DARI SODIUM DICHROMATE DAN ASAM SULFAT
PRA RENCANA PABRIK
Oleh :
PRESHELLYA ENGG K.W.
063101 0010
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR
PABRIK CHROMIUM TRIOXIDE
DARI SODIUM DICHROMATE DAN ASAM SULFAT
Oleh :
PRESHELLYA ENGG K.W.
063101 0010
Disetujui untuk diajukan dalam ujian lisan
Dosen Pembimbing
dengan segala rahmat serta karuniaNya sehingga penyusun telah dapat
menyelesaikan Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Chromium Trioxide Dari
Sodium Dichromate Dan Asam Sulfat”, dimana Tugas Akhir ini merupakan tugas
yang diberikan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan
kesarjanaan di Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas
Pembangunan Nasional Surabaya.
Tugas Akhir “Pra Rencana Pabrik Chromium Trioxide Dari Sodium
Dichromate Dan Asam Sulfat” ini disusun berdasarkan pada beberapa sumber
yang berasal dari beberapa literatur , data-data , majalah kimia, dan internet.
Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih atas segala
bantuan baik berupa saran, sarana maupun prasarana sampai tersusunnya Tugas
Akhir ini kepada :
1. Bapak Ir. Sutiyono, MT
Selaku Dekan FTI UPN “Veteran” Jawa Timur
2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT
Selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia, FTI,UPN “Veteran” Jawa Timur.
3. Ibu Ir. Sintha Soraya Santi, MT
selaku dosen pembimbing.
7. Semua pihak yang telah membantu , memberikan bantuan, saran serta
dorongan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
Saya menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna,
karena itu segala kritik dan saran yang membangun saya harapkan dalam
sempurnanya tugas akhir ini.
Sebagai akhir kata, penyusun mengharapkan semoga Tugas Akhir yang
telah disusun ini dapat bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi mahasiswa
Fakultas Teknologi Industri jurusan Teknik Kimia.
Surabaya , November 2010
dengan kapasitas 42.000 ton chromium trioxide/tahun dalam bentuk kristal.
Pabrik beroperasi secara continuous selama 330 hari dalam setahun.
Kegunaan terbesar dari chromium trioxide adalah pada bidang industri
pengolahan logam, seperti : pelapisan logam, elektroplating logam, dan
sebagainya. Kegunaan lain pada industri kimia proses seperti : industri keramik,
industri kaca, spektrophotoscopy, serta industri instrumentasi di Indonesia.
(wikipedia.org). Secara singkat, uraian proses dari pabrik chromium trioxide
sebagai berikut :
sodium dichromate diencerkan, kemudian direaksikan dengan asam sulfat
membentuk chromium trioxide. Larutan chromium trioxide kemudian difiltrasi
untuk memisahkan sodium sulfat. Setelah filtrasi, larutan chromium trioxide
kemudian dipekatkan samapi 60%, dikristalisasi, dan dikeringkan pada dryer.
Pendirian pabrik berlokasi di Manyar, Gresik dengan ketentuan :
Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas
Sistem Organisasi : Garis dan Staff
Jumlah Karyawan : 210 orang
Sistem Operasi : Continuous
* Fixed Capital Investment (FCI) : Rp. 20.990.809.000
* Working Capital Investment (WCI) : Rp. 23.935.227.000
* Total Capital Investment (TCI) : Rp. 44.926.036.000
* Biaya Bahan Baku (1 tahun) : Rp. 263.838.739.000
* Biaya Utilitas (1 tahun) : Rp. 9.155.932.000
- Steam = 272.592 lb/hari
- Air pendingin = 418 m3/hari
- Listrik = 9.960 kWh/hari
- Bahan Bakar = 2.736 liter/hari
* Biaya Produksi Total (Total Production Cost) : Rp. 287.222.719.000
* Hasil Penjualan Produk (Sale Income) : Rp. 326.909.875.000
* Bunga Bank (Kredit Investasi Bank Mandiri) : 19%
* Internal Rate of Return : 23,63%
* Rate On Investment : 24,87%
* Pay Out Periode : 3,9 Tahun
Tabel VII.2. Jenis Dan Jumlah Fire – Extinguisher ………. VII - 8
Tabel VIII.2.1. Baku mutu air baku harian ……….………… VIII - 6
Tabel VIII.2.3. Karakteristik Air boiler dan Air pendingin ………… VIII - 8
Tabel VIII.4.1. Kebutuhan Listrik Untuk Peralatan Proses Dan Utilitas
……….……….……….…… VIII - 43
Tabel VIII.4.2. Kebutuhan Listrik Untuk Penerangan Ruang Pabrik
Dan Daerah Pabrik ……….………. VIII - 44
Tabel IX.1. Pembagian Luas Pabrik ……….……… IX - 7
Tabel X.1. Jadwal Kerja Karyawan Proses ……….…… X - 9
Tabel X.2. Perincian Jumlah Tenaga Kerja ……….…… X - 11
Tabel XI.4.A. Hubungan kapasitas produksi dan biaya produksi … XI - 5
Tabel XI.4.B. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal sendiri
……….……….……….…… XI - 8
Tabel XI.4.C. Hubungan antara tahun konstruksi dengan modal pinjaman ……….……….……….……… XI - 8
Tabel XI.4.D. Tabel Cash Flow ……….……….…… XI - 9
Tabel XI.4.E. Pay Out Periode ……….……….…… XI - 11
Gambar IX.2 Peta Lokasi Pabrik ……….……….……… IX - 9
Gambar IX.3 Lay Out Peralatan Pabrik ……….………. IX - 10
Gambar X.1 Struktur Organisasi Perusahaan ……….………… X - 12
KATA PENGANTAR ……….……….………. ii
INTISARI ……….……….……….……… iv
DAFTAR TABEL ……….……….……….…… vi
DAFTAR GAMBAR ……….……….……… vii
DAFTAR ISI ……….……….……….………… viii
BAB I PENDAHULUAN ……….……….……… I – 1
BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES ……….…… II – 1
BAB III NERACA MASSA ……….……….…… III – 1
BAB IV NERACA PANAS ……….……….……… IV – 1
BAB V SPESIFIKASI ALAT ……….……….. V – 1
BAB VI PERENCANAAN ALAT UTAMA ………. VI – 1
BAB VII INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA …. VII – 1
BAB VIII UTILITAS ……….……….……… VIII – 1
BAB IX LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ……….. IX – 1
BAB X ORGANISASI PERUSAHAAN ……….………… X – 1
BAB XI ANALISA EKONOMI ……….……….… XI – 1
BAB XII PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN ……….. XII – 1
I.1. Latar Belakang
Chromium trioxide pada dasarnya adalah senyawa yang terbentuk dari
asidifikasi (penambahan asam) pada suatu senyawa yang mengandung ion kromat
maupun ion dikromat atau dengan melarutkan senyawa kromat maupun dikromat
ke dalam larutan asam sulfat.
Chromium trioxide dapat dibedakan menjadi dua produk yaitu chromium
trioxide (H2CrO4) dan chromium trioxide anhidrat (CrO3). Chromium trioxide
anhidrat merupakan senyawa komersial dan mempunyai kegunaan yang luas pada
industri kimia, sehingga nama komersial chromium trioxide biasa digunakan
sebagai sistem penamaan senyawa chromium trioxide anhidrat (CrO3).
Perencanaan pabrik chromium trioxide ini memiliki tujuan utama yaitu
untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri yang cenderung meningkat setiap
tahunnya. Disamping itu mengingat produk chromium trioxide ini juga
merupakan produk yang berorientasi pasar, maka perencanaan pabrik chromium
trioxide ini juga dipakai sebagai produk komoditi ekspor sehingga mampu
meningkatkan devisa negara. Industri chromium trioxide di Indonesia mempunyai
perkembangan yang stabil, hal ini dapat dilihat dengan berkembangnya
industri-industri proses seperti industri-industri pengolahan logam serta industri-industri keramik di
Indonesia. Pendirian pabrik chromium trioxide di Indonesia mempunyai peluang
I.2. Manfaat
Kegunaan terbesar dari chromium trioxide adalah pada bidang industri
pengolahan logam, seperti : pelapisan logam, elektroplating logam, dan
sebagainya. Kegunaan lain pada industri kimia proses seperti : industri keramik,
industri kaca, spektrophotoscopy, serta industri instrumentasi di Indonesia.
