LAMPIRAN Pra-Rancangan Pabrik Urea dari Amonia dan karbondioksida2. Low Pressure Domposser (S-101)Fungsi: Tempat penguraian amonium karbamat menjadi amonia dan karbondioksida.Kondisi operasi:Temperatur: 120oC= 293,15 KTekanan: 2 atm= 202,65 kPaLaju alir fluida: 2535,936 kg/jamDensitas fluida: 222,2901 kg/m3Waktu tinggal : 1 jamFaktor keamanan: 20 %Reaksi: NH2COONH4 2NH3 + CO2Perhitungan:a. Volume LPDLaju alir volum, Vo= = 11,40823 m3/jamV = Vo/= (11,40823 m3/jam) / 1 jam = 11,40823 m3Volume tangki , Vt= (1 + 0,2) x V= (1 + 0,2) x 11,40823 m3= 13,68987 m3b. Diameter dan tinggi reactorDirencanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 4 : 5Untuk mencari diameter dan tinggi tangki maka dapat digunakan rumus berikut : V= D2H 13,68987 m3 = D2D) 13,68987 m3= D3 13,68987 m3= 3,14 D3 13,68987 m3= 0,98125 D3 D3= 13,95146 m3 D= D= 2,407354 mMaka nilai tinggi tangki, H= 5/4 x 2,407354 m = 3,0091 mTinggi cairan dalam tangki, l= x H= x 3,0091= 2,50766 m= 8,23 ftc. Tebal tangkiPHidrostatik= x g x l= 222,2901 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 2,50766 m= 5,462794 kPaTekanan opersi, P0= 200 kPaP= 5,462794 kPa + 200 kPa= 205, 462794 kPaFaktor kelonggaran= 5 %Maka, Pdesign= (1 + 0,05) x 205, 462794 kPa= 215,7359 kPaJoint efficiency= 0,8(Brownell hal .254,1959)Allowable stress= 12650 psia= 87218,714 kPa (Brownell,1959)Tebal shell tangki silinder :T = = = 0,0247392 m= 0,974 inFaktor korosi= 1/8 inMaka tebal shell yang dibutuhkan= 0,974 in + 1/8 in= 1,099Tebal shell yang digunakan = 2 ind. Head tangki dan tebal head tangkiDiameter tutup= diameter tangki= 2,4073 mRatio axis= Lh : D= 1 : 4Lh= = = 0,601835 m

L (panjang tangki)= H + Lh= 3,00919 + 0,601835= 3,6110308 mTutup atas tangki terbuat dari bahan yang sama dengan shell sehingga tebal tutup 2 ine. Disain pipe Fluida dinginLaju alir air pendingin= 360,3031 kg/jam= 794,3243 lbm/jamTemperatur awal (t1)= 25 oC= 77 oFTemperatur akhir (t2)= 55 oC= 131 oF Fluida panasLaju alir fluida masuk= 2535,936 kg/jam= 5590,7245 lbm/jamTemperatur awal (t1)= 183,335 oC= 362,003 oFTemperatur akhir (t2)= 120 oC= 248 oF Panas yang diserap (Q)= 81444,3664 kJ/jam= 77194,364 Btu/jam(1) t= beda suhu sebenarnyaFluida panasFluida dinginSelisih

T1 = 362,003 oFTemperatur yang lebih tinggit2 = 131 oFt1 = 231,003 oF

T2 = 248 oFTemperatur yang lebih rendaht1 = 77 oFt2 =171 oF

T1-T2 = 114,003 oFSelisiht2 - t1 = 54 oFt2 - t1 = 60,003 oF

LMTD= (Kern Pers(5.13) hal 89,1965)= = 199,4999 oFR= == 2,111S= === 0,1895Maka dari grafik 18 (kern hal. 828,1965) diperoleh Ft = 0,97t= Ft x LMTD = 0,97 x 199,4999= 193,5148 oF(2) Tc dan tcTc = = = 305,0015 oFtc = = = 104 oFDirencanakan spesifikasi pipa yang dipilih sebagai berikut :Ukuran normal= 6 in, sch 40(Kern, Tabel 11.hal 844, 1965)ID= 6,065 in= 0,5052 ftOD= 6,625 in= 0,5518 ftSurface perlin ft= 1,734 ft2/ftFlow area per pipe= 28,9 in2= 2,40737 ft2Panjang= dari tinggi cairan= 1,8807 m= 6,1704 ft

Fluida dingin : sisi tube, cooler water(3) Flow area tube, at = 28,9 in2(Tabel 11, Kern)Kecepatan massaGt = (Pers.(7.2), kern)Gt= = 329,9552 lbm/jam.ft2(4) Bilangan ReynoldPada tc = 104 oF = 0,7 cP= 1,69127 lbm/ft2.jamDari table 11. Kern untuk 6 in OD, diperoleh :ID = 6,065 inRet = = (Pers.(7.3), Kern)Ret = 98,5639 (5) Taksir jH dari gambar 24, Kern, diperoleh jH = 3 pada Ret = 98,6539(6) Pada tc = 104 oFc = 0,75 btu/lbm.oFk = 0,532 Btu/jam.lbm.ft.oF = = 0,7948(7) 2,5107

2,2985(8) Karena viskositas rendah, maka diambil =1 = 2,5107 x 1 = 2,5107

Fluida panas :sisi shell, fluida Kecepatan masssa

= 453,02596 Bilangan ReynoldPada Tc =305,00155 oFDari fig.14 (kern,1965) didapat = 0,78 cP = 1,884558 lbm/ft.hr

Tc =eynold shell, fluida

iperoleh jH pada Rberikut :l tutup 4 in

961,5538 Taksir jH dari gambar 28, kern diperoleh jH = 17 pada Res = 961,5538 ho = jH x ho = jH x Uc = Uc = Uc = 2,50936 Btu/jam.ft2.oFRd = 0,003hd = 1/0,003 = 333,333Ud = Ud = Ud = 2,4906A = A = A = 160,16381 ft2Luas permukaan setiap pipa = 6,1704 ft2/ft x 160,1638 ft = 10,69952 ft2Jumlah pipa= = 14,96926 Maka digunakan 15 pipa

Kelompok 2/S. Genap/2014-2015 ByCheckedApproved

Bettry rifaniEdi SusantoSastra SilvesterBettry rifaniEdi susantoSastra Silvester