PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT
2. Srew Conveyor (C-101)
V = = 3,4939 m
Panjang gudang = lebar gudang (l) = 2t = 2 x 3,4939 m = 6,9878 m
2. Srew Conveyor (C-101)
Fungsi : Mengangkut limbah agar-agar dari gudang penyimpanan ke
screw conveyor
Jenis : Centrifugal Dischare Screw Bentuk : Horizontal screw conveyor Bahan kontruksi : Carbon Steel
Jumlah : 1 unit
Umpan
Keluaran
Kondisi operasi:
- Tekanan = 1 atm
- Temperatur = 30oC - Jarak angkut (L) = 5 meter
Laju alir bahan F = 15570,4638 kg/jam (per unit conveyor) = 4,3251 kg/s
Densitas bahan ρ = 1,314 kg/L = 1314 kg/m3
= 1,314 gr/cm3
Direncanakan dalam 1 proses cukup ditempuh 1/6 jam kerja (10 menit)
ρ F Q= = 15570,4638 /1314 = 11,8497 6 1 1 × = 71,0980 m3/jam = 0,0197 m3/s
Kemampuan daya laju Volumetrik screw converyer 0,0197 m3/s dengan kecepatan 0,0019 m2/s.
Daya conveyor : P = 0,07 F0,82L (Peters, et al., 2004) dimana : P = Daya conveyor (kW)
F = Laju alir massa (kg/s) L = Jarak angkut (m) P = 0,07 × (15570,4638)0,82 × 10
= 1,1630 kW = 1,5596 hp Dalam hal ini, digunakan daya motor standar 2 hp
3. Elevator (C-102)
Fungsi : Mengangkut chip dari gudang penyimpanan bahan baku ke
screw conveyor
Jenis : Flat belt on continuous flow Bahan kontruksi : Carbon Steel
Bentuk : Spaced-Bucket Centrifugal-Discharge Elevator Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi:
- Tekanan = 1 atm
- Temperatur = 30oC
- Laju alir massa = 15570,4638 kg/jam = 4,3251 kg/s
Untuk belt conveyor kapasitas 27 ton/jam, spesifikasi (Perry & Green, 1999): - Tinggi elevator = 75 ft = 23 m
- Ukuran bucket = (8 x 5 x 5 1/2) in - Jarak antar bucket = 14 in = 4,9784 m
- Kecepatan bucket = 260 ft/mnt = 79,2 m/mnt = 1,32 m/s - Kecepatan putaran = 41 rpm
- Lebar belt = 9 in = 2,0574 m = 205,74 cm Perhitungan daya yang dibutuhkan (P):
ΔZ
m
0,07
P=
0,63 (Peters et.al., 2004) dimana: P = daya (kW)m = laju alir massa (kg/s) ∆Z = tinggi elevator (m) m = 4,3251 kg/s
∆z = 23 m
Umpan masuk Umpan keluar
Maka :
P = 0,07 x (4,3251)0,63 x 23 = 4,0258 kW
= 5,4736 hp
4. Tangki penyimpanan H2SO4 (TT-103)
Fungsi : untuk menyimpan H2SO4
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints
Bahan konstruksi : High Alloy Steel SA-240 Grade 316 Kondisi Penyimpanan: T = 30oC P = 1 atm Kebutuhan H2SO4 = 62,2819 kg/jam Faktor Kelonggaran = 20% Densitas = 1840 kg/m3
Kebutuhan perancangan = 15 hari
Jumlah = 1 unit Perhitungan: Ukuran Tangki Vlarutan = 0,5077 m3 Faktor kelonggaran = 20% Volume tangki (Vt) = (1+0,2) × V1 = 1,2 × 0,5077 = 0,6093 m3
Ingin dirancang tangki penyimpanan bentuk siinder dengan dasar datar dan
ellipsoidal head:
Digunakan:
Hh = ¼ D Volume head (Vh) = π/6 x D2 x Hh = π/6 x D2 (¼ D) = 0,1309 D3
Shell silinder dengan Hs : D = 3 : 1 (Walas, 1990)
Hs = 3 D Volume silinder (Vs) = π/4 x D2 x Hs = π/4 x D2 (3D) = 2,355 D3 Diameter dan Tinggi Tangki
Volume tangki = Vs + Vh 0,6093 m3 = 2,355 D3 + 0,1309 D3 0,6093 m3 = 2,4859 D3 D = = 0,6258 m R = 0,3129 m Tinggi head : Hh = ¼ D = ¼ x 0,6258 m = 0,1565 m Tinggi shell : Hs = 3 D = 3 x 0,6258 m = 1,8774 m Tinggi tangki = Hs + Hh = 1,8774 m + 0,1565 m = 2,0339 m
= x 1,8774 m = 1,5645 m Tekanan design P hidrostatik = ρ x g x h = 1028 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 1,5645 m = 28211,6 N/m2 x = 28,212 kPa
P operasi = 1 atm = 101,325 kPa
P total = P hidrostatik + P operasi
= 28,212 kPa + 101,325 kPa = 129,5366 kPa Faktor kelonggaran = 20 % P desain = (1+0,2) x P total = 1,2 + 129,5366 kPa = 155,444 kPa
Tebal dinding tangki (bagian silinder)
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi High Alloy Steel A.S.M.E
Spesification No. SA-240 Grade 316 (Walas, 1990), diperoleh data :
Joint efficiency (E) : 0,9
Allowable stress (S) : 18700 psi = 128931,9559 kPa Ketebalan dinding
Ketebalan ellipsoidal head:
th1 =
=
= 0,00041 m Ketebalan shell silinder:
=
= 0,00042 m
Ketebalan flat head:
th2 =
=
= 0,0119 m
5. Mixer I (M-101)
Fungsi :Untuk mencampurkan unbleached pulp dengan H2SO4
sebelum proses bleaching klorin dioksida
Bentuk Kontruksi : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : Carbon Steel SA-285 Grade C
Jenis Sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 1 unit
Kondisi Operasi:
- T = 30oC
- P = 1 atm
- Faktor Kelonggaran = 20%
- Laju total massa umpan masuk (F) = 113302,0183 kg/jam
- Densitas campuran = 1030,3827 kg/m3
- Laju volumetrik umpan (Q) = (113302,0183 / 1030,3827) m3/jam = 109,9611 m3/jam Perhitungan: Ukuran Tangki Volume larutan (Vl) = (113302,0183 / 1030,3827) = 109,9611 m3 Faktor kelonggaran = 20% Volume tangki = V1 × 1,2 = 109,9611 × 1,2 = 131,9533 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (Hs : D) = 8 : 1 Volume silinder (Vs) = π/4 × D2Hs = 2.π× D3
Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga,
tinggi head (Hh) = 1/4 × D (Walas, 1990) volume 2 tutup (Vh) ellipsoidal = π/4 × D2Hh × 2
= π/4 × D2(1/4 × D) × 2 = π/4 × D3 Vt = Vs + Vh Vt = (2.π × D3) + (π/4 × D3 ) (Walas, 1990) Vt = 9π/4 × D3 Diameter tangki (D) =
=
= 2,6532 m Jari-jari (R) = = 1,3266 m Tinggi silinder (Hs) = 8D = 8 x 2,6532 m = 21,2256 m Tinggi tutup ellipsoidal (Hh) = 1/4 × D= 1/4 × 2,6532 m = 3,5376 m
Tinggi Tangki (HT) = Hs + (Hh x 2) = 21,2256 m + (3,5376 x 2) m = 28,3008 m
Tinggi bahan dalam tangki (Hc) = (V1/ Vt) x HT
= (100,4487 / 120,5385) x 27,4599 = 23,5840 m Tekanan design P hidrostatik = ρ x g x Hc = 1030,3827 x 9,8 x 23,5840 m = 238145,0249 Pa = 238,1450 kPa
P operasi = 1 atm =101,325 kPa
P maks. = P hidrostatik + P operasi
= 238,1450 + 101,325 = 339,47 kPa Faktor kelonggaran = 20 % P desain = (1+0,2) x P maks = 1,2 + 339,47 kPa = 407,364 kPa
Tebal dinding mixer (bagian silinder)
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C (Peters et.al., 2004), diperoleh data :
- Corrosion allowance (CA) : 0,000805 m/tahun
- Allowable working stress (S) : 13700 psi = 94458,212 kPa - Efisiensi sambungan (E) : 0,85
- Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun
- Tebal silinder (dT) = (Peters et.al., 2004) dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder (m) P = tekanan desain (kPa)
R = jari-jari dalam tangki (m) = D/2 S = Allowable working stress
CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar = m = 0,5694 in= ¾ in (Walas, 1990)
Tebal dinding head
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C (Peters et.al., 2004), diperoleh data :
- Corrosion allowance (CA) : 0,000805 m/tahun
- Allowable working stress (S) : 13700 psi = 94458,212 kPa - Efisiensi sambungan (E) : 0,85
- Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun - Tebal silinder (d) =
- (Peters et.al., 2004) dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder (m) P = tekanan desain (kPa)
D = diameter dalam tangki (m) S = Allowable working stress
CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar = m = 0,5821 in = 5/8 in (Walas, 1990)
Pengaduk (impeller)
Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) = 60 rpm = 1 rps
Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : Da : Dt = 1 : 3 (Geankoplis, 1997)
W : Da = 1 : 8 (Geankoplis, 1997) C : Dt = 1 : 3 (Geankoplis, 1997)
4 Baffle : Dt / J = 12 (Geankoplis, 1997)
dimana : Da = diameter pengaduk Dt = diameter tangki W = lebar daun pengaduk
C = jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi:
Diameter pengaduk (Da) = 1/3 × Dt = 1/3 × 2,6532 m = 0,8844 m Lebar daun pengaduk (W) = 1/8 × Da = 1/8 × 0,8844 m = 0,1105 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) = 1/3 × Dt = 1/3 × 2,6532 m = 0,8844 m Lebar baffle (J) = 1/12 Dt = 1/12 × 2,6532 m = 0,2211 m Daya untuk pengaduk
Bilangan Reynold (NRe) =
µ ρ N Da2 = = 1033,2377
Dari figure 3.4-5 (Geankoplis, 1997), untuk pengaduk jenis flat six blade open
Maka, 5 3
Da
N
Np
P= ×ρ× ×
(Geankoplis, 1997) = 2,5 x 1033,2377x 13 x 0,8844 5 = 1393,7319 J/s = 1,869 hp Daya motor (Pm) = P / 0,8 = 1,869 / 0,8 = 2,3363 hp6. Tangki Penyimpanan Klorin Dioksida (TT-102)
Fungsi : untuk menyimpan klorin dioksida
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints
Bahan konstruksi : High Alloy Steel SA-240 Grade 316 Kondisi Penyimpanan:
T = 30oC
P = 1 atm
Kebutuhan ClO2 = 622,8186 kg/jam
Faktor Kelonggaran = 20%
Densitas = 1614 kg/m3
Kebutuhan perancangan = 15 hari
Jumlah = 1 unit Perhitungan: Ukuran Tangki Vlarutan = 5,7883 m3 Faktor kelonggaran = 20% Volume tangki (Vt) = (1+0,2) × V1 = 1,2 × 5,7883 m3 = 6,9459 m3
Ingin dirancang tangki penyimpanan bentuk siinder dengan dasar datar dan tutup ellipsoidal :
Digunakan:
Ellipsoidal head dengan Hh : D = 1 : 4 (Walas, 1990)
Hh = ¼ D Volume head (Vh) = π/6 x D2 x Hh = π/6 x D2 (¼ D) = 0,1309 D3
Shell silinder dengan Hs : D = 3 : 1 (Walas, 1990)
Hs = 3 D Volume silinder (Vs) = π/4 x D2 x Hs = π/4 x D2 (3D) = 2,355 D3
Diameter dan Tinggi Tangki
Volume tangki = Vs + Vh 6,3451 m3 = 2,355 D3 + 0,1309 D3 6,3451 m3 = 2,4859 D3 D = = 1,4085 m R = 0,7042 m Tinggi head : Hh = ¼ D = ¼ x 1,4085 m = 0,3521 m Tinggi shell : Hs = 3 D = 3 x 1,4085 m = 4,0999 m
Tinggi tangki = Hs + Hh
= 4,0999 m + 0,3521 m