(wikipedia.org)
I.3. Aspek Ekonomi
Kebutuhan chromium trioxide di Indonesia, mengalami fluktuasi
berdasarkan permintaan pasar. Hal ini bisa dilihat pada tabel berikut :
Tahun Kebutuhan Indonesia (kg/th)
2003 8.057.032 2004 11.154.455 2005 14.453.834 2006 18.019.130 2007 23.620.646 Sumber : Departemen Perindustrian , 2007
Berdasarkan tabel diatas, dapat dibuat acuan dalam penentuan kapasitas produksi
I.4. Sifat Bahan Baku dan Produk
Bahan Baku :
I.4.A. Sodium Dikromat Dihidrat (Chemicalland21, Wikipedia, Perry 7ed)
Nama Lain : sodium bichromate, dichromic acid
Rumus Molekul : Na2Cr2O7.2H2O (komponen utama)
Rumus Bangun :
Berat Molekul : 298
Warna : orange kemerahan
Bau : tidak berbau
Bentuk : kristal (higroskopis)
Specific Gravity : 2,520
Melting Point : 84,6 C melepas molekul 2H2O
356 C menjadi anhidrat
Boiling Point : 400 C terdekomposisi
Solubility, Cold Water : 238 kg/100 kg H2O (H2O = 0C)
Solubility, Hot Water : 508 kg/100 kg H2O (H2O = 80C)
Komposisi Sodium Dikromat Dihidrat : (Chemicalland21.com)
Komponen % Berat
Na2Cr2O7.2H2O 98,00%
Na2SO4 0,40%
NaCl 0,20%
H2O 1,40%
Sifat-Sifat Impuritis :
Sodium Sulfate (Perry 7ed)
Rumus Molekul : Na2SO4
Berat Molekul : 142
Specific Gravity : 2,698
Melting Point : 884C
Boiling Point : ~
Solubility, Cold Water : 5 kg/100 kg H2O (H2O = 0C)
Solubility, Hot Water : 42 kg/100 kg H2O (H2O = 100C)
Sodium Chloride (Perry 7ed)
Rumus Molekul : NaCl
Berat Molekul : 58,5
Specific Gravity : 2,163
Melting Point : 800,4C
Boiling Point : 1413 C
Solubility, Cold Water : 35,7 kg/100 kg H2O (H2O = 0C)
I.4.B. Asam Sulfat (Chemicalland21, Wikipedia, Perry 7ed)
Nama Lain : oil of vitriol, battery acid
Rumus Molekul : H2SO4 (komponen utama)
Rumus Bangun :
Berat Molekul : 98
Warna : tidak berwarna atau kecoklatan
Bau : berbau tajam (asam)
Bentuk : liquid kental
Specific Gravity : 1,834
Melting Point : 10,49C
Boiling Point : 340 C terdekomposisi
Solubility, Cold Water : ~
Solubility, Hot Water : ~
Komposisi Asam Sulfat (66B) : (Chemicalland21.com)
Komponen % Berat
H2SO4 93,00%
H2O 7,00%
Produk :
I.4.C. Chromium trioxide (Chemicalland21, Wikipedia, Perry 7ed)
Nama Lain : chromic acid, chromium anh.
Rumus Molekul : CrO3
Rumus Bangun :
Berat Molekul : 100
Warna : jernih kemerahan
Bau : tidak berbau
Bentuk : kristal (higroskopis)
Specific Gravity : 2,700
Melting Point : 197C terdekomposisi
Boiling Point : ~
Solubility, Cold Water : 164,9 kg/100 kg H2O (H2O = 0C)
Solubility, Hot Water : 206,7 kg/100 kg H2O (H2O=100C)
Kadar produk komersial: minimum 99% (Keyes : 280)
Kegunaan : (Keyes : 279)
1. Industri Pengolahan Logam : 75%
Metal plating, Elecroplating
2. Industri Kimia Lainnya : 25%
II.1. Macam Proses
Beberapa tahun perkembangan dalam teknologi, pembuatan chromium
trioxide dapat disederhanakan menjadi 2 proses utama berdasarkan bahan baku
yang digunakan, yaitu dengan sodium dichromate dihydrate atau dengan sodium
dichromate anhydrate. Adapun uraian macam prosesnya adalah sebagai berikut :
II.1.1 Pembuatan Chromium Trioxide Dari Sodium Dichromate Dihydrate
Pada proses pembuatan chromium trioxide dari sodium dichromate
dihydrate, pertama-tama sodium dichromate dihydrate dilarutkan dalam air
dengan perbandingan 3 : 1 pada suhu kamar. Kemudian larutan asam sulfat 66Be
(93%) ditambahkan kedalam larutan disertai pendinginan dan pengadukan.
Perbandingan antara asam sulfat dengan sodium dichromate adalah 1 : 2, dimana
dichromate kemudian terkonversi menjadi chromium trioxide dan sodium sulfate.
Reaksi yang terjadi : (Keyes : 277)
Produk reaksi kemudian difiltrasi pada filter untuk memisahkan sodium
sulfate dari larutan. Larutan kemudian diumpankan ke evaporator untuk proses
pemekatan larutan chromium trioxide sampai menjadi larutan chromium trioxide
jenuh. Pada saat penguapan, maka akan terbentuk kristal sodium sulfate yang
kemudian dipisahkan dari larutan chromium trioxide jenuh. Larutan chromium
trioxide jenuh kemudian dikristalisasi pada crystallizer, kristal kemudian
dipisahkan pada centrifuge, dimana mother liquor direcycle menuju ke evaporator.
Kristal chromium trioxide kemudian dikeringkan dibawah suhu 100C.
II.1.2 Pembuatan Chromium Trioxide Dari Sodium Dichromate Anhydrate
Pada proses pembuatan chromium trioxide dari sodium dichromate
anhydrate, pertama-tama sodium dichromate anhydrate dilarutkan dalam air
sehingga membentuk larutan sodium dichromate anhydrate 88%. Asam sulfat
Larutan kemudian ditambahkan larutan asam sulfat 100% dalam reaktor
sehingga terbentuk chromium trioxide dan sodium asam sulfat.
Reaksi yang terjadi : (Keyes : 278)
Na2Cr2O7(Aq) + H2SO4(L) 2 CrO3(S) + 2 NaHSO4(S) + H2O(L)
Kondisi reaktor dijaga dengan suhu operasi diatas 197C, dimana produk
reaksi akan mencair dan terbentuk 2 lapisan larutan. Larutan produk kemudian
dipisahkan pada filter, dimana filtrat berupa sodium asam sulfat diolah dengan
kristalisasi, filtrasi menjadi produk samping, sedangkan chromium trioxide solid
dilelehkan dalam melter untuk kemudian diumpankan pada flaker untuk
II.2. Seleksi Proses
Macam Proses Parameter Sodium dichromate
Dihydrate
Sodium dichromate Anhydrate
Bahan Baku Na2Cr2O7.2H2O Na2Cr2O7
Bahan pembantu H2SO4 (93%) H2SO4 (100%)
Suhu Reaksi
Dibawah 84,6C (dibawah titik dekomposisi
Na2Cr2O7.2H2O)
Diatas 197o C (diatas titik leleh CrO3)
Produk samping Na2SO4 NaHSO4
Instalasi sederhana kompleks
Dari tinjauan proses diatas maka dapat kami tarik kesimpulan bahwa
proses yang dipilih adalah pembuatan chromium trioxide dari sodium dichromate
dihydrate dengan faktor pertimbangan :
a. Bahan baku mudah didapat dan ekonomis. (kadar H2SO4 lebih rendah)
b. Kebutuhan utilitas lebih ekonomis. (suhu operasi lebih rendah)
c. Produk samping lebih komersial. (Na2SO4)
d. Peralatan yang digunakan adalah lebih sederhana.(instalasi sederhana)
II.3. Uraian Proses
Flowsheet Pengembangan :
Pada pra rencana pabrik ini, dapat dibagi menjadi 3 Unit pabrik, dengan
pembagian unit sebagai berikut :
1. Unit Pengendalian Bahan Baku Kode Unit : 100
2. Unit Proses : (reaksi, kristalisasi, drying) Kode Unit : 200
3. Unit Pengendalian Produk Kode Unit : 300
Adapun uraian proses pembuatan chromium trioxide dari sodium dichromate
dihydrate adalah sebagai berikut :
Pertama-tama sodium dichromate dihydrate dengan kadar komersial 98%
(chemicalland21) dari supplier diumpankan ke silo F-110 kemudian diumpankan
dengan screw conveyor J-111 dan bucket elevator J-112 ke dalam hopper F-113.
sodium dichromate dihydrate dari hopper F-113 kemudian dilarutkan dalam
tangki pelarut M-114 dengan penambahan air proses dari utilitas. Perbandingan
sodium dichromate dihydrate dengan air adalah 3 : 1. Larutan sodium dichromate
C W S P W F-113 WC M-114 Natrium Dikromat Dihidrat
L - 121
Asam Sulfat
30 4 1 LI F - 120 FC
R - 210
L - 115
L - 212 J - 112 3
30 1 5 80 1 80 1 30 1 1 30 1 2 30 1 FC LC TC LC S C C W R W T P
V - 230 E-231 G-232 F-233 TI PC 8 51,5 0,13
L - 222 LIF - 221 FC
L - 242 FC
H - 260 H - 240
Wasted Gas
F - 320
Asam Kromat
WC
Udara
B - 270 G-272 E-273 H-271 FC TC 15 90 16 90 17 90 18 90 120 1 1 1 1 19 32 1
E - 280 TC
J - 281 1
L - 261 FC E - 213
J - 241
S - 250
J - 262 6 32 1 7 32 1 10 51,5 1 9 51,5 1 11 51,5 1 12 32 1 14 32 1 13 32 1 TC LC TC TC 32 1 LI F - 211
FC F-110
J - 111
H - 220
J - 223
Natrium Sulfat
dihydrate kemudian diumpankan pada bagian atas reaktor R-210 secara
bersamaan denagn larutan asam sulfat 93% dari tangki F-120.
