MIXER
Tugas : mengencerkan NaOH 48% sebanyak 27293,7 kg/jam dengan air
sebanyak 35091.90 kg/jam sehingga konsentrasi NaOH menjadi 21%.
Jenis alat: mixer Kondisi operasi: 1 atm, 30 0C1. Mencari Dimensi
Mixer
Waktu tinggal cairan di dalam mixer dipilih =5menit
Massa produk mixer =62385.61kg/jam
Densitas produk mixer =1230kg/m3
Volume cairan keluar mixer =50.72m3/jam
0.84533m3/menit
Volume cairan dalam mixer (VL) =4.22665m3
149.2628ft3
Volum tanki (Cairan mengisi 80% volume tanki) (VM)
=5.283313m3
186.5784ft3
Untuk tanki berpengaduk rasio H/D antara 1 -2 (tabel 4-16,
ulrich, hal 168 -169)
Dipilih tanki silinder dengan H = 1.5 x D
Jenis head yang dipilih Torispherical flanged and dished head,
karena operasi pada tekanan .
rendah dan harganya murah. Volum Head, VH = 0.0847 D^3 (D= ft,
VH= ft^3)
(Brownell & Young, p.88)
VM = phi/4 . D^2 . H + 2 . VH
VM = phi/4 . D^2 .(1.5 D) + 2 . 0.0847 D^3
VM = 1.1775 D^3 + 0.1694 D^3
D = 4.57817ft
1.395426m
H = 6.867256ft
2.093139m
VH =8.127543ft3
0.230146m3
# Tinggi cairan di dalam tanki (L)
L = 4 . VL/phi . D^2
L = 3.456390886m
2. Menentukan Tebal Dinding Mixer (Shell)
Dipilih dinding dengan jenis karbon steel
ts=(p.r/[f.E - 0,6.p]) + C(brownell & young, hal 254)
ts = tebal dinding shell minimum, inch
p = tekanan design, psig
r = jari-jari, inc27.46903596in
f = tekanan maksimum yang diijinkan13230psi (Appendix D brownell
& young)
E = efisiensi penyambungan0.8(brownell & young)
C = faktor korosi3mm
0.12in(ulrich, hal 250)
Pmixing =5.1atm
74.97psi
Pdesign = 1.2 Pmixing
6.12atm
89.964psi
75.264psig
ts = 0.316172in
dipilih tebal standar 0.375in
OD = ID + 2ts
OD = 55.57042in
Standarisasi dari tabel 5.7 brownell & young hal. 92,
didapat=
OD = 60in
1.523999m
ID = 59.36766in
1.507938m
3. Menghitung ukuran HEAD
Untuk mengetahui tebal Head digunakan persamaan
tH =((0,885.P.r)/(f.E-0,1.P))+C(brownell & young, hal
258)
tH =0.292995in
0.007442m
dipilih tebal standar =0.3125in
OD = ID + tH
OD = 55.23107
standarisasi dari tabel 5.7 brownell & young, hal 92
didapat:
OD = 60in
1.523999m
icr =3.625in
0.092075m
r =60in
1.523999m
mencari nilai a = 0,5 x D
a =27.46903596in
0.697713137m
mencari nilai AB = a - icr
AB = 23.84403596in
0.605638186m
BC = r - icr
BC =56.375in
1.431924227m
AC= (AB^2 - BC^2)^0.5
AC=51.08426934in
1.297539741m
b = r - AC
b =8.915730658in
0.226459436m
dari tabel 5.8 brownell & young, hal 93 didapat sf = 3in
OA = tH + b + sf
OA =12.20872548in
0.31010146m
jadi tinggi head total =0.310101m
4. Menghitung Ukuran dan Power Pengaduk
kecepatan putaran dibuat tinggi agar pencampuran berlangsung
dengan baik.
digunakan pengaduk jenis turbin dengan 6 sudu (six blades
turbine) karena
dapat digunakan untuk kecepatan yang cukup tinggi
data pengaduk diperoleh dari Brown "Unit Operation" hal. 507
# ukuran pengaduk
~ diameter pengaduk (d)
d = ID/3
d = 0.502645876m
1.649100697ft
~ lebar sudu pengaduk (b)
b = d/5
b =0.100529175m
~ panjang sudu pengaduk (l)
l= d/4
l=0.125661469m
~ lebar baffle (w)
w = 0,1 x ID
w =0.150793763m
~ jarak pengaduk dengan dasar tanki
Zi/d = 0,75 - 1,3 ; dipilih 1
Zi =0.502645876m
~ kecepatan putar pengaduk (N)
N = (600/phi.d).(WELH/2.d)^0,5
WELH = Zl x Sg
dengan:
N = kecepatan putar pengaduk, rpm
D = diameter pengaduk, m
Zl = tinggi cairan dalam tanki, m
Sg = spesific gravity
WELH = water equivalent liquid height, ft
rho campuran =1230kg/m3
rho air =998kg/m3
Sg = rho campuran/rho air
Sg = 1.23246493
Zl = tinggi cairan di dalam tanki, m
Zl =3.456390886m
11.33986547ft
WELH = Zl x Sg
WELH = 13.97598651ft
4.259880551m
jumlah pengaduk = WELH/ID = 2.824971317buah
3buah
kecepatan putar pengaduk (N) =238.547426rpm3.97579rps
300rpm
5rps
~ Menghitung power pengaduk
P = Np.rho.N^3.d^5/gc (brown, hal 508)
P = daya pengaduk, lb.ft2/s3
Np = power number
N = kecepatan putar pengaduk, rps3.97579rps238.5474rpm
rho = densitas campuran, lbm/ft376.7856lbm/ft31230kg/m3
D = diameter pengaduk, ft1.649101ft0.502646m
gc = gravitasi = 32.17ft.lbm/s2.lbf
Nre = N x d^2 x rho / u
viskositas cairan (u) =0.006654g/cm.s0.026827lbm/ft.s
2.39544kg/m.j
Nre =30947.01725
dari fig. 477, untuk Nre 30947 dan pengaduk jenis turbin dengan
6 sudu adalah kurva 1, sehingga harga diperoleh Np (Po) = 7
P =12806.57713lb.ft2/s3
539.6760734wattkg.m2/s3
0.723717536hp
efisiensi motor penggerak = 90%0.9
Daya penggerak motor = p/efisiensi =0.804131hp
dipilih motor standar =1hp
0.7457kW