= 4,5775 m
Tinggi larutan dalam tangki (h) =
= x 4,0999 m = 3,5212 m Tekanan design P hidrostatik = ρ x g x h = 1028 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 3,5212 m = 55695,3 Pa = 55,6953 kPa
P operasi = 1 atm = 101,325 kPa
P total = P hidrostatik + P operasi
= 55,6953 kPa + 101,325 kPa = 157,0203 kPa Faktor kelonggaran = 20 % P desain = (1+0,2) x P total = 1,2 + 157,0203 kPa = 1188,4244 kPa Tebal dinding tangki (bagian silinder)
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi High Alloy Steel A.S.M.E
Spesification No. SA-240 Grade 316 (Walas, 1990), diperoleh data :
Joint efficiency (E) : 0,9
Allowable stress (S) : 18700 psi = 128932 kPa Ketebalan dinding
Ketebalan ellipsoidal head:
th1 =
=
Ketebalan shell silinder:
tshell =
=
= 0,0295 m Ketebalan flat head:
th2 =
=
= 0,0295 m
7. Reaktor Klorin Dioksida (R-101)
Fungsi : Tempat berlangsungnya bleaching klorin dioksida Jenis : Reaktor tangki berpengaduk
Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Jenis pengaduk : flat 6 blade turbine (turbin datar enam daun) Jumlah turbin : 2 buah
Jumlah baffle : 4 buah
Bahan konstruksi : High Alloy Steel SA-240 Grade 316 Jumlah : 1 unit
Reaksi yang terjadi: R OH OCH3 + 2ClO2 + H2O R COOHCOOCH3 + HClO2+ HClO
Reaksi pembentukan klorat (Sixta, 2006): 2ClO2 + H2O HClO2 + HClO3
Reaksi oksidasi klorit:
HOCl + 2HClO2 2ClO2 + H2O +HCl Kondisi Operasi:
Temperatur = 80 oC = 353,15 K Tekanan operasi = 1 atm
Laju alir massa (FAO) = 113924,8369 kg/jam
Waktu tinggal (τ) reaktor = 60 menit = 1 jam (Hack Chul et al, 2010) Densitas campuran umpan = 1032,3618 kg/m3
Viskositas campuran = 0,78 cp
Laju alir volumetrik (Q) = 113924,8369 kg/jam / 1032,3618 kg/m3 = 110,3536 m3/jam Perhitungan: Ukuran Reaktor Volume tangki Volume cairan = =
Faktor kelonggaran = 20% Volume tangki = (V1 × 1,2)
= ( × 1,2)
= 132,4243 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (Hs : D) = 8 : 1 Volume silinder (Vs) = π/4 × D2Hs = 2.π × D3
Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga :
tinggi head (Hh) = 1/4×D (Walas, 1990) volume 2 tutup (Vh) ellipsoidal = π/4 × D2Hh × 2
= π/4 × D2(1/4 × D) × 2 = π/4 × D3 Vt = Vs + Vh Vt = (2π × D3) + (π/4 × D3 ) (Walas, 1990) Vt = 9π/4 × D3 Diameter tangki = = = 2,7254 m Jari-jari (R) = 1,3627 m Tinggi silinder (Hs) = 8.D = 8 (2,7254) = 21,8030 m Tinggi tutup ellipsoidal (Hh) = 1/4 × D
= 1/4 × 2,7254 m = 0,4542 m Tinggi Tangki (HT) = Hs + (Hh x 2)
= 21,8030 + (0,4542 x 2) = 22,7115 m
Tekanan design
Tinggi bahan dalam tangki (Hc) = (V1/ Vt) x Hs
= (21,8030 m) = 18,1692 m P hidrostatik = ρ x g x Hc = 1032 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 18,1692 m = 183820,1903 Pa = 183,8202 kPa
P operasi = 1 atm = 101,325 kPa
P maks = P hidrostatik + P operasi
= 183,8202 kPa + 101,325 kPa = 285,1452 kPa Faktor kelonggaran = 20 % Pdesain = (1,2) (Pmaks.) = 1,2 (285,1452) = 342,1742 kPa
Direncanakan bahan konstruksi High Alloy Steel SA-240 Grade 316
- Allowable working stress (S) = 18.700 psia (Walas, 1990)
= 128.932,012 kPa
- Joint efficiency (E) = 0,85 (Walas, 1990)
- Corossion allowance (C) = 0,35 in (Peters, et.al., 2004) = 0,00089 m
Tebal shell tangki:
Tebal tutup dan alas tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell.
Tebal tutup dan alas = 5/8 in (Walas, 1990) Tebal dinding head
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi High Alloy Steel SA-240 Grade 316 diperoleh data :
- Corrosion allowance (C) : 0,00089 m/tahun (Peters et.al., 2004), - Allowable working stress (S) : 18700 psi
: 128932,012 kPa (Walas, 1990) - Efisiensi sambungan (E) : 0,9
- Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun - Tebal head (th1) =
- (Peters et.al., 2004) dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder (m) P = tekanan desain (kPa)
D = diameter dalam tangki (m) S = Allowable working stress
CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal tutup dan alas = 1/2 in (Walas, 1990)
Menghitung Jaket Pemanas
Jumlah steam (150oC) = 1129,3202 kg/jam
Diameter dalam jaket (D1) = diameter dalam + (2 x tebal shell ) = 2,7254 + (2 x 0,0121)
= 2,7495 m Tinggi jaket = tinggi reaktor = 22,7115 m Asumsi jarak jaket = 5 in = 0,127 m
Diameter luar jaket (D2) = D1 + (2 x jarak jaket)
Luas laluan steam, A
A = 1,1471 m2
Kecepatan superficial steam, v
Tebal dinding jaket ( tj )
Bahan Carbon Steel Plate SA-285 grade C
Pdesain = 101,325 + = 256,9784 kPa
- = 0,0133 m
Tebal jaket standar yang digunakan = 0,5249 in= 5/8 in (Walas, 1990) dengan 12 in < D < 120 in.
D2 rancangan = 118,2491 in (memenuhi batas D). Pengaduk (impeller)
Jenis : flat 6 blade turbine (turbin datar enam daun) Jumlah turbin : 2 buah
Kecepatan putaran (N) = 60 rpm = 1 rps Efisiensi motor = 80 % (Peters et.al., 2004)
Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : Da : Dt = 1 : 3 (Geankoplis, 1997) L : Da = 1 : 4 (Geankoplis, 1997) W : Da = 1 : 5 (Walas, 1990) C2 : Ht = 1 : 6 (Walas, 1990) C1 : Ht = 1 : 3 (Walas, 1990) 4 Baffle : J : Dt = 1 : 12 (Walas, 1990) Jarak pengaduk 1 dan 2 = ½ Ht (Walas, 1990) dimana :
Dt = diameter tangki
L = panjang blade pada turbin W = lebar daun pengaduk J = lebar baffle
C1 = jarak pengaduk dari atas tangki C2 = jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi:
Diameter pengaduk (Da) = 1/3 × Dt = 1/3 × 2,7254 m = 0,9084 m Panjang blade pada turbin (L) = 1/4 x Da = 1/4 x 0,9084 m = 0,2271 m Lebar daun pengaduk (W) = 1/5 × Da = 1/5 × 0,9084 m = 0,1817 m Tinggi pengaduk dari dasar (C2) = 1/6 × Ht = 1/6 × 22,7115 m = 3,7852 m Tinggi pengaduk dari atas (C1) = 1/3 x Ht = 1/3 × 22,7115 m = 7,5705 m Lebar baffle (J) = 1/12 Dt = 1/12 × 2,7254 m = 00,2271 m Jarak antar pengaduk (C’) = ½ Ht = 1/2 x 22,7115 m = 11,3557 m Daya untuk pengaduk
Bilangan Reynold (NRe) =
µ ρ N Da2 = = 1092315,249
NRe > 10.000, maka perhitungan dengan pengadukan menggunakan rumus:
= 5,3968 hp
Efisiensi motor penggerak = 80%
Maka dipilih daya motor dengan tenaga 7 hp
8. Washer Vacuum Filter I (WVP-101)
Fungsi : untuk mencuci Pulp yang keluar dari Reaktor klorin dioksida (Mc Cabe et.al., 1999)
Jenis : Continuous Rotary Drum Vacuum Filter Jumlah : 1 unit
Bahan kontruksi : Commercial Steel Kondisi operasi:
- Tekanan = 1 atm
- Temperatur = 45 oC
- Berat filtrat yang keluar = 362348,5843 kg/jam - Berat cake yang dihasilkan dari filter (Wc) = 36347,5563 kg/jam
- Densitas cake = 1083,8685 kg/m3
- Densitas filtrat = 1001,2104 kg/m3
- Viskositas filtrat = 0,78 cP
- Kandungan air pada cake filter = 15%
- Penurunan tekanan = 67 kPa
- Waktu siklus (tc) = 5 menit = 300 s
- Bagian filter yang tercelup (f) = 30%
Perhitungan:
Menghitung Luas Filter
(Geankoplis, 1997)
=
=
A = 3,3502 m3 Menghitung Diameter Filter A = πDH H = 2D A = πD 2D D = = 0,7304 m ; R = 2 D = 0,3652 m H = 1,4608 m
Menghitung waktu tinggal (t) t = f x tc (Geankoplis, 1997) t = 0,3 x 300 = 90 s
Menghitung kecepatan putar
(Chopey, 2004) dimana:
N = kecepatan putaran minimum f = Bagian filter yang tercelup tc = waktu filtrasi
Sehingga:
menghitung daya motor penggerak hp =
dimana :
K = rasio kapasitas panas udara = 1,4 P2 = tekanan udara luar
Qfm = kubik feet per menit udara masuk vacuum filter = 43,8855ft3/menit Hp = 1,122 hp
Efisiensi motor = 60% Daya, P = 1,122/0,6
= 0,122 hp
Menghitung daya pompa pada vacuum filter hp =
Dimana :
Q = laju volumetric udara η = efisiensi penggerak = 66% sehingga :
Hp = 0,1945 hp
digunakan pompa yang berdaya = 1/4 hp
9. Gudang penyimpanan NaOH (TT-105)
Fungsi : untuk menyimpan NaOH Bahan Kontruksi : Beton Kedap Air
Bentuk : Gedung berbentuk persegi-panjang ditutup atap Temperatur = 30oC
Tekanan = 1 atm
Laju total massa umpan masuk (F) = 75,0588 kg/jam
Faktor Kelonggaran = 20%
Kebutuhan perancangan = 15 hari
Jumlah = 1 unit
Perhitungan :
Untuk faktor keamanan gudang = 20 %, maka
Volume gudang (V) = ((1 + 0,2) x 75,0588 m3x 15)/30 = 1351,0584 m3 Gudang direncanakan berukuran :
Tinggi (t) = 5 x lebar (l) panjang (p) = lebar (l)
= = 6,465 m
Panjang gudang (p) = lebar gudang (l) = 6,465 m Tinggi gudang (t) = 32,325 m
10. Conveyor NaOH (C-103)
Fungsi : Mengangkut NaOH dari gudang penyimpanan NaOH
dilution tank
Jenis : Flat belt on continuous flow Bahan kontruksi : Carbon Steel
Jumlah : 1 unit
Kondisi operasi:
- Tekanan = 1 atm
- Temperatur = 30oC
- Laju alir massa = 75,0588 kg/jam = 0,0208 kg/s
Untuk belt conveyor kapasitas < 14 ton/jam, spesifikasi (Perry & Green, 1999): - Tinggi conveyor = 25 ft = 7,62 m
- Ukuran conveyor = (6 x 4 x 4¼) in - Jarak antar conveyor = 12 in = 0,305 m
- Kecepatan conveyor = 225 ft/mnt = 68,6 m/mnt = 1,143 m/s - Kecepatan putaran = 43 rpm
- Lebar belt = 7 in = 0,1778 m =17,78 cm Perhitungan daya yang dibutuhkan (P):
ΔZ
m
0,07
P=
0,63 (Peters et.al., 2004) dimana: P = daya (kW)∆Z = tinggi elevator (m) m = 13677,9 kg/jam = 3,79 kg/s ∆z = 25 ft = 7,62 m Maka : P = 0,07 x (0,0208)0,63 x 7,62 = 0,046 kW = 0,062 hp
11. Dillution Tank NaOH (M-103)
Fungsi : untuk melarutkan Natrium Hidroksida Bahan Kontruksi : Loy Allow Steel SA-202 Grade B
Jenis konstruksi : Tangki dengan tutup dan alas ellipsoidal Kebutuhan perancangan : 1 hari