Pada reaktor R-210 terjadi reaksi antara sodium dichromate dihydrate
dengan asam sulfat membentuk chromium trioxide, sodium sulfate, dan air.
Reaksi yang terjadi : (Keyes : 277)
Na2Cr2O7.2H2O(Aq) + H2SO4(L) 2 CrO3(S) + Na2SO4(S) + 3 H2O(L)
Kondisi reaktor dijaga pada suhu 80C dibawah titik dekomposisi sodium
dichromate dihydrate (titik dekomposisi sodium dichromate dihydrate = 84,6C,
Perry 7ed, tabel 2-1) dengan penambahan air pendingin melewati jaket pendingin.
Tekanan operasi pada reaktor adalam tekanan atmospheric = 1 atm dengan waktu
tinggal selama 2 jam (www.nrdcindia.com).
Produk reaktor berupa larutan kemudian ditampung pada tangki F-211 dan
didinginkan pada cooler E-213 sampai dengan suhu kamar (32C), yang bertujuan
untuk menurunkan kelarutan sodium sulfate dalam larutan. Larutan kemudian
diumpankan pada centrifuge H-220 untuk proses filtrasi. Cake berupa sodium
sulfate diumpankan ke Na2SO4 silo F-310 sebagai produk samping, sedangkan
filtrat berupa larutan chromium trioxide ditampung pada tangki sementara F-221.
Filtrat kemudian diumpankan ke evaporator V-230 untuk proses pemekatan
sampai dihasilkan larutan chromium trioxide jenuh (60%). Pada saat penguapan,
maka terbentuk kristal sodium sulfate yang sedianya dipisahkan pada proses
Larutan chromium trioxide jenuh dari evaporator V-230 kemudian
diumpankan ke centrifuge H-240 untuk proses pemisahan larutan chromium
trioxide dengan kristal sodium sulfate, dimana kristal sodium sulfate ditampung
pada Na2SO4 silo F-310 sebagai produk samping, sedangkan filtrat berupa larutan
chromium trioxide jenuh dikristalisasi pada crystallizer S-250. Campuran kristal
dan mother liquor keluar dari crystallizer S-250 kemudian diumpankan pada
centrifuge H-260 untuk proses pemisahan kristal chromium trioxide dengan
mother liquor. Filtrat berupa mother liquor keluar centrifuge H-260 kemudian
direcycle menuju ke evaporator V-230 untuk proses pemekatan kembali,
sedangkan cake berupa kristal chromium trioxide kemudian diumpankan ke rotary
dryer B-270 dengan screw conveyor J-262.
Pada rotary dryer B-270 terjadi proses pengeringan kristal chromium
trioxide pada suhu 90C (dibawah 100C , Keyes : 278) dengan bantuan udara
kering secara counter current (berlawanan arah). Udara kering dipanaskan pada
heater E-273 dan dihembuskan oleh blower G-272. Udara kering dan kristal
terikut diumpankan ke cyclone H-271 untuk proses pemisahan udara kering dan
kristal terikut, dimana udara kering dibuang ke pengolahan limbah gas, sedangkan
kristal yang terpisah diumpankan ke cooling conveyor E-280 bersamaan dengan
produk kristal kering dari rotary dryer B-270. Kristal chromium trioxide dingin,
kemudian diumpankan dengan bucket elevator J-281 menuju ke ball mill C-290
untuk dihaluskan sampai 100 mesh. Kristal kemudian disaring pada screen H-291,
dimana kristal yang tidak lolos ayak dikembalikan ke ball mill, sedangkan kristal
II.1. Macam Proses
Beberapa tahun perkembangan dalam teknologi, pembuatan chromium
trioxide dapat disederhanakan menjadi 2 proses utama berdasarkan bahan baku
yang digunakan, yaitu dengan sodium dichromate dihydrate atau dengan sodium
dichromate anhydrate. Adapun uraian macam prosesnya adalah sebagai berikut :
II.1.1 Pembuatan Chromium Trioxide Dari Sodium Dichromate Dihydrate
Pada proses pembuatan chromium trioxide dari sodium dichromate
dihydrate, pertama-tama sodium dichromate dihydrate dilarutkan dalam air
dengan perbandingan 3 : 1 pada suhu kamar. Kemudian larutan asam sulfat 66Be
(93%) ditambahkan kedalam larutan disertai pendinginan dan pengadukan.
Perbandingan antara asam sulfat dengan sodium dichromate adalah 1 : 2, dimana
dichromate kemudian terkonversi menjadi chromium trioxide dan sodium sulfate.
Reaksi yang terjadi : (Keyes : 277)
Produk reaksi kemudian difiltrasi pada filter untuk memisahkan sodium
sulfate dari larutan. Larutan kemudian diumpankan ke evaporator untuk proses
pemekatan larutan chromium trioxide sampai menjadi larutan chromium trioxide
jenuh. Pada saat penguapan, maka akan terbentuk kristal sodium sulfate yang
kemudian dipisahkan dari larutan chromium trioxide jenuh. Larutan chromium
trioxide jenuh kemudian dikristalisasi pada crystallizer, kristal kemudian
dipisahkan pada centrifuge, dimana mother liquor direcycle menuju ke evaporator.
Kristal chromium trioxide kemudian dikeringkan dibawah suhu 100C.
II.1.2 Pembuatan Chromium Trioxide Dari Sodium Dichromate Anhydrate
Pada proses pembuatan chromium trioxide dari sodium dichromate
anhydrate, pertama-tama sodium dichromate anhydrate dilarutkan dalam air
sehingga membentuk larutan sodium dichromate anhydrate 88%. Asam sulfat
Larutan kemudian ditambahkan larutan asam sulfat 100% dalam reaktor
sehingga terbentuk chromium trioxide dan sodium asam sulfat.
Reaksi yang terjadi : (Keyes : 278)
Na2Cr2O7(Aq) + H2SO4(L) 2 CrO3(S) + 2 NaHSO4(S) + H2O(L)
Kondisi reaktor dijaga dengan suhu operasi diatas 197C, dimana produk
reaksi akan mencair dan terbentuk 2 lapisan larutan. Larutan produk kemudian
dipisahkan pada filter, dimana filtrat berupa sodium asam sulfat diolah dengan
kristalisasi, filtrasi menjadi produk samping, sedangkan chromium trioxide solid
dilelehkan dalam melter untuk kemudian diumpankan pada flaker untuk
II.2. Seleksi Proses
Macam Proses Parameter Sodium dichromate
Dihydrate
Sodium dichromate Anhydrate
Bahan Baku Na2Cr2O7.2H2O Na2Cr2O7
Bahan pembantu H2SO4 (93%) H2SO4 (100%)
Suhu Reaksi
Dibawah 84,6C (dibawah titik dekomposisi
Na2Cr2O7.2H2O)
Diatas 197o C (diatas titik leleh CrO3)
Produk samping Na2SO4 NaHSO4
Instalasi sederhana kompleks
Dari tinjauan proses diatas maka dapat kami tarik kesimpulan bahwa
proses yang dipilih adalah pembuatan chromium trioxide dari sodium dichromate
dihydrate dengan faktor pertimbangan :
a. Bahan baku mudah didapat dan ekonomis. (kadar H2SO4 lebih rendah)
b. Kebutuhan utilitas lebih ekonomis. (suhu operasi lebih rendah)
c. Produk samping lebih komersial. (Na2SO4)
d. Peralatan yang digunakan adalah lebih sederhana.(instalasi sederhana)
II.3. Uraian Proses
Flowsheet Pengembangan :
Pada pra rencana pabrik ini, dapat dibagi menjadi 3 Unit pabrik, dengan
pembagian unit sebagai berikut :
1. Unit Pengendalian Bahan Baku Kode Unit : 100
2. Unit Proses : (reaksi, kristalisasi, drying) Kode Unit : 200
3. Unit Pengendalian Produk Kode Unit : 300
Adapun uraian proses pembuatan chromium trioxide dari sodium dichromate
dihydrate adalah sebagai berikut :
Pertama-tama sodium dichromate dihydrate dengan kadar komersial 98%
(chemicalland21) dari supplier diumpankan ke silo F-110 kemudian diumpankan
dengan screw conveyor J-111 dan bucket elevator J-112 ke dalam hopper F-113.
