![Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/pengaruh-variasi-jumlah-dan-jenis-air-pencuci-terhadap-soda-loss-dan-solid-pada-proses-washing-pulp.jpg)
4 0 273 KB
PENGARUH VARIASI JUMLAH DAN JENIS AIR PENCUCI TERHADAP SODA LOSS DAN % SOLID PADA PROSES WASHING PULP DI PT. TOBA PULP LESTARI. Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH IAN PUTRA K 052 409 005
PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2008
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
PENGARUH VARIASI JUMLAH DAN JENIS AIR PENCUCI TERHADAP SODA LOSS DAN % SOLID PADA PROSES WASHING PULP DI PT. TOBA PULP LESTARI. Tbk PORSEA
KARYA ILMIAH Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya IAN PUTRA K 052409005
PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
PERSETUJUAN
Judul
: PENGARUH VARIASI JUMLAH DAN JENIS AIR PENCUCI TERHADAP SODA LOSS DAN % SOLID PADA PROSES WASHING PULP DI PT. TOBA PULP LESTARI. Tbk. PORSEA
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
: : : : : :
KARYA ILMIAH IAN PUTRA. K 052409005 DIPLOMA – III KIMIA INDUSTRI KIMIA MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM ( FMIPA ) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DISETUJUI di, Medan,
Juni 2008
Diketahui , Program Studi D – 3 KIN FMIPA USU Ketua,
Dosen pembimbing :
( Dr. Harry Agusnar , M.Sc.,M.Phil ) NIP 131 273 466
( Dr. RUMONDANG BULAN,MS ) NIP 131 459 466
Diketahui/ Disetujui oleh : Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
( Dr. RUMONDANG BULAN, MS ) NIP 131 459 466
PERNYATAAN
4
PENGARUH VARIASI JUMLAH DAN JENIS AIR PENCUCI TERHADAP SODA LOSS DAN % SOLID PADA PROSES WASHING PULP DI PT. TOBA PULP LESTARI. Tbk. PORSEA
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa Karya Ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Juli 2008
IAN PUTRA K 052409005
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
5
PENGHARGAAN
Dengan mengucapakan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, atas berkat dan kasihNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini yang berjudul “ Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari. Tbk Porsea”. Karya Ilmiah ini dimaksudkan untuk melengkapi salah satu tugas akhir yang merupakan syarat memperoleh gelar Ahli Madya pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Jurusan Kimia Industri D3 USU Medan.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar m- besarnya kepada : 1.
2.
3.
4.
Ibu DR.RUMONDANG BULAN, MS selaku dosen pembimbing dan Ketua Jurusan yang telah bersedia meluangkan waktu, tenaga dan pikiran serta membimbing semasa kuliah dan membantu saya dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. Teristimewa kepada kedua orang tua serta keluarga saya yang telah banyak memberikan dukungan moril, doa, serta material sepenuhnya kepada saya sehingga dapat menyelesaikan kuliah dan karya ilmiah ini, serta kepada mama saya yang juga telah banyak membantu saya selama masa – masa kuliah yang pernah saya lalui. Buat sahabat saya, osbal, boy,yang telah membantu serta memberi masukan sama saya dalam menyelesaikan karya ilmiah ini, dan teman – teman saya terutama sri, vordinan, sudirman, bona, dll termaksud seluruh anak KIN’ 05 yang selama masa kuliah telah menemani saya. Saya juga mengucapkan terima kasih kepada orang yang selalui saya sayangi dan spesial, Elisa Putri Karolina yang telah memberi semangat serta doa sehingga saya dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
Penulis menyadari bahwa cara penulisan Karya Ilmiah ini serta isinya masih jauh dari sempurna. Penulis dalam hal ini dengan kerendahan hati sangat mengharapkan masukan berupa kritikan maupun saran dari pembaca yang bersifat membangun demi kesempurnaan karya ilmiah ini
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
6
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih yang tidak ternilai kepada semua pihak yang telah banyak membantu demi selesainya karya ilmiah ini. Semoga Tuhan Yang Maha Pengasih membalas budi baik yang mereka berikan. Harapan penulis semoga tulisan ini akan bermanfaat bagi kita semua.
Medan.
Juli
2008
Penulis
Ian Putra K
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
7
ABSTRAK
Kayu merupakan bahan baku untuk pembuatan kertas. Jenis kayu yang diolah adalah pinus merkusi dan eukalyptus, sebab mempunyai serat – serat yang panjang dan cocok untuk pembuatan kertas. Dalam proses pembuatan pulp kraft, menggunakan bahan pemasak caustik soda dan natrium sulfat dengan perbandingan 4:1 terhadap serpihan kayu. Soda loss dan % solid diperoleh dari bagian pemasakan pulp. Telah dilakukan pengamatan tentang persentase soda loss dan % solid di pabrik kertas kraft ini dengan persentase soda loss kira – kira 7 – 9 kg/ton pulp dan % solid 16 – 19 kg/ton pulp. Perhitungan dan pengamatan berdasarkan data yang diperoleh dari Lapangan
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
8
THE EFFECT OF VARIETY OF AMOUNT AND THE KIND OF WASHING WATER TO SODA LOSS AND % SOLID ON PULP WASHING PROCESS AT
PT. TOBA PULP LESTARI. Tbk PORSEA ABSTRACT
Wood is a raw material of paper. The wood species that will be processed is mercusi pine and eucalyptus, because it has log fibrous and it is suitable for paper making. In the process of pulp kraft used cooking material are NaOH and Na2S in 4 : 1 to the wood chip. Soda loss and % solid founded from the cooking process of wood. Observation had taken about the ratio ratio of soda loss and % solid in the pabric of paper kraft with the ratio soda loss about 7 – 9 kg/ton and % solid 16 – 19 kg/ton pulp. The calculation and observation based on the obtainable data from Field data
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
9
DAFTAR ISI
Halaman PERSETUJUAN i PERNYATAAN ii PENGHARGAAN iii ABSTRAK v ABSTRACT vi DAFTAR ISI vii DAFTAR TABEL viii DAFTAR LAMPIRAN ix BAB I PENDAHULUAN 1 1.1.
Latar belakang 1
1.2.
Permasalahan 2
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
10
1.3.
Tujuan 3
1.4.
Manfaat 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4 2.1. Teori Umum 4 2.1.1. Kandungan Air Kayu 6 2.1.2. Analisis Air 7 2.2. Komposisi Kimia Kayu 9 2.3. Metode Pembuatan Pulp 16 2.4. Variabel Operasi 19
BAB III MATERI DAN METODOLOGI 23 3.1. Materi 23 3.1.1. Peralatan 23 3.1.2. Bahan – bahan 23 3.2. Metodologi Percobaan 24 3.2.1 Operasi di area washing 24 3.2.2 Operasi di area screening 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 30 4.1. 4.2. 4.3.
Hasil 30 Perhitungan 30 Pembahasan 32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 34 5.1. 5.2.
