LEMBAR PERHITUNGAN PERANCANGAN ALAT.docx

8/14/2019 LEMBAR PERHITUNGAN PERANCANGAN ALAT.docx

1/11


2/11

Yaumil Mutia Akhir

LEMBAR PERHITUNGAN PERANCANGAN ALATNama Alat Lurgi Tubular Reactor Kode Alat R-434

Fungsi Alat Mengkonversi CO dan H2menjadi mentanol

Densitas gas =

= = 38,83Kg/m3

Laju alir gas = = = 3208,33 m3/jam

Katalis yang digunakan adalah katalis multi komponen CuO-ZnAl2O4

10.000 GHSV =

Komponen FKg/Jam) MrN

Kmol/Jam) X mol BMWater 147340,22 18 1,462985 2,24E-05 0,000402

Hydrogen 49444,38 2 20047,12 0,306337 0,612674

Carbon dioxide 32,96 44 254,6216 0,003891 0,171197

Carbon

monoxide23651,97

282050,931 0,03134 0,877519

Methane 0,96 16 900,8694 0,013766 0,220257

Total 220470,49 463 65441,39 1 21,22509

By: Checked: Approved:Firmanto

Devita Ulfasari

Yaumil Mutia Akhir



Volume Katalis (Vk) =


3/11

=

= 22,65 ft3= 0,64 m3

Porositas () pada reaktor fixed bed = 0,4 (JM. Smith,1981)

Maka volum gas reactor (Vg) =

=

=1,067 m3

Untuk faktor keamanan, maka volume reaktor dan katalis dilebihkan 10%

Volume gas (Vg) = 1,067 x 1,1 = 1,173 m3 Volume Katalis (Vk) = 00,64x 1,1 = 0,704m3 Volume total reaktornya ( Vtr) adalah 1,877 m3

Berat Katalisator

W = Vtr x B

= 0,704 x 1120 Kg/ m3

= 788,48 Kg

Menetukan Jumlah Tube

Diamater katalis = 0,1875 in

Densitas Katalisator = 1120 kg/m3


Devita Ulfasari

Yaumil Mutia Akhir



(Jm, Smith 1981)

Dk/Dp = 0,15


4/11

Dp = 0,1875/0,15

=1,25 in

Maka digunakan ukuran tube ( Kern, 1983 )

OD = 1,5 in = 0,0381 m

BWG = 11

ID = 1,26 in = 0,0320 m

L = 16 ft = 4,8768

-Volume tube =

xD2 x L=

x (0,0320)2x 4,8768

= 0,0039 m3

-Jumlah Tube, N, = Vrt / V tube

= 1,877 / 0,0039

= 481 buah tube

-Volum katalis satu tube = volume katalis / Jumlah tube

= 0,704 / 481

= 0,00146 m3


Devita Ulfasari

Yaumil Mutia Akhir



Menentukan Tebal Tube


5/11

Dihitung dengan persamaan 13.1 (Brownell& young,1959) sehingga material yang

digunakan adalah carbon steel SA 333 grade C, f= 13750, efisiensi sambungan 80%

dan faktor korosi 0,125.

ttube =

=

+ 0,125

= 0,185 diambil tebal standar 3/16 in

Susunan Tube

Bentuk susunan tubedalam shelladalah triangular pitch

C = 0,5 x OD = 0,5 x 0,00381 = 0,0191 m

PI = OD + C = 00381 + 00191 = 00572 m

Luas ABC = 0,5 PI2Sin 60 = 0,5 x ( 0,0572)2x sin 60 = 0,00143

Menentukan diameter shell

ID shell =

=

= 1,31 m = 52,4 in


Devita Ulfasari

Yaumil Mutia Akhir



(Brownell& young,1959)


6/11

Tebal dinding shell

Maka tebal dinding shell dapat dicari dengan persamaan

t =

+C

dengan :

t = tebal shell minimum, in

P = Tekanan , psi

r1 = jari jari dalam shell

E = efisiensi sambungan

C = faktor korosi, in

F = tegangan yang diperbolehkan, psia

Tekanan perancangan = 1,1 x tekanan operasi

= 1,1 x 67,55 = 74,30 atm


Devita Ulfasari

Yaumil Mutia Akhir




7/11

( Brownell & Young , 1959)

Bahan yang dipakai adalah Carbon steel SA 285 Grade C , f = 13750 psi

Sambungan nya menggunakan double welded but joint, faktor korosinya 1/8, E =

0,8in dilihat pada tabel 13.1

tshell =

+0,125

= 2,89 Dipilih tebal shellstandar 3 in

Menentukan Tebal headDipilih head (tutup) yang berbentukhemisphericaldengan bahan dari carbon steel

SA-285 grade C

Tebal head dihitung dengan persamaan (Wallas, 1990)

thead=

+C

=

+ 0,125

= 1,318 in dipilih tebal head th = 1 (Tabel 5.6 Brownell & Young)


Devita Ulfasari

Yaumil Mutia Akhir




8/11

( Brownell & Young , 1959)Perhitungan Tinggi Tutup, OAOutside diameter, OD = ID + 2ts

OD = 52,4 in + (2 x 3 )in = 58,4 in

dipilih OD = 58,18 in (Tabel 5.7 Brownell & Young)

r = 54 (Tabel 5.7 Brownell & Young)

icr = 4 (Tabel 5.7 Brownell & Young)

= ID 2 =524 2 = 262 AB = a icr = 26,2 in 4,5 in = 21,7 inBC = r icr = 54 in 4,5 in = 49,5 inC=C22=4952 2172= 4449 b = r AC = 54 in 44,49 in = 9,5 inth = 3 in (Tabel 5.13 Brownell & Young)

sf = 3 in (Tabel 5.13 Brownell & Young)

OA = th + b + sf

OA = 3 in + 9,5 in + 3in = 15,5 in = 0,3875 m

Tinggi Total Reaktor, TT = Ltube+2OA

T = 4,8768 m + 2 x 0,3875 m = 5,65 m


Devita Ulfasari

Yaumil Mutia Akhir

Gambar Perancangan emisperical eadNama Alat Lurgi Tubular Reactor Kode Alat R-434


9/11


Gambar 1. Rancangan tutup jenis hemisperical head


Devita Ulfasari

Yaumil Mutia Akhir

Gambar Perancangan Reaktor Sintesis MetanolNama Alat Lurgi Tubular Reactor Kode Alat R-434


10/11


11/11

Nama Alat Lurgi Tubular Reactor Kode Alat R-434


Dari proes analisa hitung dalam merangcang reaktor sintesis metanol, maka

dapat disimpulkan hasil yang telah diperoleh dalam perancanagan. Data hasil

disajikan dalam bentuk tabel di bawah yang ada di bawah ini.

Tabel 1.Data hasil perancangan reaktor sintesis metanol

Keterangan Jumlah SatuanVolum Katalis 0,704 m3

Volum Gas 1,173 m3

Volum Total Reaktor 1,877 m3

Berat Katalisator 788,48 Kg

Volume 1 Tube 0,0039 m3

Jumlah Tube 481 buah

Tebal Tube o,1875 inchi

Diameter Shell 52,4 inchi

Tebal Dinding Shell 3 inchi

Tebal Head 1 1/2 inchi

Tinggi Head 0,3875 meter

Panjang tube 4,8768 meter

Total Reaktor 5,65 meter


Devita Ulfasari

Yaumil Mutia Akhir

Documents

LEMBAR PERHITUNGAN PERANCANGAN ALAT.docx