sodium dichromate dihydrate dari hopper F-113 kemudian dilarutkan dalam
tangki pelarut M-114 dengan penambahan air proses dari utilitas. Perbandingan
sodium dichromate dihydrate dengan air adalah 3 : 1. Larutan sodium dichromate
C W S P W F-113 WC M-114 Natrium Dikromat Dihidrat
L - 121
Asam Sulfat
30 4 1 LI F - 120 FC
R - 210
L - 115
L - 212 J - 112 3
30 1 5 80 1 80 1 30 1 1 30 1 2 30 1 FC LC TC LC S C C W R W T P
V - 230 E-231 G-232 F-233 TI PC 8 51,5 0,13
L - 222 LIF - 221 FC
L - 242 FC
H - 260 H - 240
Wasted Gas
F - 320
Asam Kromat
WC
Udara
B - 270 G-272 E-273 H-271 FC TC 15 90 16 90 17 90 18 90 120 1 1 1 1 19 32 1
E - 280 TC
J - 281 1
L - 261 FC E - 213
J - 241
S - 250
J - 262 6 32 1 7 32 1 10 51,5 1 9 51,5 1 11 51,5 1 12 32 1 14 32 1 13 32 1 TC LC TC TC 32 1 LI F - 211
FC F-110
J - 111
H - 220
J - 223
Natrium Sulfat
dihydrate kemudian diumpankan pada bagian atas reaktor R-210 secara
bersamaan denagn larutan asam sulfat 93% dari tangki F-120.
Pada reaktor R-210 terjadi reaksi antara sodium dichromate dihydrate
dengan asam sulfat membentuk chromium trioxide, sodium sulfate, dan air.
Reaksi yang terjadi : (Keyes : 277)
Na2Cr2O7.2H2O(Aq) + H2SO4(L) 2 CrO3(S) + Na2SO4(S) + 3 H2O(L)
Kondisi reaktor dijaga pada suhu 80C dibawah titik dekomposisi sodium
dichromate dihydrate (titik dekomposisi sodium dichromate dihydrate = 84,6C,
Perry 7ed, tabel 2-1) dengan penambahan air pendingin melewati jaket pendingin.
Tekanan operasi pada reaktor adalam tekanan atmospheric = 1 atm dengan waktu
tinggal selama 2 jam (www.nrdcindia.com).
Produk reaktor berupa larutan kemudian ditampung pada tangki F-211 dan
didinginkan pada cooler E-213 sampai dengan suhu kamar (32C), yang bertujuan
untuk menurunkan kelarutan sodium sulfate dalam larutan. Larutan kemudian
diumpankan pada centrifuge H-220 untuk proses filtrasi. Cake berupa sodium
sulfate diumpankan ke Na2SO4 silo F-310 sebagai produk samping, sedangkan
filtrat berupa larutan chromium trioxide ditampung pada tangki sementara F-221.
Filtrat kemudian diumpankan ke evaporator V-230 untuk proses pemekatan
sampai dihasilkan larutan chromium trioxide jenuh (60%). Pada saat penguapan,
maka terbentuk kristal sodium sulfate yang sedianya dipisahkan pada proses
Larutan chromium trioxide jenuh dari evaporator V-230 kemudian
diumpankan ke centrifuge H-240 untuk proses pemisahan larutan chromium
trioxide dengan kristal sodium sulfate, dimana kristal sodium sulfate ditampung
pada Na2SO4 silo F-310 sebagai produk samping, sedangkan filtrat berupa larutan
chromium trioxide jenuh dikristalisasi pada crystallizer S-250. Campuran kristal
dan mother liquor keluar dari crystallizer S-250 kemudian diumpankan pada
centrifuge H-260 untuk proses pemisahan kristal chromium trioxide dengan
mother liquor. Filtrat berupa mother liquor keluar centrifuge H-260 kemudian
direcycle menuju ke evaporator V-230 untuk proses pemekatan kembali,
sedangkan cake berupa kristal chromium trioxide kemudian diumpankan ke rotary
dryer B-270 dengan screw conveyor J-262.
Pada rotary dryer B-270 terjadi proses pengeringan kristal chromium
trioxide pada suhu 90C (dibawah 100C , Keyes : 278) dengan bantuan udara
kering secara counter current (berlawanan arah). Udara kering dipanaskan pada
heater E-273 dan dihembuskan oleh blower G-272. Udara kering dan kristal
terikut diumpankan ke cyclone H-271 untuk proses pemisahan udara kering dan
kristal terikut, dimana udara kering dibuang ke pengolahan limbah gas, sedangkan
kristal yang terpisah diumpankan ke cooling conveyor E-280 bersamaan dengan
produk kristal kering dari rotary dryer B-270. Kristal chromium trioxide dingin,
kemudian diumpankan dengan bucket elevator J-281 menuju ke ball mill C-290
untuk dihaluskan sampai 100 mesh. Kristal kemudian disaring pada screen H-291,
dimana kristal yang tidak lolos ayak dikembalikan ke ball mill, sedangkan kristal
Kapasitas produksi = 42.000 ton/tahun
Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun
Satuan massa = kilogram
1. TANGKI PELARUT ( M - 112 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Na2Cr2O7.2H2O dr F-110 * Larutan ke R-210
Na2Cr2O7.2H2O 8647,5200 Na2Cr2O7.2H2O 8647,5200
Na2SO4 35,2960 Na2SO4 35,2960
NaCl 17,6480 NaCl 17,6480
H2O 123,5360 H2O 3064,8694
8824,0000 11765,3334
* Air proses
H2O 2941,3334
2. REAKTOR ( R - 210 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Larutan dr M-112 * Slurry ke F-211
Na2Cr2O7.2H2O 8647,5200 CrO3 5803,7047
Na2SO4 35,2960 Na2SO4 4155,9263
NaCl 17,6480 NaCl 17,6480
H2O 3064,8694 H2SO4 1479,9447
11765,3334 H2O 4957,3140
* H2SO4 dr F-120 16414,5377
H2SO4 4323,7600
H2O 325,4443
4649,2043
3. CENTRIFUGE-1 ( H - 220 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Slurry dr F-211 * Filtrat ke F-221
CrO3 5803,7047 CrO3 5513,5195
Na2SO4 4155,9263 Na2SO4 793,0711
NaCl 17,6480 NaCl 16,7656
H2SO4 1479,9447 H2SO4 1405,9475
H2O 4957,3140 H2O 4709,4483
16414,5377 12438,7520
* Cake ke F-310
CrO3 290,1852
Na2SO4 3362,8552
NaCl 0,8824
H2SO4 73,9972
H2O 247,8657
3975,7857
4. EVAPORATOR ( V - 230 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Filtrat dr F-221 * Lar. CrO3 ke H-240
CrO3 5494,8236 CrO3 5513,5195
Na2SO4 476,1330 Na2SO4 793,0711
NaCl 1,6347 NaCl 16,7656
H2SO4 137,0799 H2SO4 1405,9475
H2O 3391,8926 H2O 1459,8955
9501,5638 9189,1992
* Recycle dr H-260 * Uap air ke Udara
CrO3 18,6959 H2O 3249,5528
Na2SO4 316,9381
NaCl 15,1309
H2SO4 1268,8676
H2O 1317,5557
2937,1882
5. CENTRIFUGE-2 ( H - 240 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Lar. CrO3 dr V-230 * Filtrat ke S-250
CrO3 5513,5195 CrO3 5237,8435
Na2SO4 793,0711 Na2SO4 333,6190
NaCl 16,7656 NaCl 15,9273
H2SO4 1405,9475 H2SO4 1335,6501
H2O 1459,8955 H2O 1386,9007
9189,1992 8309,9406
* Cake ke F-310
CrO3 275,6760
Na2SO4 459,4521
NaCl 0,8383
H2SO4 70,2974
H2O 72,9948
879,2586
6. SILO SODIUM SULFATE ( F - 310 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Lar. CrO3 dr V-230 * Produk Na2SO4
CrO3 290,1852 CrO3 565,8612
Na2SO4 3362,8552 Na2SO4 3822,3073
NaCl 0,8824 NaCl 1,7207
H2SO4 73,9972 H2SO4 144,2946
H2O 247,8657 H2O 320,8605
3975,7857 4855,0443
* Cake dari F-310
CrO3 275,6760
Na2SO4 459,4521
NaCl 0,8383
H2SO4 70,2974
H2O 72,9948
879,2586
7. CRYSTALLIZER ( S - 250 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Lar. CrO3 dr H-240 * Campuran ke H-260
CrO3 5237,8435 CrO3(C) 5218,1636
Na2SO4 333,6190 CrO3(L) 19,6799
NaCl 15,9273 Na2SO4 333,6190
H2SO4 1335,6501 NaCl 15,9273
H2O 1386,9007 H2SO4 1335,6501
8309,9406 H2O 1386,9007
8309,9406
8309,9406 8309,9406
8. CENTRIFUGE-3 ( H - 260 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Campuran dr S-250 * Filtrat ke V-230
CrO3(C) 5218,1636 CrO3 18,6959
CrO3(L) 19,6799 Na2SO4 316,9381
Na2SO4 333,6190 NaCl 15,1309
NaCl 15,9273 H2SO4 1268,8676
H2SO4 1335,6501 H2O 1317,5557
H2O 1386,9007 2937,1882
