BAHAN KONTRUKSI TEKNIK KIMIA

Transkripsi

1 BAHAN KONTRUKSI TEKNIK KIMIA Disusun oleh: Andri Pratama S I Endah Apriliani I Kukuh Eka Prasetya I Pangesti Willistania I Suci Ardiana I Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

2 2015 MENENTUKAN BAHAN MATERIAL A. Spesifikasi 1. Asam Sulfat - Rumus Molekul : H 2 SO 4 - Fase : Cair - Berat Molekul : 98,04 kg/kgmol - Suhu Didih (Tb) : 610 K - Suhu Lebur (Tf) : 283,46 K - Suhu Kritis (Tc) : 925 K - Kritis (Pc) : 64 Bar - Densitas ( ), pada 20 o C : 1,834 kg/l - Kemurnian : 98% - Panas Pembentukan ( H o f) : -7495,28 kj/kg - Kelarutan Dalam Air : (Sumber : Orthmer, 1987) 2. Air - Rumus molekul : H2O - Berat molekul : 18,016 - Warna : tidak berwarna - : cair (pada suhu kamar) - Spesifik gravity : 1 gr/cm3 (pada suhu 4 o C) : 0,915 gr/cm3 (pada suhu 0 O C) - Titik leleh : 0 O C - Titik didih : 100 O C - Cp : 1,00 cal/groc (pada suhu 25 O C) DIAGRAM ALIR PROSES (DAP)

3 T- 01 H 2 SO 4 98 % V= 1mP Air 100 % 10 kg/ja m 20 kg/ja m Pipa-02 A Pipa - 01 V- 01 T- 02 H 2 SO 4 V= 5m P Pipa- V- 02 T- 03 H 2 SO 4 V= 5m 3 Pemilihan Material pada Pengenceran Asam Sulfat B. Spesifikasi Alat 1. Tangki Penyimpanan Asam Sulfat 98% Kode T-01 Fungsi Menyimpan Asam Sulfat 98% Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head) berbentuk torispherical. Kapasitas 1 m 3 Carbon steel SA-283 Grade A Alasan Pemilihan : Material yang umum digunakan untuk tangki penyimpanan asam sulfat (>70%) adalah carbon steel.carbon steel mempunyai harga yang lebih murah dan dan resistensi terhadap korosi baik. Untuk tangki asam sulfat 98% dipilih Carbon steel

4 SA-283 Grade A karena asam sulfat disimpan pada tekanan atmosfer dan suhu,jadi tidak diperlukan kekutan yang berlebih Tabel 1. Komposisi Carbon Steel Tabel 2. Physical Properties Carbon Steel 2. Pompa Untuk Asam Sulfat 98% Kode P-01 Fungsi Mengalirkan H 2 SO 4 dari tangki penyimpan (T-01) ke Mixing Tank (T-02) C Centrifugal pump: Dimensi : NPS =

5 0,25 in Sch = 40 in Kapasitas 10 kg/jam Carbon Steel Alasan Pemilihan : Asam Sulfat 98%, memiliki tingkat korosi yang tidak stainless steel. 3. Valve Untuk Asam Sulfat 98% terlalu besar, sehingga Carbon steel masih memapu menahan tingkat korosi dari asam sulfat 98%. Pemilihan carbon steel juga berdasarkan pertimbangan harga. Dimana pompa dengan carbon steel lebih murah dibandingkan yang menggunakan Kode V-01 Fungsi Mengatur kecepatan alir H 2 SO 4 dari tangki penyimpan (T-01) ke Mixing Tank (T-02) Plug valve Sleeved Tufline Alloy 20 Alasan Pemilihan : Alloy 20 adalah paduan austenitik dengan ketahanan korosi yang sangat baik untuk penanganan asam sulfat. Hal ini karena paduan nikel dan crhomnya. Dengan komposisi paduannya: Komposisi Paduan Alloy 20 : Fe...Balance Ni % to 38.00%

6 Cr % to 21.00% Mo % to 3.00% Cu % to 4.00% Cb + Ta...(8 x C%) to 1.00% Mn % Maximum Si % Maximum P % Maximum S % Maximum C % Maximum 4. Pipa Untuk Mengalirakan Asam Sulfat 98% Kode PIPA-01 Fungsi Untuk Mengalirakan Asam Sulfat 98% NPS : ¼ Schedule : 40 Panjang: 10 m Kapasitas 10 kg/jam Carbon steel Alasan Pemilihan : Carbon steel mampi menahan tingkat korosi asam sulfat 98% yang relatif rendah. 5. Tangki Pengenceran Asam Sulfat Kode T-02 Fungsi Pengenceran Asam sulfat 98% Mixing Tank (Tangki Pencampuran)

7 Kapasitas 1 m 3 stainless steel 316 Alasan Pemilihan : tangki T-02 digunakan untuk pengenceran asam 6. Pompa untuk Asam sulfat 30% sulfat,tingkat korosi lebih tinggi sehingga memakai stainless steel 316. Stainless steel memiliki ketahanan terhadap bahan yang lebih korosi. Stainless steel tipe 316 secara khusus efektif pada lingkungan yang mengandung tingkat keasaman cukup tinggi, melindungi dari korosi yang disebabkan oleh sulfur, belerang, klorida, asam cuka, asam formiat, dan asam tartarat, juga terhadap asam sulfat dan klorida alkali. Kode P-02 Fungsi Mengalirkan H 2 SO 4 dari tangki pengenceran (T-02) ke tangki penyimpanan (T-03) Kapasitas Centrifugal pump: Outlet Size (Inch) 1-1/4 10 kg/jam 316L stainless steel Alasan pemilihan : Karena kandungan molybdenum dalam 316L SS dapat meningkatkan ketahanan korosi. Selain itu, pada pengelasan pipa karbon yang rendah pada 316L SS

8 dapat mencegah terjadinya kontaminasi pada asam sulfat yang encer. 7. Valve Untuk Asam Sulfat 30% Kode V-02 Fungsi Mengatur kecepatan alir H 2 SO 4 dari Mixing Tank (T-02) ke tangki penyimpanan (T-03) Plug valve Sleeved Tufline Alloy 20 Alasan Pemilihan : Alloy 20 adalah paduan austenitik dengan ketahanan korosi yang sangat baik untuk penanganan asam sulfat. Hal ini karena paduan nikel dan crhomnya. Dengan komposisi paduannya: 8. Pipa Untuk Mengalirakan Asam Sulfat 30% Kode PIPA-02 B Fungsi Untuk Mengalirakan Asam Sulfat 30% NPS : ¼,Schedule : 40 Panjang: 10 m

9 Kapasitas 20 kg/jam 316L stainless steel Alasan Pemilihan : Karena kandungan molybdenum dalam 316L SS dapat meningkatkan ketahanan korosi. Selain itu, pada pengelasan pipa karbon yang rendah pada 316L SS dapat mencegah terjadinya kontaminasi pada asam sulfat yang encer. 9. Pipa Untuk Mengalirkan air Kode Fungsi PIPA-02 a Untuk Mengalirakan Air NPS : ¼ Schedule : 40 Panjang: 10 m Kapasitas 20 kg/jam Carbon Steel Alasan pemilihan : Penggunaan pipa untuk mengalirkan air tidak perlu memiliki ketahanan korosi yang tinggi, karena air yang dialirkan 100% H2O. Sehingga material carbon steel cocok untuk pemipaan air.

10 10. Tangki Penyimpanan Asam Sulfat 30 % Kode T-03 Fungsi Penyimpanan Asam Sulfat 30 % Storage Tank (Tangki Penyimpanan) Kapasitas 1 m 3 stainless steel 316 Alasan Pemilihan : tangki T-03 digunakan untuk penyimpanan asam sulfat 30 %,tingkat korosi lebih tinggi sehingga memakai stainless steel 316. Stainless steel memiliki ketahanan terhadap bahan yang lebih korosi. Stainless steel tipe 316 secara khusus efektif pada lingkungan yang mengandung tingkat keasaman cukup tinggi, melindungi dari korosi yang disebabkan oleh sulfur, belerang, klorida, asam cuka, asam formiat, dan asam tartarat, juga terhadap asam sulfat dan klorida alkali.