Kesimpulan 34 Saran 35
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
11
DAFTAR PUSTAKA 36 LAMPIRAN 37
DAFTAR TABEL
Halaman
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
12
Tabel 4.1. Data Pengamatan soda loss dan % solid di lapangan
30
Tabel 4.2. Data Perhitungan untuk soda loss dan % solid
31
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Bangsa Indonesia yang kaya akan berbagai sumber daya alam merupakan modal yang utama di dalam pembangunan negara dan bangsa. Kekayaan berupa hutan telah dimanfaatkan sebaiknya. Ini terbukti dibidang industri telah dimanfaatkan pohon – pohon kayu sebagai bahan baku pembuatan kertas. Kayu merupakan bahan baku pembuatan kertas yang mengandung senyawa – senyawa yang terdiri dari selulosa, hemiselulosa, zat ekstraktif dan mineral. Jenis kayu yang diolah dalam pembuatan kertas kraft adalah pinus merkusi dan eukalyptus karena mempunyai serat yang panjang. Pinus merkusi tumbuh di daerah tropis dengan penyebaran alami sampai selatan khatulistiwa, dari Assam melalui Tibet, Birma, Laos, dan Philiphina.
Bahan baku yang diolah menjadi kertas sebelumnya di proses menjadi bubur kertas yang telah bebas dari senyawa – senyawa lignin yang biasanya Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
13
disebut pulp. Pulp adalah bahan setengah jadi kertas yang siap diolah menjadi kertas. Pulp diperoleh dari bermacam – macam jenis kayu yang berserat panjang maupun yang berserat pendek seperti pinus misalnya jerami padi, bambu, ampas tebu dan tumbuhan lainnya yang mengandung serat. Komposisi utama dari pulp yaitu selulosa, hemiselulosa, dan sedikit lignin. Mutu pulp tergantung pada tinggi rendahnya kandungan selulosa, lignin merupakan kotoran pada proses pembuatan pulp yang harus dihilangkan. Bubur pulp yang telah dimasak pada unit digester, kemudian disaring dan dicuci
(dibersihkan)
dengan
menggunakan
air.
Air
berfungsi
untuk
menghilangkan lindi hitam (black liquor) yang dapat mengotori produk akhir dari pulp. Pada pencucian di washing plant dihasilkan lindi hitam yang menghasilkan bahan kimia cairan pamasak dan bahan padat terlarut yaitu komponen pengikat serat kayu yang berupa senyawa karbon dan lindi hitam yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar di recovery boiler yang akan menghasilkan lelehan ( smelt ) hijau dan dapat diolah kembali dengan menambah zat kapur sehingga diperoleh lindi putih kembali. Antara 98 dan 99 % dari bahan kimia yang dipakai keluar dari bubur pulp yang dicuci tersebut. Kandungan soda pada bubur pulp maksimal kira – kira 10 kg/ton dari pulp kering., dan soda itu begitu kuat terikat dalam bubur pulp. Sodium dan black liquor tersebut akan meninggalkan sistem pencucian ( bersama bubur pulp ) dalam bentuk sodium lignates. Sebenarnya hanya relatif sedikit Na2SO4 yang masih terkandung dalam lindi hitam tersebut.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
14
1.2. Permasalahan Salah satu bagian yang penting pada proses pembuatan pulp adalah proses pencucian (Washing). Proses pencucian bubur pulp dilakukan setelah melewati proses Digester. Pada proses washing akan dilakukan pencucian untuk menghilangkan Soda Loss dan untuk mengetahui % solid yang terkandung dalam pulp tersebut serta berapa banyak air yang digunakan dan jenis air yang digunakan. Dimana Soda Loss merupakan suatu zat sodium yang akan dapat mempengaruhi kualitas dari pulp. Soda Loss tersebut dapat merusak kualitas dari pulp tersebut pada proses pembuatan selanjutnya. Berdasarkan permasalahan di atas maka saya membuat judul untuk karya ilmiah ini adalah “ PENGARUH VARIASI JUMLAH DAN JENIS AIR PENCUCI TERHADAP SODA LOSS DAN % SOLID PADA PROSES WASHING PULP “
1.3. Tujuan -
Untuk mengetahui berapa banyak air pencuci yang digunakan serta jenis yang dipakai pada proses washing.
-
Untuk mengetahui kadar soda yang hilang pada tahap pencucian pada proses pembuatan pulp.
-
Untuk mengetahui % solid yang hilang pada tahap pencucian pada proses pembuatan pulp.
1.4. Manfaat Manfaatnya adalah dapat memberikan informasi kepada masyarakat dan saya mengenai kadar soda loss dan kadar % solid di pabrik karena jika kadar
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
15
sodanya dan juga % solid terlalu tinggi maka keputihan pulp yang dihasilkan akan semakin rendah.maka mutu pulp yang dihasilkan tidak bagus karena kadar ligninnya sedikit. Soda yang hilang juga akan sangat berpengaruh untuk menentukan kadar Na2SO4 yang akan ditambahkan pada proses berikutnya.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Teori Umum. Kayu merupakan bahan mentah yang sangat tua. Beribu – ribu tahun yang lalu, ketika hutan lebat menutupi kawasan yang luas di permukaan bumi, orang – orang primitif menggunakan kayu untuk bahan bakar dan perkakas. Karena kayu merupakan bahan alami, berfungsi sebagai penguat batang, cabang dan akar dari pohon atau tanaman lainnya, ia akan kembali pada daur ulang alami setelah menuaikan fungsinya dan terdegradasi menjadi unsur – unsur dasarnya. Hal ini menerangkan, mengapa sangat sedikit bukti awal penggunaan kayu yang dapat bertahan, meskipun sejumlah anak panah, lembing dan perkakas hingga berumur 3.000.000 tahun masih awet pada kondisi tertentu dalam paya – paya dan rawa – rawa. Selama periode prasejarah dan sesudahnya kayu tidak hanya digunakan untuk bahan bangunan tetapi juga semakin penting sebagai bahan mentah kimia untuk pembuatan arang (digunakan dalam peleburan besi), ter dan getah (digunakan untuk mengawetkan dan melapisi lambung kapal), dan kalium Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
16
(digunakan dalam pembuatan gelas dan sebagai bahan pemucat kain dan tekstil kapas) Namun di sisi lain kayu merupakan bahan dasar yang modern. Kubah – kubah kayu yang besar dan perabot rumah yang indah membuktikan kegunaan dan keindahannya. Bahkan dalam bentuk alih seperti kayu lapis, papan partikel dan papan serat, kayu telah menjadi bahan bangunan yang berharga. Di samping itu, kayu merupakan bahan dasar pulp dan kertas, serat, film, aditif, dan banyak produk – produk lain. Dalam proses produksinya industri pulp and paper membutuhkan air dalam jumlah yang sangat besar. Hal ini dapat mengancam kelestarian habitat di sekitarnya karena mengurangi tingkat ketersediaan air bagi kehidupan hewan air. Pulp dibuat secara mekanis maupun kimia dengan memisahkan serat kayu atau selulosa dari bahan lain. Dalam proses kraft pulping, larutan campuran antara sodium hidroksida dan sodium sulfida digunakan untuk melarutkan bahan tidak berserat. Pulp kemudian diputihkan untuk menghasilkan kertas yang putih. Beberapa zat kimia digunakan dalam proses pemutihan (bleaching) antara lain gas klorin, sodium hidroksida, kalsium hipoklorit, klorin dioksida, hidrogen peroksida dan sodium peroksida. Setelah penambahan filter dan pewarna, bubur kertas dibuat menjadi kertas Air adalah unsur alami semua bagian suatu pohon yang hidup. Dalam bagian xilem, air umumnya berjumlah lebih daripada separuh berat total : artinya, berat air dalam kayu segar umumnya sama atau lebih besar daripada berat bahan kayu kering. Apabila pohon mati atau suatu kayu glondong diolah menjadi kayu gergajian, finir, atau serpih kayu segera mulai kehilangan sejumlah airnya ke
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
17
udara sekitarnya. Jika pengeringan terus berlangsung cukup lama, dimensi dan sifat – sifat kayu akan mulai mengalami perubahan. Sejumlah air akan tetap tinggal di dalam struktur dinding – dinding sel bahkan setelah kayu diolah menjadi kayu gergajian, finir, partikel, atau produk serat. Sifat – sifat fisik dan mekaniknya ketahanan terhadap penghancuran biologis, dan kestabilan dimensi produk akan dipengaruhi oleh jumlah air yang ada dan fluktuasinya dengan waktu.