8309,9406 * Kristal basah ke B-270
CrO3 5219,1476
Na2SO4 16,6809
NaCl 0,7964
H2SO4 66,7825
H2O 69,3450
5372,7524
9. ROTARY DRYER ( B - 270 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Kristal basah dr H-260 * Kristal CrO3 ke E-280
CrO3 5219,1476 CrO3 5166,9561
Na2SO4 16,6809 Na2SO4 16,5141
NaCl 0,7964 NaCl 0,7884
H2SO4 66,7825 H2SO4 66,1147
H2O 69,3450 H2O 0,5251
5372,7524 5250,8984
* Udara panas * Campuran ke H-271
Udara 16886,0565 CrO3 52,1915
Na2SO4 0,1668
NaCl 0,0080
H2SO4 0,6678
H2O 68,8199
Udara 16886,0565
17007,9105
10. CYCLONE ( H - 271 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Campuran dr B-270 * Kristal CrO3 ke E-280
CrO3 52,1915 CrO3 51,6696
Na2SO4 0,1668 Na2SO4 0,1651
NaCl 0,0080 NaCl 0,0079
H2SO4 0,6678 H2SO4 0,6611
H2O 68,8199 52,5037
121,8540 * Limbah gas
CrO3 0,5219
Na2SO4 0,0017
NaCl 0,0001
H2SO4 0,0067
H2O 68,8199
69,3503
11. COOLING CONVEYOR ( E - 280 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Kristal CrO3 dr B-270 * Kristal CrO3 ke C-290
CrO3 5166,9561 CrO3 5218,6257
Na2SO4 16,5141 Na2SO4 16,6792
NaCl 0,7884 NaCl 0,7963
H2SO4 66,1147 H2SO4 66,7758
H2O 0,5251 H2O 0,5251
5250,8984 5303,4021
* Kristal CrO3 dr H-271
CrO3 51,6696
Na2SO4 0,1651
NaCl 0,0079
H2SO4 0,6611
52,5037
12. BALL MILL ( C - 290 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Kristal CrO3 dr E-280 * Kristal CrO3 ke H-291
CrO3 5218,6257 CrO3 5479,5570
Na2SO4 16,6792 Na2SO4 17,5132
NaCl 0,7963 NaCl 0,8361
H2SO4 66,7758 H2SO4 70,1146
H2O 0,5251 H2O 0,5514
5303,4021 5568,5723
* Recycle dr H-291
CrO3 260,9313
Na2SO4 0,8340
NaCl 0,0398
H2SO4 3,3388
H2O 0,0263
265,1702
13. SCREEN ( H - 291 )
Komponen Masuk (kg/j) Komponen Keluar (kg/j)
* Kristal CrO3 dr C-290 * Kristal CrO3 ke F-320
CrO3 5479,5570 CrO3 5218,6257
Na2SO4 17,5132 Na2SO4 16,6792
NaCl 0,8361 NaCl 0,7963
H2SO4 70,1146 H2SO4 66,7758
H2O 0,5514 H2O 0,5251
5568,5723 5303,4021
* Recycle ke C-290
CrO3 260,9313
Na2SO4 0,8340
NaCl 0,0398
H2SO4 3,3388
H2O 0,0263
265,1702
Kapasitas produksi = 42.000 ton/tahun
Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun
Satuan massa = kilogram
Satuan panas = kilokalori
1. REAKTOR ( R - 210 )
Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)
* H Larutan dr M-112 * H Slurry ke F-211
Na2Cr2O7.2H2O 12507,0166 CrO3 87150,8309
Na2SO4 40,7704 Na2SO4 52797,8484
NaCl 18,1805 NaCl 201,7408
H2O 6848,2836 H2SO4 48173,7850
19414,2511 H2O 122522,7993
* H H2SO4 dr F-120 310847,0044
H2SO4 12794,8000
H2O 727,1897
13521,9897
* H Reaksi 4482491,3250 * Q serap 4204580,5614
2. COOLER ( E - 213 )
Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)
* H Slurry dr F-211 * H Filtrat ke F-221
Na2SO4 87150,8309 CrO3 11053,1657
Na2SO4 52797,8484 Na2SO4 6719,7262
NaCl 201,7408 NaCl 25,4635
H2SO4 48173,7850 H2SO4 6131,2090
H2O 122522,7993 H2O 15510,8885
310847,0044 39440,4529
* Q serap 271406,5515
310847,0044 310847,0044
3. EVAPORATOR ( V - 230 )
Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)
* H Filtrat dr F-221 * H Lar. CrO3 ke H-240
CrO3 10464,9038 CrO3 39808,1658
Na2SO4 769,8718 Na2SO4 4854,5690
NaCl 2,3632 NaCl 91,8811
H2SO4 567,9128 H2SO4 22050,5705
H2O 10612,8564 H2O 17328,9798
22417,9080 84134,1662
* H Recycle dr H-260 * H Uap air ke Udara
CrO3 35,6142 H2O 1796554,0615
Na2SO4 512,4672
NaCl 21,8343
H2SO4 5256,7662
H2O 4122,4889
9949,1708
* Q supply 1945601,2094 * Q loss 97280,0605
4. CRYSTALLIZER ( S - 250 )
Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)
* Lar. CrO3 dr H-240 * Campuran ke H-260
CrO3 37817,8008 CrO3(C) 9938,0048
Na2SO4 2042,1854 CrO3(L) 37,4806
NaCl 87,2967 Na2SO4 539,4452
H2SO4 20947,9267 NaCl 22,9822
H2O 16462,5244 H2SO4 5533,4146
77357,7340 H2O 4339,4617
20410,7891
* Q crystallization 7268,9108 * Q serap 64215,8557
84626,6448 84626,6448
5. ROTARY DRYER ( B - 270 )
Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)
* H Kristal basah dr H-260 * H Kristal CrO3 ke E-280
CrO3 9939,8712 CrO3 91763,6596
Na2SO4 26,9780 Na2SO4 247,9516
NaCl 1,1563 NaCl 10,6869
H2SO4 276,6890 H2SO4 2543,6190
H2O 216,9728 H2O 15,3703
10461,6673 94581,2874
* H Udara panas * H Campuran ke H-271
Udara 391582,0291 CrO3 927,0564
Na2SO4 2,5584
NaCl 0,1584
H2SO4 26,0130
H2O 39210,4199
Udara 267296,2029
307462,4090
6. HEATER ( B - 273 )
Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)
* Udara bebas dr G-272 * Udara panas ke B-270
Udara 20428,3846 Udara 391582,0291
* Q supply 390688,0468 * Q loss 19534,4023
411116,4314 411116,4314
7. COOLING CONVEYOR ( E - 280 )
Komponen Masuk (kkal/j) Komponen Keluar (kkal/j)
* Kristal CrO3 dr B-270 * Kristal CrO3 ke C-290
CrO3 91763,6596 CrO3 9938,8809
Na2SO4 247,9516 Na2SO4 26,9780
NaCl 10,6869 NaCl 1,1563
H2SO4 2543,6190 H2SO4 276,6484
H2O 15,3703 H2O 1,6446
94581,2874 10245,3082
* Kristal CrO3 dr H-271
CrO3 917,6437
Na2SO4 2,5584
NaCl 0,1584
H2SO4 25,6360
945,9965 * Q serap 85281,9757
Kapasitas produksi = 42.000 ton/tahun
Waktu operasi = 24 jam / hari ; 330 hari / tahun
Satuan massa = kilogram
Satuan panas = kilokalori
1. SILO SODIUM DICHROMATE ( F - 110 )
Fungsi : Menampung sodium dichromate dari supplier
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)
- Suhu = suhu kamar
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 13335 cuft = 378 m3
Diameter : 18 ft
Tinggi : 54 ft
Tebal shell : 3/8 in
Tebal tutup atas : 3/8 in
Tebal tutup bawah : 3/8 in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)
Jumlah : 2 buah
inlet
2. SCREW CONVEYOR - 1 ( J - 111 )
Fungsi : memindahkan bahan dari F-110 ke J-112
Type : Plain spouts or chutes
Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup
Spesifikasi :
Kapasitas : 127 cuft/jam
Panjang : 30 ft
Diameter : 12 in
Kecepatan putaran : 11 rpm
Power : 2,5 hp
Jumlah : 1 buah
3. BUCKET ELEVATOR - 1 ( J - 112 )
Fungsi : memindahkan sodium dichromate dari J-111 ke F-113
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu
INLET
OUTLET Tampak
Depan
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum = 14 ton/jam
Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ¼ in
Bucket Spacing = 12 in
Jumlah bucket = 31 buah
Tinggi Elevator = 41 ft
Ukuran Feed (maximum) = ¾ in
Bucket Speed = (8,9 / 14) x 225 ft/mnt = 144 ft/menit
Putaran Head Shaft = (8,9 / 14) x 43 rpm = 28 rpm
Lebar Belt = 7 in
Power total = 4 hp
Alat pembantu = Hopper Chute (pengumpan)
Jumlah = 1 buah
4. HOPPER ( F - 113 )
Fungsi : Menampung sementara sodium dichromate selama 8 jam
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)
- Suhu = suhu kamar
- Waktu penyimpanan = 8 jam (pengumpan)
Spesifikasi :
Volume : 1270 cuft = 36 m3
Diameter : 8 ft
Tinggi : 24 ft
inlet
Tebal shell : 3/16 in
Tebal tutup atas : 3/16 in
Tebal tutup bawah : 3/16 in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)
Jumlah : 1 buah
5. TANGKI PELARUT ( M - 114 )
Fungsi : Melarutkan sodium dichromate dengan penambahan air proses.
Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis dilengkapi
pengaduk
Kondisi operasi : * Tekanan operasi = 1 atm (atmospheric pressure)
* Suhu operasi = 30oC (suhu kamar)
* Waktu operasi = 1 jam
Spesifikasi : Dimensi Shell :
Diameter Shell , inside : 6 ft
Tinggi Shell : 12 ft
Tebal Shell : 3/16 in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in
Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in
Tinggi Tutup : 0,7 ft
Sistem Pengaduk
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 3 buah impeller.
Diameter impeler : 2,000 ft
Lebar blade : 0,400 ft
Power motor : 35,5 hp
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)
Jumlah tangki : 1 buah
6. POMPA - 1 ( L - 115 )
Fungsi : Memindahkan bahan dari M-114 ke R-210
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas (<10 cP) dan tekanan yang rendah.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 30C (suhu bahan)
- Waktu proses= continuous
Spesifikasi :
Kapasitas : 28,80 gpm
Total DynamicHead : 16,55 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 buah
7. TANGKI ASAM SULFAT ( F - 120 )
Fungsi : menampung larutan asam sulfat dari supplier
Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)
- Suhu = 30C (suhu kamar)
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 9975 cuft = 283 M3
Diameter : 19 ft
Tinggi : 38 ft
Tebal shell : ¼ in
Tebal tutup atas : ¼ in
Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)
Jumlah : 2 buah
8. POMPA - 2 ( L - 121 )
Fungsi : Memindahkan bahan dari F-120 ke R-210
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas (<10 cP) dan tekanan yang rendah.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 30C (suhu bahan)
- Waktu proses= continuous Masuk
Spesifikasi :
Kapasitas : 11,90 gpm
Total DynamicHead : 15,45 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 buah
9. REAKTOR ( R - 210 )
Fungsi : Mereaksikan sodium dichromate dengan asam sulfat.
Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis
dilengkapi pengaduk dan jaket pendingin.
Dimensi Shell :
Diameter Shell , inside : 8 ft
Tinggi Shell : 16 ft
Tebal Shell : 3/16 in
Dimensi tutup :
Tebal tutup atas (dished) : 3/16 in
Tinggi Tutup atas : 1,08 ft
Tebal tutup bawah (conis) : 3/16 in
Tinggi Tutup bawah : 0,9 ft
Sistem Pengaduk
Dipakai impeler jenis turbin dengan 6 buah flat blade dengan 2 buah impeller.
Diameter impeler : 2,667 ft
Panjang blade : 0,667 ft
Lebar blade : 0,534 ft
Power motor : 39 hp
Sistem Pendingin
Diameter jaket : 8,07 ft
Tinggi jaket : 12,8 ft
Jaket spacing : 3/16 in
Tebal Jaket : 3/16 in
Bahan konstruksi : Stainless steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)
Jumlah reaktor : 2 buah ( 1 buah standby-running)
10. TANGKI SEMENTARA - 1 ( F - 211 )
Fungsi : menampung larutan selama 24 jam
Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish
Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)
- Suhu = 80C (suhu bahan)
- Waktu penyimpanan = 24 jam
Spesifikasi :
Volume : 10050 cuft = 285 M3
Diameter : 19 ft
Tinggi : 38 ft
Tebal shell : ¼ in
Tebal tutup atas : ¼ in
Masuk
Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)
Jumlah : 1 buah
11. POMPA - 3 ( L - 212 )
Fungsi : Memindahkan bahan dari F-211 ke H-220
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas (<10 cP) dan tekanan yang rendah.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 80C (suhu bahan)
- Waktu proses= continuous
Spesifikasi :
Kapasitas : 41,70 gpm
Total DynamicHead : 52,36 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 2,5 hp = 1,9 kW
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 buah
12. COOLER ( E - 213 )
Fungsi : Mendinginkan bahan dari suhu 80C menjadi suhu 32C
Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube)
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan
panas yang besar.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 32C (suhu kamar)
Spesifikasi :
Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube , Nt = 914
Passes = 2
Shell : ID = 37,0 in
Passes = 1
Heat Exchanger Area , A = 2870,7 ft2 = 267 m2
Jumlah exchanger = 1 buah
13. CENTRIFUGE - 1 ( H - 220 )
Fungsi : Memisahkan natrium sulfat dan larutan sodium
dichromate
Type : Disk-Bowls Centrifuge (automatic continuous disch. cake)
Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 32C (suhu bahan)
- Waktu proses= continuous
Spesifikasi :
Bahan : Carbon Steel
Kapasitas maksimum : 50 gpm
Diameter Bowl : 13 in
Speed : 7500 rpm
Centrifugal Force : 10400 lbf/ft2
Power Motor : 6 Hp
14. TANGKI SEMENTARA - 2 ( F - 221 )
Fungsi : menampung larutan selama 24 jam
Type : silinder tegak , tutup bawah datar dan tutup atas dish
Dasar Pemilihan : Umum digunakan untuk liquid pada tekanan atmospheric
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)
- Suhu = 80C (suhu bahan)
- Waktu penyimpanan = 24 jam
Spesifikasi :
Volume : 8310 cuft = 236 M3
Diameter : 17 ft
Tinggi : 34 ft
Tebal shell : ¼ in
Tebal tutup atas : ¼ in
Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)
Jumlah : 1 buah
15. POMPA - 4 ( L - 222 )
Fungsi : Memindahkan bahan dari F-221 ke V-230
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas (<10 cP) dan tekanan yang rendah.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 32C (suhu bahan)
- Waktu proses= continuous Masuk
Spesifikasi :
Kapasitas : 25,00 gpm
Total DynamicHead : 21,02 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 buah
16. SCREW CONVEYOR - 2 ( J - 223 )
Fungsi : memindahkan bahan dari H-220 ke F-310
Type : Plain spouts or chutes
Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup
Spesifikasi :
Kapasitas : 58 cuft/jam
Panjang : 50 ft
Diameter : 10 in
Kecepatan putaran : 10 rpm
Power : 2,0 hp
Jumlah : 1 buah
17. EVAPORATOR ( V - 230 )
Fungsi : Memekatkan larutan sodium dichromate
Type : Standard Vertical Tube Evaporator ( calandria )
Dasar Pemilihan : sesuai untuk kadar pemekatan yang rendah (<70%)
INLET
OUTLET Tampak
Depan
Spesifikasi :
Bagian Shell :
Diameter evaporator = 8,8 ft
Diameter centerwall = 8,8 ft
Tinggi shell = 17,6 ft
Tebal shell = ¼ in
Tebal tutup = ¼ in
Tube Calandria :
Ukuran = 4 in sch. 40 standard IPS
OD = 4,500 in
ID = 4,026 in
Panjang Tube = 12 ft
Jumlah Tube = 695 buah
Bahan konstruksi = Carbon steel SA – 203 Grade C ( 2 ½ Ni )
Jumlah evaporator = 1 buah
18. CENTRIFUGE - 2 ( H - 240 )
Fungsi : Memisahkan natrium sulfat dan larutan sodium dichromate
Type : Disk-Bowls Centrifuge (automatic continuous disch. cake)
Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 100C (suhu bahan)
- Waktu proses= continuous
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum : 50 gpm
Diameter Bowl : 13 in
Speed : 7500 rpm
Centrifugal Force : 10400 lbf/ft2
Power Motor : 6 Hp
Jumlah : 1 buah (automatic continuous discharge cake)
19. SCREW CONVEYOR - 3 ( J - 241 )
Fungsi : memindahkan bahan dari H-240 ke F-310
Type : Plain spouts or chutes
Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup
Spesifikasi :
Kapasitas : 14 cuft/jam
Panjang : 50 ft
Diameter : 6 in
Kecepatan putaran : 14 rpm
Power : 0,5 hp
Jumlah : 1 buah
20. POMPA - 5 ( L - 242 )
Fungsi : Memindahkan bahan dari H-240 ke S-250
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas (<10 cP) dan tekanan yang rendah.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 51,5C (suhu bahan)
- Waktu proses= continuous
INLET
OUTLET Tampak
Depan
Spesifikasi :
Kapasitas : 18,50 gpm
Total DynamicHead : 31,95 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 buah
21. CRYSTALLIZER ( S - 250 )
Fungsi : Kristalisasi larutan sodium dichromate
Type : Swenson-Walker Crystallizer
Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk kristalisasi dengan pendinginan
Spesifikasi :
Kapasitas : 211,2 cuft
Diameter : 5,9 ft
Panjang : 19,7 ft
Luas Cooling Area : 164,7 ft2/ft3
Power : 3 hp
22. CENTRIFUGE - 3 ( H - 260 )
Fungsi : Memisahkan kristal sodium dichromate dan mother liquor
Type : Disk-Bowls Centrifuge (automatic continuous disch. cake)
Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 32C (suhu bahan)
- Waktu proses= continuous
Spesifikasi :
Bahan : Carbon Steel
Kapasitas maksimum : 50 gpm
Diameter Bowl : 13 in
Speed : 7500 rpm
Centrifugal Force : 10400 lbf/ft2
Power Motor : 6 Hp
Jumlah : 1 buah (automatic continuous discharge cake)
23. POMPA - 6 ( L - 261 )
Fungsi : Memindahkan bahan dari H-260 ke V-230
Type : Centrifugal Pump
Dasar Pemilihan : sesuai untuk viskositas (<10 cP) dan tekanan yang rendah.
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 32C (suhu bahan)
- Waktu proses= continuous
Spesifikasi :
Total DynamicHead : 15,30 ft.lbf/lbm
Effisiensi motor : 80%
Power : 1,5 hp = 1,2 kW
Bahan konstruksi : Commercial Steel
Jumlah : 1 buah
24. SCREW CONVEYOR - 4 ( J - 262 )
Fungsi : memindahkan bahan dari H-260 ke B-270
Type : Plain spouts or chutes
Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup
Spesifikasi :
Kapasitas : 73 cuft/jam
Panjang : 30 ft
Diameter : 10 in
Kecepatan putaran : 11 rpm
Power : 1,5 hp
Jumlah : 1 buah
25. ROTARY DRYER ( B - 270 )
Fungsi : mengeringkan bahan dengan bantuan udara panas
Dasar pemilihan : sesuai untuk pengeringan padatan
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)
- Suhu = 90C (berdasarkan titik leleh kristal)
- Waktu proses= Waktu melewati (time of passes)
INLET
OUTLET Tampak
Depan
Spesifikasi :
Kapasitas : 5372,7524 kg/jam
Isolasi : Batu isolasi
Diameter : 1,2 m
Panjang : 7 m
Tebal isolasi : 4 in
Tebal shell : 3/16 in
Tinggi bahan : 0,590 ft
Sudut rotary : 1
Time of passes : 15 menit
Jumlah flight : 16 buah
Power : 23 hp
Jumlah : 1 buah
26. CYCLONE ( H - 271 )
Fungsi : untuk memisahkan padatan yang terikut udara
Type : Van Tongeren Cyclone
Dasar pemilihan : efektif dan sesuai dengan jenis bahan
Bc
Hc Gas
in
De Sc
Lc
Dc
Zc Gas Out
Bc = 1/4 Dc De = 1/2 Dc Hc = 1/2 Dc Lc = 2 Dc Sc = 1/8 Dc Zc = 2 Dc Jc = 1/4 Dc
Tampak Atas
Spesifikasi :
Kapasitas : 347,11 cuft/dt
Diameter partikel : 0,000021ft
Tebal shell : 3/16 in
Tebal Tutup atas : 3/16 in
Tebal Tutup bawah : 3/16 in
Jumlah : 1 buah
27. BLOWER ( G - 272 )
Fungsi : memindahkan udara dari udara bebas ke B-270
Type : Centrifugal Blower
Dasar Pemilihan : Sesuai dengan jenis bahan , efisiensi tinggi.
Spesifikasi :
Bahan : Commercial Steel
Rate Volumetrik : 8500 cuft/menit
Adiabatic Head : 15000 ft.lbf/lbm gas
Effisiensi motor : 80%
Power : 166 hp
Jumlah : 1 buah
28. HEATER ( E - 273 )
Fungsi : Memanaskan udara dari 30C menjadi 120C
Type : 1 – 2 Shell and Tube Heat Exchanger (Fixed Tube)
Dasar Pemilihan : Umum digunakan dan mempunyai range perpindahan
panas yang besar. Masuk
Keluar
Masuk
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (tekanan atmosfer)
- Suhu = 120C (berdasarkan dryer)
- Waktu proses = continuous
Spesifikasi :
Tube : OD = ¾ in ; 16 BWG
Panjang = 16 ft
Pitch = 1 in square
Jumlah Tube , Nt = 270
Passes = 2
Shell : ID = 21,25 in
Passes = 1
Bahan konstruksi shell = Carbon steel
Heat Exchanger Area , A = 848 ft2 = 79 m2
Jumlah exchanger = 1 buah
29. COOLING CONVEYOR ( E - 280 )
Fungsi : Mendinginkan bahan sampai dengan 32C
Type : Plain spouts or chutes
Dasar pemilihan : Umum digunakan untuk padatan dengan sistem tertutup
Tampak
Depan Tampak Samping
Urea prill
Air pendingin Masuk
Spesifikasi :
Kapasitas : 70 cuft/jam
Panjang : 70 ft
Diameter : 10 in
Kecepatan putaran : 11 rpm
Power : 3,5 hp
Jumlah : 1 buah
30. BUCKET ELEVATOR - 2 ( J - 281 )
Fungsi : memindahkan kristal sodium dichromate dari E-280 ke
F-320
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Dasar pemilihan : untuk memindahkan bahan dengan ketinggian tertentu
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum = 14 ton/jam
Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ¼ in
Bucket Spacing = 12 in
Jumlah bucket = 38 buah
Ukuran Feed (maximum) = ¾ in
Bucket Speed = (5,4 / 14) x 225 ft/mnt = 87 ft/menit
Putaran Head Shaft = (5,4 / 14) x 43 rpm = 17 rpm
Lebar Belt = 7 in
Power total = 4 hp
Alat pembantu = Hopper Chute (pengumpan)
Jumlah = 1 buah
31. BALL MILL ( C - 290 )
Fungsi : Menghaluskan chromium trioxide sampai 100 mesh
Type : Ball Mill Grinding System, Air-Lift Type
Dasar pemilihan : dipilih jenis ini karena sesuai dengan bahan dan kapasitas.
Kondisi operasi : Tekanan operasi= 1 atm (atmospheric pressure)
Suhu operasi = Suhu kamar
Waktu proses = Continuous
Spesifikasi :
Sieve number : No. 100
Kapasitas maksimum : 14 ton/hari
Ukuran ball mill : 7 ft x 5 ft
Mill Speed : 22,5 rpm
Power : 135 hp
Bola Baja : - Ball charge : 5,25 ton
- Ukuran bola baja : 5” , 3 ½ “ , 2 ½ “
- Jumlah bola 5” : 849 buah
- Jumlah bola 3½“ : 2475 buah
- Jumlah bola 2½“ : 6792 buah
32. SCREEN ( H - 291 )
Fungsi : Menyaring chromium trioxide dari ball mill.
Type : Vibrating Screen
Dasar pemilihan : sesuai dengan ukuran, kapasitas dan jenis bahan.