Jumlah : 1 unit
Kondisi Operasi:
Temperatur = 30oC Tekanan = 1 atm
Densitas Natrium Hidroksida = 2100 kg/m3
Densitas Air = 995,8 kg/m3
Laju massa umpan masuk = 75,0588 kg/jam Laju massa air masuk = 83,3153 kg/jam Laju total massa umpan masuk = 158,3741 kg/jam Densitas campuran umpan = 1376,3368 kg/m3 Faktor Kelonggaran = 20%
Kebutuhan perancangan = 15 hari
Jumlah = 1 unit
Viskositas campuran = 0,9046 cp
Laju alir volumetrik (Q) = 158,3741kg/jam / 1376,3368 kg/m3 = 0,1151 m3/jam Perhitungan: Ukuran Reaktor Volume tangki Perhitungan Tangki: a. Volume Tangki
Waktu tinggal ( ) = 1 jam
Vo =
= 0,1151 m3
Volume campuran (Vl) = 1 jam x 0,1151 m3/jam = 0,1151 m3
Faktor kelonggaran = 20%
Volume tangki (Vt) = (1 + 0,2) x V
= 1,2 x 0,1151 m3/jam = 0,1381 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (Hs : D) = 8 : 1 Volume silinder (Vs) = π/4 × D2Hs = 2.π× D3
Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga,
tinggi head (Hh) = 1/4 × D (Walas, 1990) volume 2 tutup (Vh) ellipsoidal = π/4 × D2Hh × 2
= π/4 × D2(1/4 × D) × 2 = π/4 × D3 Vt = Vs + Vh Vt = (2.π × D3) + (π/4 × D3 ) (Walas, 1990) Vt = 9π/4 × D3
Diameter tangki = = = 0,5091 m Jari-jari (R) = 0,5091/ 2 = 0,2545 m Tinggi silinder (Hs) = 8.D = 8 (0,5091) = 4,0724 m
Tinggi tutup ellipsoidal (Hh) = 1/4 × D
= 1/4 × 0,5091m = 0,6787 m Tinggi Tangki (HT) = Hs + (Hh x 2) = 4,0724 m + (0,6787 m x 2) = 5,4299 m Tekanan design
Tinggi bahan dalam tangki (Hc) = (V1/ Vt) x HT
= (0,1151 / 0,1381) x 5,4299 = 4,5249 m
Phidrostatik = ρ x g x Hc
= 1045,3488 kg/m3 x 9,8 x 4,5249 m = 61038,3871 Pa = 61,0384 kPa Po (Tekanan operasi) = 1 atm = 101,325 kPa
P maks. = P hidrostatik + P operasi
= 61,0384 + 101,325 = 162,3584 kPa Faktor kelonggaran = 20 %
P desain = (1+0,2) x P maks = 1,2 + 162,3584 psi
Tebal dinding tangki (bagian silinder)
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C (Peters et.al., 2004), diperoleh data :
- Corrosion allowance (CA) : 0,000805 m/tahun - Allowable working stress (S) : 94458,21 kPa - Efisiensi sambungan (E) : 0,85
- Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun
- Tebal silinder (dT) = (Peters et.al., 2004) dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder (m) P = tekanan desain (kPa)
R = jari-jari dalam tangki (m) = D/2 S = Allowable working stress CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar = m
= 0,3959 in = 3/4 in (Walas, 1990)
Tebal dinding head
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C (Peters et.al., 2004), diperoleh data :
- Corrosion allowance (CA) : 0,000805 m/tahun - Allowable working stress (S) : 94458,21 kPa - Efisiensi sambungan (E) : 0,85
- Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun - Tebal head (th) =
- (Peters et.al., 2004) dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder (m) P = tekanan desain (kPa)
S = Allowable working stress
CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar =
Pengaduk (impeller)
Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) = 60 rpm = 1 rps
Efisiensi motor = 80 % (Peters et.al., 2004)
Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : Da : Dt = 1 : 3 (Geankoplis, 1997)
W : Da = 1 : 8 (Geankoplis, 1997) C : Dt = 1 : 3 (Geankoplis, 1997)
4 Baffle : Dt / J = 12 (Geankoplis, 1997)
dimana : Da = diameter pengaduk Dt = diameter tangki W = lebar daun pengaduk
C = jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi:
Diameter pengaduk (Da) = 1/3 × Dt = 1/3 × 0,5091 m = 0,1697 m Lebar daun pengaduk (W) = 1/8 × Da = 1/8 × 0,1697 m= 0,212 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) = 1/3 × Dt = 1/3 × 0,5091 m = 0,1697 m Lebar baffle (J) = 1/12 Dt = 1/12 × 0,5091 m 0,0424 m
Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (NRe) =
µ ρ N Da2 = = 418,5051
Dari figure 3.4-5 (Geankoplis, 1997), untuk pengaduk jenis flat six blade open
turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np = 2,5
Maka, 5 3
Da
N
Np
P= ×ρ× ×
(Geankoplis, 1997) = 0,4841 J/s = 0,000811 hp Daya motor (Pm) = P / 0,8 = 0,000811 / 0,8 = 0,000649 hp = 1/32 hp 12. Tangki penyimpanan H2O2 (TT-104)Fungsi : untuk menyimpan H2O2
Bentuk : Silinder vertikal dengan alas datar dan tutup ellipsoidal Jenis Sambungan : Double welded butt joints
Bahan konstruksi : Carbon Steel SA-285 Grade-C Kondisi Penyimpanan: T = 30oC P = 1 atm Kebutuhan H2O2 = 474,6419 kg/jam Faktor Kelonggaran = 20% Densitas campuran = 1463 kg/m3 Viskositas = 1,245 cp
Kebutuhan perancangan = 15 hari
Jumlah = 1 unit
Perhitungan: Ukuran Tangki
Vlarutan = 4,8665 m3