2.1.1. Kandungan air kayu Kandungan air kayu segar adalah penting karena hubungannya yang langsung dengan berat kayu glondong dan papan gergajian segar. Karenanya, hal ini merupakan perhatian bagi mereka yang merancang peralatan permanenan dan angkutan atau membeli kayu atas dasar berat. Apabila berat segar harus digunakan sebagai dasar pembelian kayu glondong atau kayu pulp, sebaiknya dilakukan penelitian di tempat tentang kandungan air segar Sepanjang menyangkut komponen – komponen kimia kayu, maka perlu dibedakan antara komponen – komponen makromolekul utama dinding sel selulosa, poliosa, dan lignin, yang terdapat pada semua kayu dan komponen – komponen minor dengan berat molekul kecil, yang biasanya lebih berkaitan dengan jenis kayu tertentu dalam jenis dan jumlahnya. Perbandingan dan komposisi kimia lignin dan poliosa berbeda pada kayu lunak dan kayu keras, sedangkan selulosa merupakan komponen yang seragam pada semua kayu.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
18
Komponen kimia pulp adalah selulosa 45%, hemiselulosa 10%, lignin 35%, zat ekstraktif 10%. Selulosa adalah suatu polimer yang terdiri glukosa dalam bentuk piranosa yang berhubungan satu sama lain. Rumus molekulnya adalah C6H10O5 dengan berat molekulnya lebih dari 250. Selulosa tidak dapat larut dalam air, asam encer dan alkali encer pada suhu kamar. Komponen utama lain setelah selulosa didalam pulp adalah hemiselulosa. Hemiselulosa terdapat bersama – sama selulosa dalam jaringan tanaman. Hemiselulosa di dalam pulp mempunyai peranan yang penting terutama dalam hal daya ikat. Hemiselulosa dapat dipisahkan dari selulosa, karena dapat larut dalam alkali encer dan air panas. Berdasarkan kandungan selulosanya kayu dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu :kayu keras dan kayu lunak. Pada umumnya kayu lunak menghasilkan pulp yang lebih kuat dari pada kayu keras. Ini disebabkan serat kayu lunak lebih panjang dan fleksibel dibandingkan dengan serat kayu keras. Pada kondisi reaksi yang sama kayu lunak biasanya memberi tingkat kecerahan yang lebih rendah dibanding dengan kayu keras. Kertas dari kayu keras mempunyai kualitas cetak yang lebih baik membentuk permukaan kertas yang lebih halus karena seratnya lebih halus.
2.1.2. Analisis kayu Analisis kayu mencakup penentuan komposisi kayu maupun isolasi, pemurnian, dan karakterisasi konstituen kayu. Karena kayu adalah bahan alam, maka digunakan prosedur dan metoda analisa yang dimodifikasi untuk kayu dan
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
19
senyawa – senyawa yang berkaitan dengan kayu. Kesukaran utama dalam menganalisa kayu pada umumnya tidak terletak pada jumlah komponen, yang kadang – kadang sangat berbeda dalam komposisi dan sifat – sifat kimia tetapi terletak pada kenyataan bahwa ada hubungan ultrastruktur dan kimia antara makromolekul dinding sel. Analisis kayu dapat dilakukan dengan cara yang sangat berbeda, misal hanya
menentukan
komponen
dinding
sel
utama,
seperti polisakarida
(holoselulosa) dan lignin disamping ekstraktif dan abu. Kualitas pulp yang dihasilkan terutama dipengaruhi oleh : 1. Kadar selulosa 2. Ukuran serat 3. Kemudahan serat diputihkan Kualitas pulp tergantung dari pada bahan baku dan proses pembuatannya. Salah satu proses yang terpenting dalam pembuatan pulp yaitu pencucian dengan menggunakan air. Ada juga beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk mendapatkan kualitas pulp dalam pembuatan pulp dengan menggunakan proses industri adalah : 1. meningkatkan rendemen pulp. 2. mengurangi kebutuhan energi. 3. mengurangi jumlah bahan kimia yang dibutuhkan untuk pembuatan pulp dan pengelantangan, termaksud peningkatan proses pemulihan bahan – bahan kimia. 4. mengurangi pencemaran udara dan air.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
20
5. pengembangan proses pembuatan pulp bebas belerang dan serangkaian pengelantangan yang bebas klor. 6. fleksibilitas tinggi mengenai rendemen, kualitas dan kemungkinan pengelantangan pulp. 7. kondisi – kondisi proses yang memungkinkan penyiapan hasil samping pembuatan pulp. 8. unit – unit produksi lebih kecil yang menguntungkan yang membutuhkan biaya lebih rendah untuk mendirikan pabrik – pabrik baru dan menurunkan kebutuhan bahan baku.
2.2. Komposisi Kimia Dari Kayu Secara kimia, kayu terdiri dari empat komponen yaitu : selulosa, hemiselulosa, lignin, dan zat ekstraktif. Keempat komponen ini sangat mempengaruhi kualitas pulp dan kertas yang dihasilkan.
1. Selulosa Selulosa adalah komponen utama dari kayu dan merupakan polisakarida linier dengan rantai yang cukup panjang yang terdiri dari glukosa – glukosa yang kemudian berhubungan satu sama lain. Selulosa merupakan komponen kayu yang terbesar, yang dalam kayu lunak dan kayu keras jumlahnya mencapai hampir setengahnya. Selulosa merupakan polimer linier dengan berat molekul tinggi yang tersusun seluruhnya atas β – D – glukosa. Karena sifat – sifat kimia dan fisikanya maupun struktur supramolekulnya maka ia dapat memenuhi fungsinya sebagai komponen struktur
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
21
utama dinding sel tumbuhan dan selulosa merupakan struktur dasar sel – sel tanaman, oleh karena itu merupakan bahan alam yang paling penting yang dibuat oleh organisme hidup. Di dalam kayu, selulosa tidak hanya disertai dengan poliosa dan lignin tetapi juga terikat erat dengannya, dan pemisahannya memerlukan perlakuan kimia yang intensif. Selulosa merupakan bahan dasar dari banyak produk teknologi dan karena itu diisolasi terutama dari kayu dengan proses pembuatan pulp dalam skala besar.