Spesifikasi :
Kapasitas : 5,6 ton/jam
Speed : 50 vibration/dt
Power : 3 Hp (Peter’s 4ed;p.567)
Ty Equivalent design : 100 mesh
Sieve No. : 100
Sieve design : standard 149 micron
Sieve opening : 0,149 mm
Ukuran kawat : 0,110 mm
Effisiensi : 99,73 %
Jumlah : 1 buah
33. BUCKET ELEVATOR - 3 ( J - 292 )
Fungsi : memindahkan chromium trioxide dari H-291 ke C-290
Type : Continuous Discharge Bucket Elevator
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum = 14 ton/jam
Ukuran = 6 in x 4 in x 4 ¼ in
Bucket Spacing = 12 in
Tinggi Elevator = 62 ft
Ukuran Feed (maximum) = ¾ in
Bucket Speed = (0,3 / 14) x 225 ft/mnt = 5 ft/menit
Putaran Head Shaft = (0,3 / 14) x 43 rpm = 1 rpm
Lebar Belt = 7 in
Power total = 4 hp
Alat pembantu = Hopper Chute (pengumpan)
Jumlah = 1 buah
34. BELT CONVEYOR ( J - 293 )
Fungsi : memindahkan chromium trioxide dari J-292 ke C-290
Type : Troughed belt conveyor with rolls of equal length
Dasar pemilihan : dipilih conveyor jenis belt sesuai dengan bahan
Spesifikasi :
Kapasitas maksimum : 32 ton/jam
Belt - width : 14 in
- trough width : 9 in
- skirt seal : 2 in
Belt speed : (0,1 / 32) x 100 ft/mnt = 0,4 ft/min
Panjang : 51 ft
Sudut elevasi : 11,3 o
Power : 4 Hp
Jumlah : 1 buah
Masuk
Keluar
35. SILO SODIUM SULFATE ( F - 310 )
Fungsi : Menampung produk sodium sulfate
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)
- Suhu = suhu kamar
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 7665 cuft = 217 m3
Diameter : 15 ft
Tinggi : 45 ft
Tebal shell : ¼ in
Tebal tutup atas : ¼ in
Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)
Jumlah : 2 buah
inlet
36. SILO CHROMIUM TRIOXIDE ( F - 320 )
Fungsi : Menampung produk chromium trioxide
Type : silinder tegak dengan tutup atas datar dan bawah conis
Dasar pemilihan : umum digunakan untuk menampung padatan
Kondisi Operasi : - Tekanan = 1 atm (atmospheric pressure)
- Suhu = suhu kamar
- Waktu penyimpanan = 7 hari
Spesifikasi :
Volume : 7350 cuft = 209 m3
Diameter : 15 ft
Tinggi : 45 ft
Tebal shell : ¼ in
Tebal tutup atas : ¼ in
Tebal tutup bawah : ¼ in
Bahan konstruksi : Stainless Steel 316 (Perry 7ed,T.28-11)
Jumlah : 2 buah
inlet
REAKTOR ( R - 210 )
Fungsi : Mereaksikan sodium dikromat dihidrat dengan asam sulfat.
Type : Silinder tegak , tutup atas dished, tutup bawah conis
dilengkapi pengaduk dan jaket pendingin.
Kondisi Operasi :
Tekanan operasi : 1 atm (atmospheric pressure)
Suhu operasi : 80oC (nrdcindia.com)
Waktu tinggal : 2 jam (nrdcindia.com)
Berdasarkan pertimbangan atas fase zat yang bereaksi, dan kapasitas
produksi, maka reaktor dapat dibedakan jenisnya yaitu : reaktor berpengaduk
(mixed flow) dan reaktor pipa alir (plug flow). Pada reaktor ini semua bahan baku
merupakan fase cair sedangkan produk merupakan padatan terlarut, maka dipilih
jenis reaktor tangki berpengaduk (mixed flow) untuk memudahkan dan
Kondisi feed :
1. Feed larutan sodium dikromat dihidrat dari tangki M-114 :
Bahan Masuk :
Komponen Berat (kg) Fraksi berat (gr/cc) [Perry 7ed;T.2-1] Na2Cr2O7.2H2O 8647,5200 0,7350 2,520
Na2SO4 35,2960 0,0030 2,698
NaCl 17,6480 0,0015 2,163
H2O 3064,8694 0,2605 1,000
11765,3334 1,0000
campuran =
fraksikomponenberat 1(Himmelblau , 249)
campuran =
1 0,2605 2,163 0,0015 2,698 0,0030 2,520 0,7350 1
= 1,81 gr/cc
= 1,81 gr/cc x 62,43 = 112,7 lb/cuft (1 gr/cc = 62,43 lb/cuft)
Rate massa = 11765,3334 kg/jam = 25937,8540 lb/jam
rate volumetrik= densitas massa rate = cuft / lb jam / lb 112,7 25937,8540
= 231 cuft/jam
2. Feed larutan asam sulfat dari tangki F-120 :
Komponen Berat (kg) Fraksi berat (gr/cc) [Perry 7ed;T.2-1]
H2SO4 4323,7600 0,9300 1,834
H2O 325,4443 0,0700 1,000
4649,2043 1,0000
Rate massa = 4649,2043 kg/jam = 10249,6358 lb/jam
campuran = 62,43
komponen berat fraksi 1
= 108,2 lb/cuftrate volumetrik= densitas massa rate = cuft / lb jam / lb 108,2 10249,6358
= 95 cuft/jam
Tahap-tahap Perencanaan
1. Perencanaan Dimensi Reaktor
2. Perencanaan Sistem Pengaduk
3. Perencanaan Sistem Pendingin
1. PERENCANAAN DIMENSI REAKTOR
Total rate volumetrik : 326 cuft/jam
campuran : 108,3 lb/cuft (produk bawah)
Waktu tinggal : 2 jam (nrdcindia.com)
Direncanakan digunakan 1 tangki untuk proses tiap batch, sehingga volume tangki
adalah = 326 cuft/jam x 2 jam = 652 cuft
Asumsi volume bahan (liquid) mengisi 80 % volume tangki sehingga volume
ruang kosong sebesar 20% dan digunakan 1 buah tangki.
Volume tangki = 652 x (100/80) = 815 cuft
Menentukan ukuran tangki dan ketebalannya
Asumsi H/D = 2 (Ulrich : T.4-27)
Volume tangki = ¼ π D2 H
815 = ¼ π 2D3
D = 8 ft = 96 in (1 ft = 12 in)
Tinggi Dished :
Untuk D = 288 in, dari Brownell & Young Tabel 5.7 diperoleh : rc = 96 in
hd =
4 2 2 D rc
Volume Dished :
Volume dished = 1,05 h2 (3 Rc - h)
= 1,05 x 0,12 (3 x 12
8
- 0,1)
= 0,0199 cuft
Tinggi Conical :
h = 2
)
(D m
x
tg
(Hesse, pers.4-17)
Keterangan : α = ½ sudut conis ; 150
D = diameter tangki ; ft
m =flat spot center ; 12 in = 1 ft
Maka h =
2 ) 1 ( 150x D tg
= 2
7 268 ,
0 x
= 0,9 ft
Volume Conical :
Volume conical = 0,262 h (D2 + D.m + m2)
= 0,262 x 0,9 (82 + 8 x 1 + 12)
= 17,2134 cuft
Volume Shell = volume tangki – (volume dished + volume conical)
= 815 – (0,1 + 17,2134) = 797,6866 cuft
Tinggi Shell :
Volume shell = ¼ π D2 hs
797,6866 = ¼ π x 82 x hs
hs = 15 ft = 192 in
Tinggi total = hs + hd + hc = 15 + 0,1 + 0,9 = 16 ft = 192 in
Penentuan tebal shell :
Tebal shell berdasarkan ASME Code untuk cylindrical tank :
t min = C
P 6 , 0 fE
ri P
[Brownell & Young ,pers.13-1,hal.254]
dengan : t min = tebal shell minimum; in
P = tekanan tangki ; psi
ri = jari-jari tangki ; in ( ½ D )
C = faktor korosi ; in (diambil 1/8 in)
E = faktor pengelasan, digunakan double welded butt joint.
faktor pengelasan, E = 0,8
f = stress allowable, bahan konstruksi stainless steel 316
maka f = 36000 psi [Perry 7ed,T.28-11]
P operasi = P hydrostatis = H
P hydrostatis =
144 16 % 80 3 ,
108
= 9,6 psi
P design diambil 10% lebih besar dari P operasi untuk faktor keamanan.
P design = 1,1 x 9,6 = 11 psi
r = ½ D = ½ x 96 in = 48 in
t min =
0,12511 6 ,