Volume tangki (Vt) = (1+0,2) × V1
= 1,2 × 4,8665
= 5,8397 m3
Ingin dirancang tangki penyimpanan bentuk siinder dengan dasar datar dan tutup
ellipsoidal:
Digunakan:
Ellipsoidal head dengan Hh : D = 1 : 4 (Walas, 1990)
Hh = ¼ D Volume head (Vh) = π/6 x D2 x Hh = π/6 x D2 (¼ D) = 0,1309 D3
Shell silinder dengan Hs : D = 3 : 1 (Walas, 1990)
Hs = 3 D Volume silinder (Vs) = π/4 x D2 x Hs = π/4 x D2 (3D) = 2,355 D3
Diameter dan Tinggi Tangki
Volume tangki = Vs + Vh 5,8397 m3 = 2,355 D3 + 0,1309 D3 5,8397 m3 = 2,4859 D3 D = = 1,3293 m R = 0,6447 m Tinggi head : Hh = ¼ D = ¼ x 1,3293 m = 0,3223 m Tinggi shell :
= 3 x 1,3293 m = 3,9880 m
Tinggi tangki = Hh + Hs
= 0,3223 m + 3,9880 m
= 4,3204 m Tinggi larutan dalam tangki (h) =
= x 3,8696 m = 3,234 m Tekanan design P hidrostatik = ρ x g x h = 1463 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 3,234 m = 47,6482 kPa
P operasi = 1 atm = 101,325 kPa
P total = P hidrostatik + P operasi
= 47,6482 kPa + 101,325 kPa = 148,9736 kPa Faktor kelonggaran = 20 % P desain = (1+0,2) x P total = 1,2 + 148,9736 kPa = 150,1736 kPa Tebal dinding tangki (bagian silinder)
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi High Alloy Steel A.S.M.E
Spesification No. SA-285 Grade C (Walas, 1990), diperoleh data :
Joint efficiency (E) : 0,8
Allowable stress (S) : 13700 psi = 94458,2 kPa Ketebalan dinding
Ketebalan ellipsoidal head:
th1 =
= 0,0013 m Ketebalan shell silinder:
tshell =
=
= 0,00127 m Ketebalan flat head:
th2 =
=
= 1,2471 m
13. Mixer II (M-102)
Fungsi :Untuk mencampurkan bleached pulp dengan NaOH dan H2O2 sebelum proses bleaching klorin dioksida
Fungsi : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bentuk Kontruksi : Silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Bahan : Carbon Steel SA-285 Grade C
Jenis Sambungan : Double welded butt joints Jumlah : 1 unit
- P = 1 atm - Kebutuhan perancangan = 30 hari
- Faktor Kelonggaran = 20%
- Laju total massa umpan masuk (F) = 63835,2902 kg/jam
- Densitas campuran = 1045,3488 kg/m3
- Viskositas campuran = 0,79 cp
- Laju volumetrik umpan (Q) = (63835,2902 / 1045,3488) m3/jam = 61,066 m3/jam
Perhitungan: Ukuran Mixer
Waktu tinggal ( ) = 1 jam
Vo =
=
= 61,066 m3/jam
Volume campuran (Vl) = 1 jam x 61,066 m3/jam = 61,066 m3/jam
Faktor kelonggaran = 20%
Volume tangki (Vt) = (1 + 0,2) x V
= 1,2 x 61,066 m3/jam = 73,2792 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (Hs : D) = 8 : 1 Volume silinder (Vs) = π/4 × D2Hs = 2.π× D3
Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga,
tinggi head (Hh) = 1/4 × D (Walas, 1990) volume 2 tutup (Vh) ellipsoidal = π/4 × D2Hh × 2
= π/4 × D2(1/4 × D) × 2 = π/4 × D3
Vt = (2.π × D3) + (π/4 × D3 ) (Walas, 1990) Vt = 9π/4 × D3 Diameter tangki = = = 2,1808 m Jari-jari (R) = 2,1808 / 2 = 1,0904 m Tinggi silinder (Hs) = 8.D = 8 (2,1808) = 17,4467 m
Tinggi tutup ellipsoidal (Hh) = 1/6 × D
= 1/6 × 2,1808 m = 2,9077 m Tinggi Tangki (HT) = Hs + (Hh x 2) = 17,4467 m + (2,9077 m x 2) = 23,2622 m Tekanan design
Tinggi bahan dalam tangki (Hc) = (V1/ Vt) x HT
= (61,066 / 73,2792) x 23,2622 = 19,3852 m Phidrostatik = ρ x g x Hc = 1045,3488 kg/m3 x 9,8 x 19,3852 m = 198590,146 Pa = 198,590 kPa
Po (Tekanan operasi) = 1 atm = 101,325 kPa =14,696 psia P maks. = P hidrostatik + P operasi
= 198,590 + 101,325 = 299,9151 kPa
P desain = (1+0,2) x P maks = 1,2 + 299,9151 = 359,8982 kPa
Tebal dinding mixer (bagian silinder)
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C (Peters et.al., 2004), diperoleh data :
- Corrosion allowance (CA) : 0,000805 m/tahun - Allowable working stress (S) : 94458,21 kPa - Efisiensi sambungan (E) : 0,85
- Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun
- Tebal silinder (dT) = (Peters et.al., 2004) dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder (m) P = tekanan desain (kPa)
R = jari-jari dalam tangki (m) = D/2 S = Allowable working stress CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar = 0,0127 = 5/8 in (Walas, 1990)
Tebal dinding head
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C (Peters et.al., 2004), diperoleh data :
- Corrosion allowance (CA) : 0,000805 m/tahun - Allowable working stress (S) : 94458,21 kPa - Efisiensi sambungan (E) : 0,85
- Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun - Tebal head (th) =
- (Peters et.al., 2004) dimana :
P = tekanan desain (kPa) D = diameter dalam tangki (m) S = Allowable working stress
CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal silinder standar = 0,0219 m = 0,599 in=5/8 in (Walas, 1990)
Pengaduk (impeller)