2. Hemiselulosa Hemiselulosa adalah polimer yang baik dibentuk dari monosakarida. Berbeda dengan selulosa, dimana hemiselulosa mempunyai lima jenis polimer yang berkadar monosakarida berbeda yaitu : glukosa, galaktosa, sitosa, dan arabinosa. Jenis kayu yang berbeda mempunyai komposisi hemiselulosa yang berbeda. Kayu keras lebih banyak mengandung silosa, sedangkan kayu lunak lebih banyak mempunyai glukosa. Rantai hemiselulosa lebih pendek dari pada rantai selulosa. Hemiselulosa adalah polimer bercabang atau tidak linier. Selama pembuatau pulp, hemiselulosa bereaksi lebih cepat dengan larutan pemasak dibandingkan dengan selulosa. Hemiselulosa bersifat hidrofil (mudah menyerap air) yang mengakibatkan strukturnya jadi kurang teratur. Kadar hemiselulosa dalam pulp jauh lebih kecil dibandingkan dengan serat asal, karena selama pemasakan hemiselulosa bereaksi dengan bahan pemasak dan lebih mudah terlarut daripada selulosa.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
22
3. Lignin Lignin merupakan polimer yang kompleks yang tersusun dari unit – unit phenylpropana, amorf, bersifat aromatis dengan density 1,3 dengan indeks bias 1,6. Berat molekul 1500 – 2000 yang bervariasi dengan jenis kayu. Kadar lignin dalam kayu 20% - 30% . Struktur molekul lignin belum dapat diketahui, karena metoda isolasi untuk lignin dapat mengakibatkan perubahan struktur. Lignin merupakan bagian yang tidak diinginkan dalam pulp, sehingga harus dihilangkan atau diputihkan sesuai dengan mutu pulp yang diinginkan. Hal ini disebabkan oleh lignin mempunyai sifat menolak air (hidrofobik) dan kaku sehingga kandungan lignin dalam pulp akan menyulitkan penggilingan. Lignin banyak di jumpai pada tumbuh – tumbuhan sebagai zat perekat yang berhubungan dengan kekakuan kayu. Penentuan kandungan lignin adalah penting untuk analisis kayu maupun untuk karakterisasi pulp. Metoda – metoda penentuan lignin secara kuantitatif dapat dibagi sebagai berikut : − metoda langsung, yaitu lignin ditentukan sebagai sisa − metoda tidak langsung, yaitu di mana kandungan lignin : -
dihitung sesudah penentuan polisakarida
-
ditentukan dengan metoda – metoda spektofotometri
-
merupakan hasil reaksi lignin dengan kemikalia pengoksida
4.Zat Ekstraktif Istilah ekstraktif kayu meliputi sejumlah besar senyawa yang berbeda yang dapat diekstraksi dari kayu dengan menggunakan pelarut polar dan non polar.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
23
Dalam arti yang sempit ekstraktif merupakan senyawa – senyawa yang larut dalam pelarut organik Ekstraktif, meliputi hormon tumbuhan, resin, asam lemak dan unsur lain. Komponen ini sangat beracun bagi kehidupan perairan dan mencapai jumlah toksik akut dalam fluen industri kertas Ekstraktif terdiri atas jumlah yang sangat besar dari senyawa – senyawa tunggal tipe hidrofil maupun tiofil. Ekstraktif dapat dipandang sebagai konstituen kayu yang tidak struktural, hampir seluruhnya terbentuk dari senyawa – senyawa ekstrakulikuler dan berat molekul rendah. Ekstraktif – ekstraktif menempati tempat – tempat morfologi tertentu di dalam struktur kayu. Sebagai contoh, asam – asam resin yang terdapat dalam saluran resin, sedangkan lemak dan lilin terdapat dalam sel – sel parenkim jari – jari
2.3. Metode Pembuatan Pulp Pulp adalah produk utama kayu, terutama digunakan untuk pembuatan kertas, tetapi ia juga diproses menjadi berbagai turunan selulosa, seprti sutera rayon dan selofan. Tujuan pembuatan pulp adalah untuk memisahkan serat – serat selulosa dari komponen – komponen yang lain yang terdapat dalam bahan berserat menjadi individu – individu serat Pulp adalah sisa hasil pembuburan bahan tumbuh – tumbuhan yang komponen utamanya terdiri dari selulosa dalam bentuk serat. Bahan ini dapat diubah menjadi pulp melalui proses mekanis, proses kimia atau proses semikimia.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
24
1. Secara Mekanis Pulp dapat di buat dari kayu dengan pengolahan secara mekanis tanpa perlakuan kimia. Proses ini memiliki keunggulan antara lain memberikan hasil yang lebih tinggi tetapi itu membutuhkan energi yang lebih besar. Pulp – pulp mekanik lebih banyak diproduksi dari kayu – kayu yang lunak. Pada proses ini kandungan lignin dan zat – zat lain masih tinggi.
2. Secara Semi Kimia Pembuatan pulp secara semikimia merupakan proses dua tahap yaitu: Tahap pertama serpihan kayu diolah dengan bahan kimia yang tidak terlalu banyak untuk memutus ikatan interseluler dengan menghilangkan sebagian hemiselulosa dan lignin, selanjutnya mengalami pelakuan mekanis untuk memisahkan serat – seratnya. Cara pembuatan pulp secara semikimia dilakukan untuk mendapatkan hasil pulp yang lebih baik, disamping untuk mempertahankan keunggulan sifat pulp yang akan diperoleh dengan cara mekanis. Hasil dan kualitas pulp yang diperoleh dengan cara semi kimia terletak diantara hasil pulp yang diperoleh dengan cara kimia maupun mekanis. Cara semi kimia ini lebih sesuai untuk bahan baku jenis kayu keras. Hasil pulp yang diperoleh sekitar 60 – 70% dan berat kering bahan baku.
3. Secara Kimia Pembuatan pulp secara kimia adalah proses pembuatan pulp dengan menggunakan bahan kimia sebagai bahan utama untuk melarutkan bagian – bagian kayu yang tidak diinginkan, sehingga pulp yang berkadar selulosa tinggi
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
25
dapat dihilangkan. Pulp yang telah dihasilkan akan mudah untuk diputihkan dan pada umumnya dilakukan untuk menghasilkan jenis kertas tertentu seperti tissue, kertas cetak dan lain – lain. Hampir semua produksi pulp kimia di dunia saat ini masih didasarkan pada proses – proses sulfit dan sulfat, yang terakhir yang paling banyak. Ada tiga macam pembuatan pulp secara kimia, yaitu :
a. Proses Sulfit Pembuatan pulp secara proses sulfit akan menggunakan larutan garam seperti Kalsium sulfit, Magnesium sulfit, Natrium sulfit dan Amonium sulfit sebagai larutan pemasak. Tahap – tahap yang dilakukan pada proses ini adalah tahap pemasakan, dimana akan terjadi proses pemutusan rantai antara lignin dan selulosa. Tahap pencucian, dimana terjadi proses pencucian larutan pemasak yang dibawa dari proses pemasakan. Tahap bleaching, dimana terjadi proses pemutihan bubur, untuk meningkatkan kemurnian dari bubur pulp dan tahap penyaringan adalah untuk membentuk bubur pulp menjadi lembaran. Dengan proses sulfit maka bahan baku dapat diputihkan dengan lebih mudah sehingga akan dihasilkan kertas yang bewarna lebih putih dibandingkan dengan proses kraft.
