reaktorrr

 

PERANCANGAN PENDINGIN PADA REAKTOR

 

Reaktor 1

Suhu reaktor    = 100 ^oC = 212 ^oF = 373 K

Pendingin yang digunakan adalah air, dengan beda suhu masuk dan suhu keluar (∆T) antara 6-20 ^oC.

Suhu air  masuk          = 30 ^oC = 86 ^oF = 303 K

Suhu air keluar            = 50 ^oC = 122 ^oF = 323 K

Suhu air rata-rata        = 40 ^oC = 104 ^oF = 313 K

 

T1 = 100 oC

T2 = 100 oC

t1 = 30 oC

t2 = 50 oC

REAKTOR

 

 

 

 

 

 

Fluida Panas

t1

t2

T2

T1

Gambar 5. Profil Suhu Fluida Panas dan Dingin Reaktor 1

Sifat fisis air pada T_rata-rata :

Cp       = 4,1799 kJ/kg.K        = 17,9139 kcal/kmol.K

ρ          = 0,9922 kg/liter         = 992,215 kg/m³

µ          = 0,2115 cP                 = 0,0002115 kg/m.s

k          = 0,6251 W/m.K         = 0,00013 BTU/ft.s.^oF

 

Kebutuhan air pendingin :

 

 

Dari tabel 8 Kern, untuk jenis pendingin yang digunakan hot fluid berupa aqueous solution dan cold fluid berupa water.

Range UD       = 250−500 BTU/jam.ft².^oF

Dirancang UD = 400 BTU /jam.ft².^oF

 

Q         =  kJ/jam

            =  -10.967.191,86 BTU/jam

 

Luas perpindahan panas (Ao)

 

 

Luas selimut reaktor

 

Berdasarkan perhitungan di atas, luas transfer panas yang dibutuhkan (Ao) lebih kecil dari pada luas selimut reaktor, maka dipilih pendingin dengan jaket.

 

Perancangan Jaket Pendingin

Diamater dalam jaket

Tebal jaket dipilih       = 1 inch

                                    = 0,0833 ft

ID jaket                       = OD + (2 × tebal jaket)

                                    = [120 + (2 × 1)] inch

                                    = 122 inch

 

Umpan

Luas jaket pendingin

Produk

Air Pendingin

Gambar 6. Profil Aliran Jaket Pendingin Reaktor 1

Reaktor 2

Suhu reaktor    = 100 ^oC = 212 ^oF = 373 K

Pendingin yang digunakan adalah air, dengan beda suhu masuk dan suhu keluar (∆T) antara 6-20 ^oC.

Suhu masuk     = 30 ^oC = 86 ^oF = 303 K

Suhu keluar     = 50 ^oC = 122 ^oF = 323 K

Suhu rata-rata  = 40 ^oC = 104 ^oF = 313 K

 

T1 = 100 oC

T2 = 100 oC

t1 = 30 oC

t2 = 50 oC

REAKTOR

 

 

 

 

 

 

Fluida Panas

t1

t2

T2

T1

Gambar 7. Profil Suhu Fluida Panas dan Dingin Reaktor 2

 

 

Sifat fisis air pada T_rata-rata :

Cp       = 4,1799 kJ/kg.K        = 17,9139 kcal/kmol.K

ρ          = 0,9922 kg/liter         = 992,215 kg/m³

µ          = 0,2115 cP                 = 0,0002115 kg/m.s

k          = 0,6251 W/m.K         = 0,00013 BTU/ft.s.^oF

 

Kebutuhan air pendingin :

 

 

Dari tabel 8 Kern, untuk jenis pendingin yang digunakan hot fluid berupa aqueous solution dan cold fluid berupa water.

Range UD       = 250−500 BTU/jam.ft².^oF

Dirancang UD = 400 BTU BTU/jam.ft².^oF

 

Q         = −  kJ/jam

            = −2.842.127,91 BTU/jam

 

 

Luas perpindahan panas (Ao)

 

 

Luas perpindahan panas

 

 

Berdasarkan perhitungan diaatsa luas transfer panas yang dibutuhkan (Ao) lebih kecil dari pada luas selimut reaktor, maka dipilih pendingin dengan jaket.

