D H
R
B.
= = = = =
2.5345 1.3634 1.5D 2.0451 80.5173
m3 m
1 inch =
= 53.6782
m inch
1 inch
=
=
0.6817
m
=
26.8390918
Menentukan tebal tangki (tT) Bahan
=
Stainless Steel S-240 Grade A type 410
(Sumber : Perry's,Tabel 23-2, ha
Syarat : Chrom > 12 %, makanya diambil SA-240 Grade A type 410 karena Cr = 13 %, Sumbe Tinggi cairan dalam tangki (hcairan) VL
=
hcairan
=
=
1.7043
m
= =
1 9.8
atm m/dt2
Tekanan desain : Poperasi g Phidrostatik
= = = =
Safety factor = 20 % Ptotal
Pdesain
= = =
ρcairan x hcairan x g 24487.6690 0.2417 3.5516
N/m2 atm psi
1 atm 1 atm
(Sumber : Max S. Peters, Plant Designand Economics for Che 1.2 x (Poperasi + Phidrostatik) 1.4900
atm
1 atm =
1.4900
atm
=
Tebal Tangki t
=
(Sumber : Persamaan (14.34), Brownell and
Dimana : t r
= = = =
Tebal dinding tangki (inch) Jari-jari dalam Tangki (inch) 26.8391 inch f Tegangan maksimum yang diinginkan (allowable stress) 16250 psi (Sumber : APPENDIX D hal 342 Brownell a E = Efisiensi penyambungan = 0.8 (tipe double welded butt joint tanpa diradiografi) c = Faktor korosi = 0.0125 inch/tahun umur tangki diperkirakan 10 tahun, maka : c P desain
= =
t = Dipilih tebal standar shell
0.125 21.8972
inch/tahun psi
0.1703 =
inch 0.1875
inch
(Sumber : Tabel 5.8 hal 93 Brow
Menentukan diameter tangki sesungguhnya :
Diameter luar shell (Do) adalah : Do
= =
Di + (2 x ts) 54.0532
inch
Diambil diameter luar standar shell (Do) = 60 inch Karena tebal tangki diambil 0,1875 inc, maka diameter dalam tangki sesungguhnya adalah : Di
= =
Do – (2 x ts) 59.625
inch
Menentukan tinggi tangki termasuk head (HT) : Bentuk
=
Torispherical head (flange and dished head)
Bahan
=
1
Tebal Head
Stainless Steel S-240 Grade A type 410
Berdasarkan tabel 5.7 Brownell & Young, hal 90 untuk tangki dengan OD = 60 inch memiliki : icr r
= =
3.625 60
icr/r
=
0.0604
inch inch
> 6% sehingga memenuhi untuk Torispherical
Berdasarkan Brownell and Young hal 256 – 258, karena icr/r > 6 % maka persamaan yang digunakan unt W
=
(Persamaan (7.76), Brownell & Y
=
Faktor intensifikasi stress untuk torispherical dished heads (inch
= = =
Radius of crown r 60
r1
= = =
Inside corner radius icr 3.625 inch
W
=
tH
=
(Persamaan (7.77), Brownell & Y
= = = = = = =
Tebal head (inch) Tegangan maksimum yang diinginkan (allowable stress) 16250 psi (Sumber : APPENDIX D hal 342 Efisiensi penyambungan 0.8 (tipe double welded butt joint tanpa diradiogra Faktor korosi 0.0125 inch/tahun
Dimana : W rc
1.7671
inch
inch
Dimana : tH f E c
umur tangki diperkirakan 10 tahun, maka : c P
tH
= = = =
Dipilih tebal head (tH)
2
0.125 Tekanan desain 21.8972
inch/tahun psi
0.2143
inch
=
0.2500
inch
Tinggi head Berdasarkan table 5.6,Brownell & Young hal 88, untuk tH = 0.25 inch : Standart straight flange (Sf)
=
1.5 - 2.5
2
inch
inch
Dipilih : Sf
=
Dari table 5.7 Brownell & Young untuk OD = 72 inch : tH icr r
= = =
0.25 3.625 60
inch inch inch
Untuk menghitung tinggi head digunakan penjelasan pada Figure 5.8, Brownell and Young
a AB BC AC b
OA
3
= = = = = = = = = =
ID/2 29.8125 (ID/2) - icr 26.1875 r - icr 56.375 ( BC - AB ) 49.9235 r - AC 10.0765 2
inch inch inch
2 0,5
= =
tH + b + Sf
= = =
Htangki + OA 92.8438 2.3582
12.3265
inch inch
inch
Tinggi total H
inch meter
1 inch
T
=
30
°C
=
303
Kelvin
NaOH H2O
A 0.19975 0.34710
B 0.09793 0.2740
n 0.25382 0.28571
Tc (K) 2820 647.13
(1-t/tc)^n 0.9716 0.8349
ρ(kg/m3) 1909.2966 1023.0130
0.0254 inch
meter
0.0254
meter
inch
Sumber : Perry's,Tabel 23-2, hal 23-33)
410 karena Cr = 13 %, Sumber : Brownell and Young hal 342
= =
101325 14.696
N/m^2 psi
t Designand Economics for Chemical Engineers, hal 37) = 21.8971782
14.696 psi
21.8971782
psi
psi
rsamaan (14.34), Brownell and Young, hal 275)
PENDIX D hal 342 Brownell and Young)
anpa diradiografi)
(Sumber : Tabel 13.2,Brownell and Young, Hal 254)
Sumber : Tabel 5.8 hal 93 Brownell and Young )
(Sumber : Tabel 5.7, Brownell and Young, hal 90) ungguhnya adalah :
D = 60 inch memiliki :
a memenuhi untuk Torispherical head (Sumber : Brownell and Young, hal 88)
a persamaan yang digunakan untuk menghitung tebal head adalah Persamaan (7.76) dan (7.77), Brownell and Young, hal 138.
Persamaan (7.76), Brownell & Young,hal 138)
k torispherical dished heads (inch)
Persamaan (7.77), Brownell & Young,hal 138)
ginkan (allowable stress) Sumber : APPENDIX D hal 342 Brownell and Young)
welded butt joint tanpa diradiografi) (Sumber : Tabel 13.2,Brownell and Young, Hal 254
0.25 inch :
igure 5.8, Brownell and Young hal 87
=
0.0254
meter
and Young, hal 138.
TANGKI PENYIMPANAN BAHAN BAKU Oksigen (T-02) Fungsi : Untuk menyimpan O2 sebagai Bahan baku Tipe : Bola (Spherical) Kondisi operasi : Temperatur : Tekanan : Waktu tinggal =
28.0000 1.0000
C = atm = o
7.0000
301.0000 14.7000 hari
Dianggap sebagai gas ideal pada : ρ = Densitas H2 = waktu penyimpanan= M= V= tangki yang digunakan= volume=
1.1026 kg/m3 7.0000 hari 9524.4350465728 kg/7 hari 8638.1598 m3 50.0000 buah 207.3158 m3
Menentukan Diameter Tangki (Di) Diameter tangki, Di : VT = 4/3 x π x r3 maka : ri = [( ri = Di =
3.0000 3.6722 m 7.3443 m
MENENTUKAN TEBAL TANGKI Tekanan Operasi = Safety Factor = PDesign =
1.0000 atm 0.2000 1.2000
× = =
= ×
o Design temperatur : 30.0000 C Bahan konstruksi : Stainless Steel SA-167 Grade 11 Tipe 316 faktor korosi : 0.1250 in / 10 tahun Allowabel Working stress (f) : 18750.0000 psi Efisiensi pengelasan (E) : 80% =
5 P L t 6x f dimana :
P = Tekanan Design = L = Radius of Crown = r = f = Allowable Stress =
207.3158
14.7000 =
0.8000
(Pers. 13.18, hal 260, Brownell)
17.6400 144.5727 18750.0000
t= Diambil tebal shell standar
0.2383 in =
0.2500
K psia
56.6931 Kg/jam
)/( 144.5727 in 289.1454 in
4.0000
×
14.7000 psi =
17.6400 Psi
303.0000 K
(appendix D, brownell and Young )
lb/in2 in Psi
3.1400 ) ^(1/3)
(1/4) in
(Tabel 5.8.,hal 93.Brownell)