b. Proses Soda Proses soda menggunakan larutan NaOH sebagai bahan kimia yang aktif, dimana larutan NaOH akan berfungsi untuk melarutkan lignin, karbohidrat, asam – asam organik, resin, dan lain – lain, sehingga selulosa akan terlepas dari ikatannya. Proses ini akan cocok untuk bahan baku yang memiliki serat yang Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
26
pendek seperti merang, jerami dan lain – lain. Selama proses ini tidak menggunakan proses sulfur, sehingga polusinya tidak akan terlalu besar dan perlu pembuatan kembali bahan kimia dari buangannya. Pulp yang telah dihasilkan dari proses ini akan kurang kuat, ukurannya pendek dan akan memiliki warna yamg coklat tetapi mudah diputihkan. Lama proses pemasakannya akan sama dengan proses sulfit c. Proses Sulfat Proses sulfat juga dikenal dengan nama proses kraft. Dalam pemasakan kayu pada proses sulfat (kraft), digunakan larutan pemasak alkali yaitu NaOH, Na2S, dan Na2CO3, selama pemasakan berat larutan pemasak akan hilang dan akan digantikan oleh larutan Na2SO4. Kombinasi penggunaan larutan pemasak ini menghasilkan sifat pulp yang berbeda dari proses sulfit dan proses soda. Setelah terjadi pemasakan akan terjadi pelepasan serat – serat kayu. Serat – serat kayu dan kotoran – kotoran serta komponen lainnya akan dipisahkan dengan melakukan proses pencucian dan penyaringan. Cairan pemasak yang bebas dari serat yang lazim disebut dengan black liquor (lindi hitam), dipekatkan dengan melakukan penguapan dan dibakar pada unit pengambilan bahan kimia, yang diperoleh kembali akan digunakan lagi sebagai cairan pamasak. Proses pembuatan pulp kraft dan pulp yang dihasilkan dipengaruhi oleh beberapa parameter : 1. bahan baku (spesies dan kualitas kayu) 2. nisbah lindi pemasak terhadap kayu 3. waktu dan suhu pemasakan 4. banyaknya dan konsentrasi bahan kimia pemasak Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
27
5. komposisi bahan kimia pemasak 2.4. Pencucian Proses pembuatan pulp secara kimia yang dipilih oleh PT. Toba Pulp Lestari adalah proses Alkali Sulphate atau kraft yang berarti mempergunakan NaOH dan Na2S yang disebut dengan lindi putih (White Liquor) sebagai zat kimia pemasak. Bahan dasar mentah yang dipergunakan adalah eukalyptus. Salah satu bagian penting dalam proses pembuatan pulp ialah proses pencucian (washing). Proses pencucian dilakukan setelah melewati proses pemasakan (digester). Pada proses pencucian tahap IV akan diperiksa kadar soda yang tertinggal di dalam pulp dengan parameter Soda Loss. Dimana kadar soda yang layak pada pulp agar produksi pulp layak unrtuk diperdagangkan biasanya maksimal 7 kg/ton pulp. Soda ini akan sangat mempengaruhi terhadap kualitas, keputihan dari pulp yang dihasilkan. Pencucian pulp secara efisien sangat penting dilakukan untuk memastikan kebutuhan maksimal zat kimia dalam proses pulping dan mengurangi jumlah limbah organik yang terbawa oleh pulp dalam proses pemutihan. Pulp yang kurang tercuci membutuhkan dosis zat pemutih yang lebih besar. Pencucian pulp dilakukan mengikuti masing-masing proses untuk menghilangkan materi yang tidak diinginkan dalam pulp. Hasil samping berupa black liquor, debu, lignin, dan pemutih dihilangkan setelah tiap tahapan proses selesai. Efisiensi pencucian diukur berdasarkan tingkat kebersihan bubur kertas dan jumlah air yang digunakan untuk mencapai tingkat kebersihan tersebut. Tujuan dari pencucian bubur pulp adalah :
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
28
1. Untuk
membersihkan
(memurnikan)
bubur
pulp
dari
lindi
pemasakannya. 2. Untuk menghemat bahan – bahan kimia pemasak agar dapat dipakai kembali 3.
Untuk mengumpulkan bahan – bahan yang tidak larut yang tidak dapat dipakai kembali sebagai bahan bakar.
4.
Untuk memisahkan serat – serat selulosa dari komponen – komponen lain yang terdapat dalam bahan – bahan berserat selulosa menjadi individu serat.
Sifat dari kualitas air yang dipakai untuk proses pencucian adalah : 1. Bebas dari mikroorganisme 2. Tidak berwarna 3. Tidak mengandung toxic Bubur pulp yang telah dimasak pada unit digester, kemudian disaring dan dicuci
(dibersihkan)
dengan
menggunakan
air.
Air
berfungsi
untuk
menghilangkan lindi hitam (black liquor) yang dapat mengotori produk akhir dari pulp. Pada pencucian di washing plant dihasilkan lindi hitam yang menghasilkan bahan kimia cairan pamasak dan bahan padat terlarut yaitu komponen pengikat serat kayu yang berupa senyawa karbon dan lindi hitam yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar di recovery boiler yang akan menghasilkan lelehan ( smelt ) hijau dan dapat diolah kembali dengan menambah zat kapur sehingga diperoleh lindi putih kembali.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
29
Menurut
W.B
Kenneth pencucian
bubur
pulp
dilakukan
untuk
mendapatkan jumlah maksimum bahan – bahan kimia yang digunakan ketika memasak dengan pengenceran yang minimum. Hal ini menyangkut penghematan biaya dan memperkecil pencemaran Pencucian bubur pulp pada mulanya dilakukan dalam sebuah tangki yang disebut dengan ‘Diffuser’ (menyebar). Dari percobaan yang telah dilakukan, proses ini sangat lambat dan tidak efisien, dan cenderung menyebabkan masih terlalu banyak lindi hitam yang akan tersisa ( pencucian kurang bersih ). Kemudian ditemukanlah suatu alat disebut ‘ rotary vacum cylinder ‘ (vacum silinder putar) yang berhasil menggantikan alat Diffuser dan tidak terlalu banyak memerlukan tenaga dan ruangan tapi angka produksinya lebih besar, sekaligus dapat dilakukan pencucian yang cukup efisien. Hal ini merupakan faktor yang utama yang mendorong penggunaan alat vacum washer tersebut. Alat ini biasanya dilengkapi dengan empat alat pencuci vacum yang dialiri dengan air pencuci. Tejadinya pembusaan dari lindi akan mempengaruhi jumlah tahap – tahapnya, misalnya lindi yang tidak terlalu banyak berbusa seperti yang dari kayu keras dapat dihilangkan dengan tiga tahap. Untuk kecepatan dan juga efisiensi yang sama akan diperlukan empat tahap untuk kayu pinus dengan kandungan sabun dan pembusaan yang cukup tinggi. Antara 98 dan 99 % dari bahan kimia yang dipakai keluar dari bubur pulp yang dicuci tersebut. Kandungan soda pada bubur pulp maksimal kira – kira 10 kg/ton dari pulp kering., dan soda itu begitu kuat terikat dalam bubur pulp. Sodium dan black liquor tersebut akan meninggalkan sistem pencucian ( bersama
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
30
bubur pulp ) dalam bentuk sodium lignates. Sebenarnya hanya relatif sedikit Na2SO4 yang masih terkandung dalam lindi hitam tersebut. Filtrat dari lindi hitam sebagian besar akan disalurkan kedalam alat penguapan (evaporator). Bilamana pencucian bubur pulp akan dilakukan secara kontinu (terus menerus), maka filtrat pertama ini akan dipakai untuk mencuci bubur pulp sebelum dipompakan ke evaporator untuk penguapan. Lindi hitam encer akan mengandung serat ( fiber ) yang jumlahnya berbeda – beda, bergantung pada kondisi alat penyaring pada digester. Bubur pulp ini akan memberi pengaruh buruk pada alat penguapan lindi hitam itu, dimana akan cenderung menumpuk dan mengurangi kapasitas pemanasan. Oleh karena hal penyaringan lindi hitam itu sering dilakukan untuk memperkecil jumlah serat – serat yang akan terbawa ke evaporator ataupun tower oksidasi lindi hitam.