 

 

 

 

 

 

 

 

Perancangan Jaket Pendingin

Diamater dalam jaket

Tebal jaket dipilih       = 1 inch

                                    = 0,0833 ft

ID jaket                       = OD reaktor + (2 × tebal jaket)

                                    = [120+ (2 × 1)] inch

                                    = 122 inch

 

Umpan

Luas jaket pendingin

Produk

Air Pendingin

Gambar 8. Profil Aliran Jaket Pendingin Reaktor 2

Reaktor 3

Suhu reaktor    = 100 ^oC = 212 ^oF = 373 K

Pendingin yang digunakan adalah air, dengan beda suhu masuk dan suhu keluar (∆T) antara 6-20 ^oC.

Suhu masuk     = 30 ^oC = 86 ^oF = 303 K

Suhu keluar     = 50 ^oC = 122 ^oF = 323 K

Suhu rata-rata  = 40 ^oC = 104 ^oF = 313 K

 

T1 = 100 oC

T2 = 100 oC

t1 = 30 oC

t2 = 50 oC

REAKTOR

 

 

 

 

 

 

Fluida Panas

t1

t2

T2

T1

Gambar 9. Profil Suhu Fluida Panas dan Dingin Reaktor 3

 

 

Sifat fisis air pada T_rata-rata :

Cp       = 4,1799 kJ/kg.K        = 17,9139 kcal/kmol.K

ρ          = 0,9922 kg/liter         = 992,215 kg/m³

µ          = 0,2115 cP                 = 0,0002115 kg/m.s

k          = 0,6251 W/m.K         = 0,00013 BTU/ft.s.^oF

 

Kebutuhan air pendingin :

 

 

Dari tabel 8 Kern, untuk jenis pendingin yang digunakan hot fluid berupa aqueous solution dan cold fluid berupa water.

Range UD       = 250−500 BTU/jam.ft².^oF

Dirancang UD = 400 BTU BTU/jam.ft².^oF

 

Q         = −  kJ/jam

            = −1.192.402 BTU/jam

 

 

Luas perpindahan panas (Ao)

 

 

Luas perpindahan panas

 

 

Berdasarkan perhitungan diaatsa luas transfer panas yang dibutuhkan (Ao) lebih kecil dari pada luas selimut reaktor, maka dipilih pendingin dengan jaket.

 

 

 

 

 

 

 

 

Perancangan Jaket Pendingin

Diamater dalam jaket

Tebal jaket dipilih       = 1 inch

                                    = 0,0833 ft

ID jaket                       = OD reaktor + (2 × tebal jaket)

                                    = [120+ (2 × 1)] inch

                                    = 122 inch

 

Umpan

Luas jaket pendingin

Produk

Air Pendingin

Gambar 10. Profil Aliran Jaket Pendingin Reaktor 3

 

 

KESIMPULAN REAKTOR

 

Tugas

:

Mereaksikan Benzyl Chloride dengan Sodium Cyanide menjadi Benzyl Cyanide dan hasil samping Sodium Chloride

 

Umpan

Produk

Air Pendingin

 

Gambar 11. Reaktor Alir Tangki Berpengaduk

           

 

 

 

 

                       

Alat

:

Gambar 12. RATB Tampak Atas - Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) - Torispherical Dished Head - Pendingin Jaket - Pengaduk Mekanik Berbuffle

 

Kondisi

:

- Temperatur - Tekanan - Konversi - Waktu Tinggal

= = = =

100 oC 1 atm 95 % 1 jam (setiap reaktor)

Diperoleh Ukuran Reaktor :

Volume                       = 24,98 m³

Diameter                     = 3 m

Tinggi cairan               = 2,78 m

Tinggi tangki              = 3 m

Tebal head                  = 5/16 inch

Tinggi Reaktor total    = 4,12 m

 

Pemilihan Pengaduk Reaktor :

Jenis Pengaduk           = Flat Blade Turbine

Diameter Pengaduk    = 0,99 m

Tinggi Pengaduk        = 0,198 m

Lebar Baffle                = 0,24 m

Jumlah                         = 1 pengaduk

Kecepatan Pengaduk  = 0,93 rps

Daya                            = 7,5 HP

 

Pemilihan Pendingin :

Jenis Pendingin                       = Jaket Pendingin

Suhu Pendingin Masuk           = 30 ^oC

Suhu Pendingin Keluar           = 50 ^oC

Media Pendingin                     = Air

Luas Transfer Panas                = 256,26 ft²     (Reaktor 1)

                                                   66,4 ft²            (Reaktor 2)

27,86 ft²        (Reaktor 3)

Kebutuhan Air Pendingin       = L/jam (Reaktor 1)

                                                   L/jam (Reaktor 2)

L/jam (Reaktor 3)

Diameter dalam Jaket             = 122 inch

Tebal Jaket Pendingin             = 1 inch