Jenis : flat six blade open turbine (turbin datar enam daun) Kecepatan putaran (N) = 60 rpm = 1 rps
Efisiensi motor = 80 % (Peters et.al., 2004)
Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : Da : Dt = 1 : 3 (Geankoplis, 1997)
W : Da = 1 : 8 (Geankoplis, 1997) C : Dt = 1 : 3 (Geankoplis, 1997)
4 Baffle : Dt / J = 12 (Geankoplis, 1997)
dimana : Da = diameter pengaduk Dt = diameter tangki W = lebar daun pengaduk
C = jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi:
Lebar daun pengaduk (W) = 1/8 × Da = 1/8 × 0,7269 m = 0,0908 m Tinggi pengaduk dari dasar (C) = 1/3 × Dt = 1/3 × 2,1808 m = 0,7269 m Lebar baffle (J) = 1/12 Dt = 1/12 × 2,1808 m = 0,1817m Daya untuk pengaduk
Bilangan Reynold (NRe) =
µ ρ N Da2 = = 2149,5255
Dari figure 3.4-5 (Geankoplis, 1997), untuk pengaduk jenis flat six blade open
turbine dengan 4 baffle, diperoleh Np = 2,5
Maka, 5 3
Da
N
Np
P= ×ρ× ×
(Geankoplis, 1997) = 530,5294 J/s = 0,7114 hp Daya motor (Pm) = P / 0,8 = 0,7114 / 0,8 = 0,71145 hp 14. Reaktor H2O2 (R-102)Fungsi : Tempat berlangsungnya bleaching hidrogen peroksida Jenis : Reaktor tangki berpengaduk
Bentuk : silinder vertikal dengan alas dan tutup ellipsoidal Jenis pengaduk : flat 6 blade turbine (turbin datar enam daun) Jumlah turbin : 2 buah
Jumlah baffle : 4 buah
Bahan konstruksi : Loy Allow Steel SA-202 Grade A Jumlah : 1 unit
Reaksi yang terjadi (Sixta, 2006): C C COONa H R COONa CH3COONa CH3OH H2O O O OCH3 R H2O2 3NaOH Kondisi Operasi: Temperatur = 80 oC Tekanan operasi = 1 atm
Laju alir massa (Fao) = 63835,2902kg/jam Waktu tinggal (τ) reaktor = 60 menit
= 1 jam (Hack Chul et al, 2010) Densitas campuran umpan= 1045,3489 kg/m3
Viskositas campuran = 0,79 cp Perhitungan :
Ukuran Reaktor Volume tangki
Volume cairan (Vl) = = Faktor kelonggaran = 20% Volume tangki = (V1 × 1,2) = 61,066 × 1,2) = 73,2792 m3
Perbandingan tinggi tangki dengan diameter tangki (Hs : D) = 8 : 1 Volume silinder (Vs) = π/4 × D2Hs = 2.π × D3
Tutup dan alas tangki berbentuk ellipsoidal dengan rasio axis major terhadap minor 2 : 1, sehingga :
tinggi head (Hh) = 1/4×D (Walas, 1990) volume 2 tutup (Vh) ellipsoidal = π/4 × D2Hh × 2
= π/4 × D2(1/4 × D) × 2 = π/4 × D3 Vt = Vs + Vh Vt = (π/2 × D3) + (π/4 × D3 ) (Walas, 1990) Vt = 9π/4 × D3 Diameter tangki = = = 2,1808 m Jari-jari (R) = 1,0904 m Tinggi silinder (Hs) = 8.D
= 8 (2,1808) = 17,4466 m Tinggi tutup ellipsoidal (Hh) = 1/6 × D
= 1/6 × 2,1808 m = 0,3634 m Tinggi Tangki (HT) = Hs + (Hh x 2) = 17,4466 + (0,3634 x 2) = 18,1736 m Tekanan design
Tinggi bahan dalam tangki (Hc) = (V1/ Vt) x Hs
= (17,368 m) = 14,5389 m Phidrostatik = ρ x g x Hc = 1045,3489 kg/m3 x 9,8 x 14,5389 m = 148942 Pa = 148,9426 kPa Po (Tekanan operasi) = 1 atm = 101,325 kPa P maks. = P hidrostatik + P operasi
= 148,9426 + 101,325 = 250,2676 kPa Faktor kelonggaran = 20 % Pdesain = (1,2) (Pmaks.) = 1,2 (250,2676) = 300,3213 kPa
Direncanakan bahan konstruksi Stainless Steel SA-240 grade M tipe 316
- Allowable working stress (S) = 18.700 psia (Walas, 1990)
= 128.932,012 kPa
- Joint efficiency (E) = 0,85 (Peters, et.al., 2004) - Corossion allowance (C) = 0,35 in (Walas, 1990)
Tebal shell tangki:
Tebal shell standar yang digunakan = 0,011 m
= 1/8 in (Walas, 1990)
Tebal tutup dan alas tangki
Tutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell. Tebal tutup dan alas = 1/8 in. (Walas, 1990) Tebal dinding head
Direncanakan menggunakan bahan konstruksi Carbon Steel SA-285 Grade C (Peters et.al., 2004), diperoleh data :
- Corrosion allowance (C) : 0,00089 m/tahun
- Allowable working stress (S) : 13700 psi = 94458,21 kPa - Efisiensi sambungan (E) : 0,85
- Umur alat (n) direncanakan : 10 tahun - Tebal head (th1) =
- (Peters et.al., 2004) dimana :
d = tebal dinding tangki bagian silinder (m) P = tekanan desain (kPa)
D = diameter dalam tangki (m) S = Allowable working stress
CA = Corrosion allowance
n = umur alat yang direncanakan E = efisiensi sambungan
Dipilih tebal tutup dan alas = 1/2 in (Walas, 1990)
Menghitung Jaket Pemanas
Diameter dalam jaket (D1) = Diameter dalam + (2 x tebal shell ) = 2,1808+ 2 (0,011)
= 2,2029 m Tinggi jaket = tinggi reaktor = 18,0919 m Asumsi jarak jaket = 5 in = 0,127 m
Diameter luar jaket (D2) = D1 + (2 x jarak jaket) = 2,2029 + ( 2 x 0,127 )
= 2,4569 m Luas laluan steam, A
A = 0,9291 m2
Kecepatan superficial steam, v
Tebal dinding jaket ( tj )
Bahan Carbon Steel Plate SA-285 grade C
Pdesain = 101,325 + = 225,9947 kPa
= 0,0103 m
Tebal jaket standar yang digunakan = ½ in (Walas, 1990) dengan 12 in < D < 120 in.