2.5. Variabel Operasi Faktor – faktor yang mempengaruhi proses pencucian adalah sebagai berikut :
1.Faktor Pengencer Aliran air pencuci merupakan faktor yang paling penting yang mempengaruhi kehilangan yang terjadi saat pencucian. Dengan aliran air yang lambat, kehilangan yang terjadi saat pencucian bubur pulp tersebut akan lebih kecil, maka untuk mengatasi keadaan tersebut dapat dicapai dengan cara meningkatkan aliran air pencuci. Ini dapat terlihat pada gambar yang memperlihatkan suatu hubungan diantara jumlah kandungan soda pada bubur pulp
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
31
dan factor pengencer (dilution faktor yang dinyatakan sebagai jumlah air pencuci tiap ton pulp pengencer lindi hitam dari tanki blow, berhubungan dengan faktor pengencer). Bilamana faktor pengencer ditambah, maka hasil yang diperoleh akan berkurang dan pada suatu titik akan tidak ekonomis dengan mempergunakan lebih banyak air pencuci karena tingginya biaya untuk evaporasi. Pada prakteknya, faktor pengencer itu dapat dikontrol dengan menjaga agar konsentrasi lindi hitam encer padatan tetap konstan. Variabel – variabel faktor pengencer bergantung pada : 1. Kemampuan suatu operator ataupun automatik sistem kendali untuk tetap mengikuti variasi tingkat produksinya. 2. Kestabilan operasi tingkat produksinya. Menurut O. Korhonen (1979), peningkatan pengontrolan faktor pengencer dapat dicapai dengan jalan menentukan filtrat lindi atau padatan. Ada juga perlunya menentukan sistem kendali automatik yang baik secara kontinu mendapat hasil dari perbaikan konsentrasi lindi hitam encer atau konduktiviti filtrat tahap akhir, karena jarang dihasilkan faktor pengencer yang konstan.
2. Temperatur Air Pencuci. Temperatur air pencuci (wash water) sangat mempengaruhi keadaan pencucian yang dikehendaki. Pencucian (washing) akan kurang baik hasilnya jika pada temperatur yang dingin. Akan baik jika beberapa derajat dibawah titik didih sangat buruk hasilnya jika tidak mencapai suhu titik didih.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
32
Hasil – hasil yang ditemukan pada temperatur 700C, dimana pada temperatur tersebut air pencuci dapat melarutkan secara baik padatan yang harus dihilangkan dari bubur pulp dan hemiselulosa menjadi lembut. Ini akan menghasilkan struktur serat yang lebih terbuka dan memungkinkan perbaikan flow air pencuci. Jika pada temperatur air yang lebih tinggi akan mengakibatkan terlalu tingginya evolusi uap dari lindi hitam. Temperatur air pencuci yang optimum di PT. Toba Pulp Lestari ialah 70 0C. Temperatur air pencuci dipertahankan 700C untuk mengurangi kemungkinan terjadinya pembiasan, oleh karena hal ini akan sangat mengurangi kesempurnaan pencucian.
3. Distribusi flow air pencuci (shower flow distribution). Pemanfaatan flow air pencuci akan bergantung pada struktur pipa air pencuci dan distribusi flow air pencuci sering terjadi penyumbatan di beberapa pabrik, dan program pembersihan secara teratur paling penting untuk mencegah hal tersebut. Pendistribusian flow air pencuci diantara pipa – pipa seharusnya dipertahankan tetap merata dan perbandingan optimum antara air yang dipakai dengan bubur pulp yang dihasilkan. Air pencuci yang dipakai untuk bubur pulp pada alat pencuci tetap dipartahankan pada kecepatan rendah yaitu dengan menggunakan multiple showers yang dilakukan karena 1. Untuk menyempurnakan pendistribusian air pencuci keseluruh bubur pulp. 2. Untuk mengurangi atau memperkecil generasi busa (foam). Busa ini akan menimbulkan efek yang buruk terhadap efisiensi pencucian, karena gelembung kecil itu tidak hanya menghambat penyaluram air
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
33
pencuci melalui bubur pulp itu, tetapi juga menghasilkan lebih banyak gumpalan yang terbawa ke dalam washer selanjutnya. Bahan kimia yang dipakai untuk mengurangi busa pada beberapa washer tersebut, bilamana melebihi kapasitas.
4. Konsistensi bubur pulp. Konsistensi yang rendah dapat meningkatkan (memperbaiki) penyebaran pencucian atau pembentukan sheet pulp. Tetapi juga memperbanyak blow back dan memerlukan putaran drum yang tinggi serta kapasitas pompa resirklulasi lindi (liquor) yang juga harus tinggi. Konsistensi harus ditingkatkan sesuai dengan putaran drumnya. Karena adanya saling ketergantungan konsistensi bubur pulp akan disesuaikan dengan mengatur posisi katub pengencernya. Suatu tabel dapat menentukan faktor pengencer untuk mendapatkan kosistensi yang dikehendaki.
5. Level (Pulp Washing Rate) Dengan level yang telah ditetapkan akan dapat mengurangi kesulitan ketersumbatan dan dapat dijaga untuk tetap konstan dengan mengatur jumlah aliran pengencer ataupun putaran drum. Level yang beroperasi dengan baik adalah yang mendekati batas tertinggi dan ini akan mempermudah mencapai putaran drum dan konsistensi yang rendah tanpa menimbulkan problem ketersumbatan.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
34
BAB 3 MATERI DAN METODOLOGI
3.1. Materi 3.1.1. Peralatan yang digunakan : 1. Radiscreen 2. Raditrim 3. Vacumwasher 4. Blower for washer hood ventilation 5. Liquor filter 6. Foam breakers 7. Blower for air doctor 8. Primary pressure screen 9. Swing screen 10. Secondary pressure screen 11. Tertiary pressure screen 12. Screw press 13. Filtrate tank 14. Washing shower 15. Face wire 3.1.2. Bahan – bahan 1. Bubur pulp Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
35
2. Air pencuci. 3.2. Metodologi Percobaan
Prosedur Kerja 3.2.1. Operasi di Area Washing/Pencucian − Dari 2 tangki blow hasil dari pemasakan di digester, pulp penyimpanan diencerkan kira – kira 3,0 – 3,5 % kekentalannya lalu dipompakan ke area washing − Dibagian bawah tangki blow di encerkan dengan memakai pompa yaitu pompa liquor 421 PC 301 lokasi di area washing. Aliran pulp stock datang dari tangki blow disetel dengan dua aliran katub kontrol FIC – 171 & FIC – 172 − Pulp stock di masukkan ke radiscreen, di pipa mau masuk ke radiscreen diencerkan oleh katub kontrol FIC – 213 sampai kira – kira 2% kekentalannya − Pulp yang diterima dari radiscreen pergi ke washer # 1 vat dan serat kasar dan mata kayu pergi ke raditrim − Mata kayu di pisahkan lagi dari raditrim dan dikirim ke screew press # 1 dan yang diterima dari raditrim pergi ke washer # 1 vat − Kekentalan dari tangki blow “A” dan “B” di jaga pada 3,5% - 4,0% kekentalan oleh alat pengukur NIC – 169 % NIC – 170 − Dari radiscreen pulp yang diterima ke washer # 1 diencerkan menjadi 1,0% - 1,5% kekentalannya oleh katub kontrol FIC – 038 sebelum masuk ke washer # 1 vat
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
36
− Serat kasar dan mata kayu diolah kembali di raditrim yang mana dipisahkan antara mata kayu dan material yang besar lainnya. − Pulp yang diterima dari raditrim di pompakan kembali ke pipa stock yang ke washer # 1 − Pulp stock yang masuk ke washer # 1, setelah keluar dari washer kira – kira ketebalannya 12% - 14% kekentalannya oleh vacuum washer dan untuk mencuci pulp tersebut diambil dari lindi hitam dari tangki filtrate # 2 melalui pompa 421PC – 035 dan aliran lindi hitam tersebut dikontrol oleh FIC – 042 − Pulp stock yang tebal tersebut masuk ke Hi – speed repulper dan low speed repulper dan diencerkan menjadi 1,0% - 1,5 % kekentalannya dengan katub HIV – 041 dan pulp stock tersebut masuk ke washer # 2 − Stock pulp di washer # 2 vat kembali dicuci oleh lindi hitam yang kadarnya lebih rendah dari tangki filtrate # 3 melalui pompa 421 PC 306 aliran tersebut dikontrol oleh FIC – 046 dan ketebalan pulp tersebut kira – kira 12% - 14% kekentalan − Pulp stock yang tebal dari washer # 2 di masukkan ke sebuah repulper A – 110 & A – 111 dan pulp tersebut di encerkan oleh lindi hitam dari tangki filtrate # 3 melalui pompa 421 PC – 304 dan katub HIV – 045, dimana stock pulp tersebut dicuci dan di tebalkan kembali di washer # 3 . untuk mencucinya digunakan lindi hitam yang berkadar rendah dari tangki filtrate # 4 melalui pompa 421 PC – 407 dan dikontrol oleh FIC – 049
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
37
− Stock pulp masuk ke sebuah repulper conveyor dimana stock pulp tersebut di encerkan dengan lindi hitam dari tangki filtrate # 4 dan dikontrol oleh FIC – 050 dan masuk ke sebuah tangki yang disebut wash stock tank pada kekentalan kira – kira 4% - 5% − Dimana sebelum masuk ke washer # 4 harus melewati operasi screening 3.2.2. Operasi di Area Screening − Operasi screening
menggunakan tiga tahap, tahap pertama
mempunyai satu delta screen F – 101 dan satu screen periflow 1100 F – 102 dan sebuah swing screen F – 103 yang mana dapat dipergunakan sebagai primary screen atau secondary screen − Dari tangki penyimpanan pulp dari pencucian dipompakan dengan pompa 421 PC – 401 − Kekentalan pulp yang dipompakan di kontrol kira – kira 4% - 5% kekentalannya dengan alat pengontrol yaitu kontroller NIC – 052 − Ke primary screen / screen tahap pertama , pulp stock tersebut dipompakan lagi dengan pompa 421 PC – 402 dicampur bersamaan dengan lindi hitam yang datang dari dilution tank, agar stock pulp yang masuk ke screen tahap pertama kekentalannya kira – kira 1% − Jumlah reject yang diambil dari screen tahap pertama dapat distel / dikontrol menggunakan alat yang disebut controller FIC – 057 , FIC – 060 dan atau FIC – 063
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
38
− Kapasitas screen dapat dikontrol dengan alat yaitu differential controller / alat pengontorl perbedaan tekanan PDIC – 056, PDIC – 059, PDIC – 087 − Dilusi / pengencer yang ke screen tahap pertama alat yang digunakan yaitu flow controller / aliran yang dikontrol FIC – 055, FIC – 058. − Reject / serat kasar dari screen tahap pertama di pompakan ke screen tahap kedua dengan memakai pompa 421 PC – 403, pada waktu dipompakan ditambahkan lindi hitam yang diambil dari tangki T – 117. − Pulp yang diterima dari secondary stage / tahap kedua di kembalikan lagi ke inlet / yang mau masuk ke pompa 421 PC – 402 melalui sebuah alat pengontrol PIDC – 056. − Aliran reject / serat kasar dari screen tahap kedua dikontrol dengan menggunakan alat FIC – 066 dan dipompakan ke tahap ketiga yaitu screen F – 195 melalui pompa 421 PC – 404. − Dilusi / pengencer screen tahap kedua dikontrol dengan alat yaitu controller FIC – 064. − Screen tahap ketiga mempunyai alat pengontrol sebagai berikut :
Alat pengontrol perbedaan tekanan PDIC – 069.
Alat pengontrol serat kasar FIC – 070.
Alat pengontrol aliran pengencer FIC – 068.
− Pulp yang diterima dari screen tahap ketiga dikembalikan ke yang mau masuk pompa 421 PC – 403. Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
39
− Reject / serat kasar dari screen tahap ketiga dimasukkan ke tangki screw press dan bersamaan dengan alat serat kasar dari radistrim lalu di pompakan ke screw press # 2 − Accept / yang diterima dari screw press # 2 dikembalikan ke yang mau masuk / inlet screen tahap ketiga. − Kalau ada yang diperlukan yaitu screen tahap pertama, screen tahap kedua, screen tahap ketiga dapat dipisahkan melalui penutupan katub yang dioperasikan secara manual. − Stock pulp yang diterima di screen tahap pertama diencerkan sampai 1,0% - 1,5% dengan menambahkan keenceran melalui alat yaitu controller FIC – 067, sebelum masuk ke washer # 4. pulp stock akan menjadi 12% - 14% ketebalannya sesudah melewati washer / alat pencuci − Air panas atau air kondensasi dari evaporator yang dipakai untuk mencuci pulp yang terakhir di washer # 4 dengan menggunakan alat yaitu flow controller valve / katub pengontrol aliran FIC – 083 dan FIC – 078 − Washer wire / saringan washer terus menerus dicuci dengan sebuah pompa wire cleaning 421 PC – 408 − Setelah dicuci pulp yang sudah bersih dan kekentalannya 12% - 14% terus menerus masuk ke screw conveyor − Pulp stock dari screw conveyor dimasukkan ke sebuah tangki feed T – 119 yang terletak dilantai dua dari tangki feed dipompakan ke
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
40
tangki yang disebut unbleach high density tower melalui pompa MC 421 PC – 107 − Ketinggian tangki feed akan dikontrol dengan alat yang disebut controller LIC – 080 , katub pengencer yang menambahkan air ke tangki feed juga dikontrol dengan alat yaitu HIV – 081 dan HIV – 082 agar ketinggian tangki feed dapat dijaga. pompa vacuum 421 PC – 108 tujuannya adalah untuk mengambil udara atau gas – gas dari pulp stock yang ada di tangki feed melalui alat pengontrol yaitu katub HV – 085.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
41
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Hasil dari pengamatan soda loss dan % solid di lapangan terdapat pada tabel 4.1 dibawah ini. Tabel 4.1. Data Pengamatan soda loss dan % solid Dilapangan
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
42
NO
Washing
HOT WATER (M3 )
CONDENSATE ( M3 )
SODA LOSS ( KG/T )
% SOLID (%)
prod 1
312.59
0.00
1733.06
8.0
17.80
2
424.71
0.00
1626.88
8.0
17.00
3
13.93
12.08
72.11
7.7
17.40
4
257.89
0.85
1149.84
7.6
17.00
5
434.52
4.22
1612.59
7.5
18.10
6
439.57
17.76
1976.19
7.8
18.30
7
463.44
0.00
2196.06
7.8
18.60
8
507.08
188.88
2015.88
7.7
19.30
9
430.31
0.00
2092.63
7.6
20.60
10
495.26
15.32
1782.53
8.4
20.90
11
364.19
0.00
1657.88
7.2
20.90
12
393.34
30.49
1504.06
7.1
18.10
13
494.91
0.00
1400.06
7.3
17.50
4.2.Perhitungan 1. Kadar soda loss yang hilang untuk kadar soda loss 8,0 kg/ton : Soda loss yang hilang
= Volume air pencuci + produksi bubur pulp
Soda loss tersisa = 1733,06 + 312,59 8,0 = 255,78 kg/ton
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
43
Jadi, kadar soda loss yang hilang untuk 8,0 kg/ ton adalah = 255,78 kg/ton. Dan untuk mencari kadar soda loss yang lain dapat dicari dengan menggunakan perhitungan seperti diatas.
