REAKTOR LIKUEFAKSI 3
STANDARDS OF TUBULAR EXCHANGER MANUFACTURERS ASSOCIATION HEAT EXCHANGER SPESIFICATION SHEET (CD-200)
3.5 Pengaliran dan Penyimpanan Bahan
3.5.5 Tangki Penyimpanan .1 Dasar Perancangan
3.5.5 Tangki Penyimpanan 3.5.5.1 Dasar Perancangan
Tangki penyimpanan silinder untuk cairan yang tidak mudah terbakar di atas maupun di dalam tanah mengikuti standard Underwater Laboratories atau dari API (Walas, 1988). Underwater Laboratories mencakup tangki dengan ukuran yang lebih kecil. Standard ini bisa digunakan sebagai dasar pemilihan ukuran tangki yang sesuai dengan kubutuhan pabrik. Ukuran dan desain tangki penyimpanan sangat bergantung pada laju alir, waktu tinggal, dan karakteristik material yang disimpan.
Ada dua tipe tangki penyimpanan, horizontal dan vertikal. Tangki penyimpanan horizontal pada umumnya didukung oleh struktur baja atau concrete saddles pada ketinggian 6-10 ft. Tebal minimum shell dan heads adalah 3/16 in untuk diameter tangki 48-72 in, dan ¼ in untuk diameter 73-132 in. Sedangkan tipe vertikal umumnya didesain dengan bagian bawah dished atau conical. Bagian bawah biasanya memiliki ketebalan ¼ in, sedangkan bagian atapnya 3/16 in. Untuk tangki bervolume kurang dari 1000 galon, lebih efektif digunakan tangki vertikal dengan penyangga berupa lengan yang menempel pada badan tangki. Untuk tangki bervolume 1000-10000 galon, lebih efektif digunakan tangki horizontal dengan penyangga pada bagian dasar tangki (Walas, 1988).
Untuk meminimalisasi bahaya, tangki penyimpanan untuk bahan tidak terbakar dan bahan beracun dapat dibenamkan dalam tanah. Tangki tersebut dilengkapi dengan kapasitas untuk menampung
Bab III Peralatan Proses, Sistem Utilitas, dan Pengolahan Limbah 142
By: Checked: Approved:
benaman 1,3 kali berat air yang bisa diantisipasi untuk mencegah tangki tersebut mengambang pada hujan yang sangat deras.
Pada tekanan 5-230 psig, tangki silinder dengan curved heads dapat digunakan. Pada rentang 5-10 psig, spheroid dan konstruksi lainnya dengan permukaan curved dapat digunakan untuk ukuran yang agak besar, biasanya mencakup refrigerasi untuk mempertahankan tekanan yang rendah. Sambungan tipe welded memiliki efisiensi yang bervariasi dari 100% (double welded butt joints) sampai 60% (single welded butt joints).
Gambar 3.20 Bagian-bagian tangki penyimpanan
Untuk perancangan tekanan dan temperatur, hal yang umum adalah menaikkan tekanan desain sebesar 10% dari tekanan operasi dengan nilai maksimum 25 psi lebih besar dari tekanan normal. Tekanan perancangan pada bejana yang beroperasi pada tekanan 0-10 psig dan 600-1000oF adalah 40 psig. Sistem vakum dirancang pada tekanan 15 psig dan vakum sepnuhnya. Antara -20 dan 650oF, 50oF ditambahkan untuk temperatur desain.
Bab III Peralatan Proses, Sistem Utilitas, dan Pengolahan Limbah 143
By: Checked: Approved:
Pada tangki penyimpanan di dalam pabrik biobutanol ini, tangki penyimpanan aseton dan butanol menggunakan API standard dan merupakan tipe horizontal karena kapasitasnya yang melebihi 1000 gal. Material yang dipilih adalah carbon steel karena larutan tidak bersifat korosif dan lebih ekonomis.
3.5.5.2 Asumsi yang Digunakan
Pada perancangan tangki penampungan, digunakan beberapa asumsi sebagai berikut: a. Volume kerja tangki sebesar 0.85 dari volume total tangki (Walas, 1988)
b. Penyimpanan berlangsung pada kondisi lingkungan tanpa perlu pengendalian temperatur dan tekanan
c. Ketebalannya mengikuti rumus untuk silinder tebal d. Densitas koagulan adalah 0,83 kg/L
e. Masa penyimpanan aseton dan butanol adalah 5 hari, sedangkan koagulan adalah 120 hari.