D2 rancangan = 96,4563 in (memenuhi batas D). Pengaduk (impeller)
Jumlah turbin : 2 buah
Kecepatan putaran (N) = 60 rpm = 1 rps Efisiensi motor = 80 % (Peters et.al., 2004)
Pengaduk didesain dengan standar sebagai berikut : Da : Dt = 1 : 3 (Geankoplis, 1997) L : Da = 1 : 4 (Geankoplis, 1997) W : Da = 1 : 5 (Walas, 1990) C2 : Ht = 1 : 6 (Walas, 1990) C1 : Ht = 1 : 3 (Walas, 1990) 4 Baffle : J : Dt = 1 : 12 (Walas, 1990) Jarak pengaduk 1 dan 2 = ½ Ht (Walas, 1990) dimana :
Da = diameter pengaduk Dt = diameter tangki
L = panjang blade pada turbin W = lebar daun pengaduk J = lebar baffle
C1 = jarak pengaduk dari atas tangki C2 = jarak pengaduk dari dasar tangki Jadi:
Diameter pengaduk (Da) = 1/3 × Dt = 1/3 × 2,1808 m = 0,7269 m
Panjang blade pada turbin (L) = 1/4 x Da = 1/4 x 0,7269 = 0,1817 m
Lebar daun pengaduk (W) = 1/5 × Da = 1/5 × 0,7269 = 0,1454 m
Tinggi pengaduk dari dasar (C2) = 1/6 × Ht = 1/6 × 18,1736 m = 3,0289 m
Tinggi pengaduk dari atas (C1) = 1/3 x Ht = 1/3 × 18,1736 m = 6,0578 m
Lebar baffle (J) = 1/12 Dt = 1/12 × 2,1808 m = 0,1817 m
Jarak antar pengaduk (C’) = ½ Ht = 1/2 x 18,1736 m = 9,0868 m
Daya untuk pengaduk Bilangan Reynold (NRe) =
µ ρ N Da2 = = 469,285
NRe < 10.000, maka perhitungan dengan daya pengaduk menggunakan rumus: ρ 5 3 a D N Np P= (Geankoplis, 2003) Np = 5 untuk NRe = 469,285 (Geankoplis, 2003)
P = 5 (1)3 (0,7269)5 (1045,3469) = 1,061 kW
= 1,4229 hp
Efisiensi motor penggerak = 80%
Maka dipilih daya motor dengan tenaga 2 hp
15. Washer Vacuum Filter II (WVP-102)
Fungsi : untuk mencuci Pulp yang keluar dari Reaktor hidrogen peroksida Jenis : Continuous Rotary Drum Vacuum Filter
Jumlah : 1 unit
Bahan kontruksi : Commercial Steel Kondisi operasi:
- Tekanan = 1 atm
- Temperatur = 33 oC
- Berat filtrat yang keluar = 219582,3335 kg/jam - Berat cake yang dihasilkan dari filter (Wc) = 3841,1821 kg/jam
- Viskositas filtrat = 8,97 x 10-3 Pa.s
- Volume filtrat = 219582,3335 /1304,0854
= 168,3803 m3/jam
- Massa dry cake = 3357,0707 kg/jam
- Konsentrasi padatan masuk filter (Cs) = 17,9217 kg/m3 slurry - Kandungan air pada cake filter = 15%
- Penurunan tekanan = 67 kPa (Geankoplis, 1997)
- Waktu siklus (tc) = 5 menit = 300 s
- Bagian filter yang tercelup (f) = 30%
Perhitungan:
Menghitung Luas Filter
(Geankoplis, 1997)
= =
A = 2444 m3
Menghitung Diameter Filter A = πDH H = 2D A = πD 2D D = = 0,5977 m R = 2 D = 0,2988 m H = 1,1955 m
Menghitung waktu tinggal (t) t = f x tc (Geankoplis, 1997) t = 0,3 x 300 = 90 s
Menghitung kecepatan putar
(Chopey, 2004) dimana:
N = kecepatan putaran minimum f = Bagian filter yang tercelup tc = waktu filtrasi
Sehingga:
menghitung daya motor penggerak hp =
dimana :
K = rasio kapasitas panas udara = 1,4 P2 = tekanan udara luar
P1 = tekanan udara dalam vakum filter = P2-ΔP
Qfm = kubik feet per menit udara masuk vacuum filter = 43,8855ft3/menit Hp = 1,122 hp
Efisiensi motor = 60% Daya, P = 1,122/0,6
= 0,122 hp