BAHAN KONTRUKSI TEKNIK KIMIA
Disusun oleh: Andri Pratama S
I 0512007
Endah Apriliani
I 0512019
Kukuh Eka Prasetya I 0512031 Pangesti Willistania I 0512045 Suci Ardiana
I 0512060
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
2015 MENENTUKAN BAHAN MATERIAL
A. Spesifikasi Bahan 1. Asam Sulfat Rumus Molekul - Fase - Berat Molekul - Suhu Didih (Tb) - Suhu Lebur (Tf) - Suhu Kritis (Tc) - Tekanan Kritis (Pc) - Densitas (�), pada 20oC - Kemurnian - Panas Pembentukan - Kelarutan Dalam Air
: H2SO4 : Cair : 98,04 kg/kgmol : 610 K : 283,46 K : 925 K : 64 Bar : 1,834 kg/l : 98% (∆Hof) : -7495,28 kJ/kg :∞ (Sumber : Orthmer, 1987)
2. Air - Rumus molekul
: H2O
- Berat molekul
: 18,016
- Warna
: tidak berwarna
- Bentuk
: cair (pada suhu kamar)
- Spesifik gravity
: 1 gr/cm3 (pada suhu 4 C) o
: 0,915 gr/cm3 (pada suhu 0OC) - Titik leleh
: 0 OC
- Titik didih
: 100 OC
- Cp : 1,00 cal/groC (pada suhu 25 OC)
DIAGRAM ALIR PROSES (DAP)
T01 H2 Air 100 SO %
20 kg/ja A Pipa-02 m
4
98 % V= 1mP3 01
T02 H2 SO
T03 H2 SO
4
10 Pipa kg/ja V- 01 m
V= 5m P3
01
V02 Pipa-02
4
V= 5m 3
Pemilihan Material pada Pengenceran Asam Sulfat
B. Spesifikasi Alat 1. Tangki Penyimpanan Asam Sulfat 98% Kode Fungsi Bentuk
T-01 Menyimpan Asam Sulfat 98% Silinder tegak (vertikal) dengan dasar datar (flat bottom) dan atap (head)
Kapasitas Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
Alasan Pemilihan Bahan
berbentuk torispherical. 1 m3 30o C 1 atm Carbon steel SA-283 Grade A 1 buah
: 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
SA-283 Grade A karena asam sulfat disimpan pada tekanan
atmosfer
dan suhu
30oC,jadi
diperlukan kekutan yang berlebih Tabel 1. Komposisi Carbon Steel
Tabel 2. Physical Properties Carbon Steel
2. Pompa Untuk Asam Sulfat 98% Kode Fungsi
P-01 Mengalirkan
H2SO4
dari
tangki
penyimpan (T-01) ke Mixing Tank (T-02) Bentuk
C Centrifugal pump: Dimensi : NPS =
tidak
0,25 in Sch = 40 in Kapasitas Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
10 kg/jam 30o C 1 atm Carbon Steel 1 buah
Alasan Pemilihan Bahan : Asam Sulfat 98%, memiliki tingkat korosi yang tidak 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 stainless steel. 3. Valve Untuk Asam Sulfat 98% Kode Fungsi
V-01 Mengatur kecepatan alir H2SO4 dari tangki penyimpan (T-01) ke Mixing Tank (T-02)
Bentuk
Plug valve Sleeved Tufline
Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
30o C 1 atm Alloy 20
1 buah
Alasan Pemilihan Bahan : 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...............................................32.00% to 38.00%
Cr..............................................19.00% to 21.00% Mo................................................2.00% to 3.00% Cu.................................................3.00% to 4.00% Cb + Ta...................................(8 x C%) to 1.00% Mn.............................................2.00% Maximum Si................................................1.00% Maximum P...............................................0.045% Maximum S...............................................0.035% Maximum C................................................0.07% Maximum 4. Pipa Untuk Mengalirakan Asam Sulfat 98% Kode Fungsi
PIPA-01
Bentuk
NPS : ¼
Untuk Mengalirakan Asam Sulfat 98%
Schedule : 40 Panjang: 10 m
Kapasitas
10 kg/jam
Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
30o C 1 atm Carbon steel
1 buah
Alasan Pemilihan Bahan : Carbon steel mampi menahan tingkat korosi asam sulfat 98% yang relatif rendah. 5. Tangki Pengenceran Asam Sulfat Kode Fungsi Bentuk
T-02 Pengenceran Asam sulfat 98% Mixing Tank (Tangki Pencampuran)
1 m3 30o C 1 atm stainless steel 316 1 buah
Kapasitas Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
Alasan Pemilihan Bahan : tangki T-02 digunakan untuk pengenceran asam 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. 6. Pompa untuk Asam sulfat 30% Kode Fungsi
P-02 Mengalirkan
H2SO4
dari
tangki
pengenceran
(T-02)
ke
tangki
penyimpanan (T-03) Bentuk
Centrifugal pump: Outlet Size (Inch) 1-1/4
Kapasitas Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
10 kg/jam 30o C 1 atm 316L stainless steel 1 buah
Alasan pemilihan Bahan : 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.
7. Valve Untuk Asam Sulfat 30% Kode Fungsi
V-02 Mengatur kecepatan alir H2SO4 dari Mixing Tank (T-02) ke tangki penyimpanan (T-03)
Bentuk
Plug valve Sleeved Tufline
Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
30o C 1 atm Alloy 20 1 buah
Alasan Pemilihan Bahan : 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 Fungsi
PIPA-02 B
Bentuk
NPS : ¼ ,Schedule : 40
Untuk Mengalirakan Asam Sulfat 30%
Panjang: 10 m
Kapasitas
20 kg/jam
Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
30o C 1 atm 316L stainless steel 1 buah
Alasan Pemilihan Bahan : 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
Bentuk
NPS : ¼
Untuk Mengalirakan Air
Schedule : 40 Panjang: 10 m
Kapasitas
20 kg/jam
Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
30o C 1 atm Carbon Steel
1 buah
Alasan pemilihan Bahan : 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. Tangki Penyimpanan Asam Sulfat 30 % Kode Fungsi Bentuk
T-03 Penyimpanan Asam Sulfat 30 % Storage Tank (Tangki Penyimpanan)
Kapasitas Temperatur Tekanan Bahan Jumlah
1 m3 30o C 1 atm stainless steel 316 1 buah
Alasan Pemilihan Bahan : 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.