3.5.5.3 Spesifikasi Tangki Penyimpanan
Kode VS-01 VS-02 VS-03
Temperatur (oC) 35 35 35
Diameter (ft) 5.33 24 8
Tinggi/panjang (ft) 9 24 39. 11 inch
Volume total (gal) 1500 81186 14562
Waktu tinggal 120 hari 5 hari 5 hari
Tekanan desain (psig) 14.7 14.7 14.7
Tebal (in) 0.19 0.75 0.25
Tebal tutup atas (in) 0.19 0.75 0.25
Tebal dasar (in) 0.19 0.75 0.25
Material Carbon steel Carbon steel Carbon steel
3.5.6 Silo
Silo digunakan sebagai tempat penyimpanan sementara bahan baku tepung singkong. Silo yang dibangun berjumlah delapan buah. Pada dasarnya fungsi silo sama dengan fungsi tangki penyimpanan, namun strukturnya agak menyempit di bawah dan dikhususkan untuk penyimpanan bahan padat.
Bab III Peralatan Proses, Sistem Utilitas, dan Pengolahan Limbah 144
By: Checked: Approved:
3.5.6.1 Dasar Perancangan
Silo yang akan direncanakan menggunakan material beton yang sekelilingnya diberi prategang melingkar dimana prategang ini digunakan untuk mengantisipasi tegangan cincin lentur yang terjadi pada dinding silo. Karena silo yang akan direncanakan mempunyai dimensi yang sangat besar baik dalam arah diameternya ataupun dari arah ketinggiannya maka prategang linier juga akan digunakan dalam perencanaan silo ini. Hal ini dimaksudkan untuk membantu prategang melingkar dalam mengantisipasi tegangan lentur cincin yang terjadi pada dinding silo. Silo yang direncanakan mempunyai struktur dinding cangkang tanpa adanya atap. Pemberian prategang melingkar pada prinsipnya sama dengan pemberian prategang linier dimana prategang melingkar ataupun prategang linier dimaksudkan untuk menetralisir tegangan tarik pada beton. Prinsip kehilangan prategang pada prategang melingkar juga sama dengan kehilangan prategang pada prategang linier. Sehingga semua prinsip prategang pada prategang linier dapat diterapkan pada prategang melingkar. Silo penampung tepung singkong yang terbuat beton prategang merupakan kombinasi material yang terbaik karena struktur ini menyatukan material-material yang berbeda sifat karakteristiknya dimana beton merupakan material yang mampu menahan gaya tekan sedangkan baja merupakan material yang mampu menahan gaya tarik.(Junaidi, 2009).
Dimensi silo ditentukan oleh banyaknya volume tepung dan waktu tinggal tepung singkong. Dengan berbagai pertimbangan, waktu tinggal tepung singkong adalah 4 hari berdasarkan kemampuan tepung untuk tidak berubah warna, rasa, dan kondisi dibandingkan kondisi awalnya (Gafar, 1991). Rasio volume kerja dengan volume perancangan = 85%.
Bab III Peralatan Proses, Sistem Utilitas, dan Pengolahan Limbah 145
By: Checked: Approved:
Gambar 3.22 Silo
(Sumber: http://www.colbarn.co.uk/silos.html dan http://www.weaversilos.com/smoothwall/silohopper.html)
3.5.6.2 Spesifikasi Silo
Kode S-01 S-02 S-03 S-04 S-05 S-06 S-07 S-08
Tinggi (m) 17 17 17 17 17 17 17 17
Diameter (m) 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3
Tebal (in) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
Waktu tinggal 4 hari 4 hari 4 hari 4 hari 4 hari 4 hari 4 hari 4 hari Volume total (L) 62800 62800 62800 62800 62800 62800 62800 62800
Tekanan desain
(psig) 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7 14.7
Tutup atas Flat langed Flat langed Flat langed Flat langed Flat langed Flat langed Flat langed Flat langed Dasar Conical head Conical head Conical head Conical head Conical head Conical head Conical head Conical head
Bab III Peralatan Proses, Sistem Utilitas, dan Pengolahan Limbah 146
By: Checked: Approved:
t
D Solid outlet
Bab III Peralatan Proses, Sistem Utilitas, dan Pengolahan Limbah 147
By: Checked: Approved: