Sedikit Mengenal Accumulator

Accumulator adalah salah satu alat pendukung pada sebuah kolom destilasi disamping alat  - alat pendukung lainnya. Namun begitu, bukan berarti bahwa accumulator ini tidak memiliki peranan atau fungsi yang penting. Accumulator yang  ditempatkan setelah alat condenser ( total condenser ) memiliki fungsi sebagai³ :

• Penyedia aliran refluk
• Mencegah terjadi kerusakan peralatan hilir atau peralatan setelah accumulator ( downstream equipment ) yang diakibatkan oleh fluktuasi aliran kolom. Accumulator yang diaplikasikan seperti ini disebut juga  dengan Reflux Drum.

Accumulator ini bukan alat pemisah ( separator ). Pada literatur lainnya Accumulator dapat didefinisikan sebagai Vessel yang digunakan untuk mengumpulkan dan menyimpan liquid⁴. Oleh karena karena itu accumulator tersebut dapat berfungsi sebagai “alat yang dapat mengecah “ terjadi kerusakan alat pada bagian hilir. Accumulator dilengkapi juga dengan alat pengukur level atau ketinggian, sehingga jumlah liquid dapat dikontrol.

Uap yang berasal dari kolom destilasi ( overhead ) dikondensasikan pada condenser, condensat tersebut  ditampung oleh reflux drum seperti yang terlihat pada gambar diatas, sebelum kemudian aliran liquid  tersebut dibagi menjadi dua bagian yaitu aliran refluk dan top produk atau destillat. Untuk mencegah atau mengurangi gas ataupun uap ikut pada outlet ( gas ikut aliran pada liquid ) reflux drum, maka dapat reflux drum tersebut dipasang vortex breaker, atau pemecah aliran pusaran. Kerugian yang diakibatkan oleh adanya  vortex ini adalah : kehilangan uap yang berharga, kerusakan pada pompa, berkurangnya aliran , dapat mengakibatkan kesalahan pembacaan ketinggian liquid ( level liquid ) atau  error reading , serta dapat mengakibatkan vibrasi yang disebabkan oleh  adanya aliran dua fase yang tidak stabil. Penjelasan lebih lanjut mengenai pembentukan vortex dapat dibahas oleh Harry Silla [3].

Salah satu bentuk vortex breaker seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini :

Volume total accumulator ( vessel )  dapat dihitung dengan menggunakan waktu tinggal atau resident time atau disebut juga dengan Surge Time. Waktu Tinggal yang direkomendasikan oleh Younger [1] yaitu antara 5 – 10 menit. Untuk range rasio length per Diameter atau L/D disarankan  antara 2.5 – 6, Younger menyatakan bahwa dengan rasio 2.5 – 6 perbedaan cost hanya bervariasi sekitar 6%. Diameter maksimum vessel adalah  kira – kira 4.11 m , jika dalam perhitungan nantinya melebihi dari diamter maksimum, maka sebaiknya dipertimbangkan menggunakan lebih dari satu vessel yang disusun secara paralel. Jika diameter vessel lebih kecil dari pada 0.762 m, maka gunakan pipa standar. Langkah – langkah sederhana berikut dapat digunakan untuk menentukan mendesain  ( sizing ) dari accumulator³ : 

• Tentukan resident time,, ts vessel dari range 5 – 10 menit.
• Hitung volume vessel, Vs  dengan persamaan : V_S = 2 xVolumetric Flowrate x ts
• Tentukan vessel head, jika internal pressure sebesar 150 psig atau kurang gunakan torispherical head, jika internal pressure diatas 150 psig gunakan 2:1 ellipsoidal head.
• Tentukan nilai f_HV, untuk torrispherical head f_HV = 0.1309, sedangkan untuk 2:1 ellipsoidal head f_HV = 0.0778.
• Hitung diameter Vessel dengan persamaan  .
• Tentukan rasio L/D dari range 2.5 – 6.
• Hitung nilai L dari rasio L/D tersebut.

Untuk tahap preliminay design, rasanya cukup hanya sampai penentuan diameter dan panjang vessel, namun begitu kita juga dapat melakukan variasi perhitungan terhadap variabel – variable diatas untuk mendapatkan design yang optimum.

Sumber :

1. A.H Younger, How to Size Future Process Vessel
2. Carl  Branan, Rule of Thumb for Chemical Engineers 3^rd Ed, Elsevier.
3. Harry Silla, Chemical Process Engineering, 2003, Marcell Dekker.
4. Maurice Stewart dan Ken Arnold, Gas Liquid & Liquid-Liquid Separator, 2008, Elsevier