KASUS :. Prarancangan Pabrik Sodium Thiosulfat Pentahydrat dari Soda Ash dan Belerang Kapasitas 20000 Ton/Tahun REAKTOR Fungsi :Tempat reaksi antara Sodiun Hydrosulfide (NaHSO 3 ) yang merupakan hasil bawah dari absorber dengan Soda Ash (Na 2 CO 3 ) dan Belerang (S) menjadi Sodium Thiosulfat (Na 2 S 2 O 3 ) Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) Alasan 1. Konversi yang diperoleh mendekati konversi teoritis 2. Karena reaksinya antara padat dan cair maka menggunakan RATB Fase : Cair – Padat Tekanan : 1 atm Suhu : 60°C (333,15°K) 1. Uraian Proses
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
KASUS :.
Prarancangan Pabrik Sodium Thiosulfat Pentahydrat dari Soda Ash dan Belerang
Kapasitas 20000 Ton/Tahun
REAKTOR
Fungsi :Tempat reaksi antara Sodiun Hydrosulfide (NaHSO3) yang
merupakan hasil bawah dari absorber dengan Soda Ash (Na2CO3) dan
Belerang (S) menjadi Sodium Thiosulfat (Na2S2O3)
Jenis : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB)
Alasan 1. Konversi yang diperoleh mendekati konversi teoritis
2. Karena reaksinya antara padat dan cair maka menggunakan RATB
Fase : Cair – Padat
Tekanan : 1 atm
Suhu : 60°C (333,15°K)
1. Uraian Proses
Reaksi pembentukan sodium thiosulfat (Na2S2O3) dari soda ash (Na2CO3)dan
belerang (S) merupakan reaksi irreversible. Reaktan soda ash (Na2CO3) dan belerang
(S) yang masuk reaktor pada fase padat sedangkan NaHSOs pada fase cair. Kondisi
operasi reaktor ini adalah non-isothermal, suhu reaksi didalam reaktor 333,15 °K dan
tekanan 1 atm.
2. Persamaan Reaksi:
2NaHSO3 +Na 2CO3 +2S → 2 Na2S2O3 + CO2 + H2O
A. PERANCANGAN REAKTOR
1. Kondisi Operasi
Isotermal
Tekanan = 1 atm = 14, 7 Psia
Suhu = 60°C = 333,15°K
Tekanan operasi (overdesign 20%) =1,2 atm = 17,64 psi
Reaksi yang terjadi:
2NaHSO3+NaCO3+2S → 2Na2S2O3 + CO2+H2O
2. Menghitung Dimensi Utama Reaktor
Bentuk : Silinder Tegak, bentuk atap tori spherical dan dasarnya flat
Vhead = 0.000049 D3 (Brownell. 5.11)
Dimensi yang digunakan dalam perancangan : H = 2D (Rase, Table 8 )
dengan : H = tinggi reaktor
D = diameter reaktor
a. Volume Reaktor = volume Silinder + 2 Volume Head
VReakior = 0,,25.П.D2 H +0, 000049 D3
dengan:H = 2D maka,
VR = 0,25 П .2.D3 + 2.0,000049D3
317,97997 = 0,25 П 2D3 + 2. 0,00049.D3
Maka diperoleh:
D3 = 202,52237 ft
D = 5,8725177 ft
= l,789943m = 70,4702122 in
H =11,74593537 ft
= 3,579930312 m = 140 9404244 in
b. Mencari ketinggian cairan dalani reaktor :
Volhead = 0.000049 D3
Vol head dasar = 0,009923596 ft3
Vol cairan di shell =317,9700435 ft3
Tinggi cairan (ZL) = 11,74540193 ft3
c. Menentukan tebal dinding Reaktor
Persamaan yang digunakan :
dengan :
t = tebal dinding reaktor (in )
P = Tekanan perancangan (psi)
ri = jari-jari dalam tangki (in)
diketahui:
Tekanan operasi = 1 atm
= 14.7 psi = 2116.8 Ibf/ft2
.
P hidrostati = p (g/gc) ZL
= 682.7891635 lbf/ft2
= 4.741591413 psi
Tekanan Reaktor = Poperasi + Phidrostatik
= 19.44159141 psi
ri = 2,936258842 ft
= 35,2351061 in
Direncanakan bahan konsíruksi dipilih dari stainless steel SA 240 karena cairan
dalam reaktor mengandung Sulfur yang bersifat korosif spesifíkasi bahan :