2.Kadar % solid yang hilang untuk kadar % solid 17,80 % : % Solid yang hilang = 100 % - % solid tersisa = 100 % - 17,8 % = 82,2 % Jadi, kadar % solid yang hilang untuk 17,80 % adalah = 82,2 %. Dan untuk mencari kadar % solid yang lain dapat dicari dengan menggunakan perhitungan seperti diatas, hasilnya terdapat pada table 4.2 dibawah ini.
Tabel 4.2. Data Perhitungan untuk soda loss dan % solid
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
44
NO
Washing
% solid (%)
prod
Volume air Soda Loss pencuci ( kg/ton )
1
312.59
1733.06
255.78
82,2
2
424.71
1626.88
256.4
83
3
13.93
84.19
12.74
82.6
4
257.89
1150.69
185.3
83
5
434.52
1616.81
273.51
81.9
6
439.57
1993.95
311.9
81.7
7
463.44
2196.06
340.96
81.4
8
507.08
2204.76
352.18
80.7
9
430.31
2092.63
331.96
79.4
10
495.26
1797.85
272.9
79.1
11
364.19
1657.88
280.84
79.1
12
393.34
1534.55
271.53
81.9
13
494.91
1400.06
259.5
82.5
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
45
4.3. Pembahasan Soda loss adalah banyaknya zat sodium yang terbawa keluar system dalam bubur pulp, yang tersisa pada proses pemasakan (cooking) sedangkan % solid adalah banyaknya padatan yang terlarut dalam black liquor dari bubur pulp. Dimana soda loss yang terkandung di air pencuci akan melalui tahap Recaustizing yaitu penarikan kembali soda dalam bentuk NaOH yang dihasilkan dari penambahan Ca(OH)2. NaOH yang dihasilkan ini akan digunakan kembali pada proses pemasakan sebagai larutan pemasak ( white liquor ), sedangkan % solid atau padatan yang didapat bisa berupa mata kayu yang tidak masak (reject), pasir dan batu yang terbawa dari chip file pada proses pemasakan. Dengan melakukan pengujian sampel di laboratorium, maka soda loss yang terkandung pada bubur pulp dapat diketahui dan kebutuhan air pencuci dapat ditentukan.Kandungan soda loss yang ada pada bubur pulp secara normal kira – kira 7 – 9 kg/ton dan % solid yang dikirim ke evaporator 16 – 19 kg/ton selebihnya dibuang keluar.Apabila kandungan soda masih terlalu tinggi maka penyiraman bubur pulp dengan air pencuci akan semakin ditingkatkan, dan sebaliknya. Dari hasil pengamatan dilapangan kandungan soda loss yang diperoleh adalah 7,1 – 8,4 kg/ton dan % solid yang diperolah sekitar 17,00 – 20,90 % pulp. Maka, soda loss dan % solid yang normal pada umumnya adalah 7 kg/ton dan 16%, sehingga jumlah air pencuci yang dibutuhkan untuk membersihkan bubur pulp tersebut akan tergantung dari kandungan soda loss dan % solid yang masih terdapat pada bubur pulp tersebut.maka akan semakin banyak pula air pencuci yang akan digunakan,hal ini disebabkan untuk mempermudah proses
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
46
selanjutnya untuk pemutihan (bleaching) supaya mendapatkan bubur pulp yang sesuai dengan keinginan konsumen. Proses pembuatan pulp kraft dan pulp yang dihasilkan dipengaruhi oleh beberapa parameter : 1. bahan baku (spesies dan kualitas kayu) 2.
nisbah lindi pemasak terhadap kayu
3.
waktu dan suhu pemasakan
4.
banyaknya dan konsentrasi bahan kimia pemasak
5.
komposisi bahan kimia pemasak
Pencucian pulp dilakukan mengikuti masing-masing proses untuk menghilangkan materi yang tidak diinginkan dalam pulp. Hasil samping berupa black liquor, debu, lignin, dan pemutih dihilangkan setelah tiap tahapan proses selesai. Efisiensi pencucian diukur berdasarkan tingkat kebersihan bubur kertas dan jumlah air yang digunakan untuk mencapai tingkat kebersihan tersebut. Tujuan dari pencucian bubur pulp adalah :
1. Untuk
membersihkan
(memurnikan)
bubur
pulp
dari
lindi
pemasakannya. 2. Untuk menghemat bahan – bahan kimia pemasak agar dapat dipakai kembali 3. Untuk mengumpulkan bahan – bahan yang tidak larut yang tidak dapat dipakai kembali sebagai bahan bakar.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
47
4. Untuk memisahkan serat – serat selulosa dari komponen – komponen lain yang terdapat dalam bahan – bahan berserat selulosa menjadi individu serat
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
48
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1. Kesimpulan
1. Banyaknya jumlah air pencuci yang digunakan dalam pencucian bubur plup tergantung dari banyaknya pulp yang masuk dan juga kadar soda loss yang terkandung pada bubur pulp. Semakin besar kadar soda loss yang terkandung dalam pulp maka semakin banyak pula air pencuci yang digunakan untuk mencuci bubur pulp tersebut, dan sebaliknya. Dan jenis air pencuci yang dipakai adalah Hot Water dan Condensate. 2. Semakin tinggi berat jenis pada lindi hitam, maka akan semakin tinggi pula nilai persen dari % solidnya 3. Sebaiknya soda loss yang terdapat pada bubur pulp harus seminimal mungkin, karena jika terlalu besar maka derajat keputihan dari pulp tersebut akan berkurang.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
49
4.2. Saran 1. Pada proses pencucian bubur pulp kita harus memperhatikan keadaan lingkungan sekitarnya jangan sampai terjadi pencemaran, karena bahan – bahan yang digunakan seperti bahan kimia pemasak tersebut dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. 2. Lindi hitam yang tersisa pada bubur pulp diusahakan sekecil mungkin, karena akan menimbulkan kesulitan pada saat proses penyaringan.
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
50
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2002.Washing Plant.Training and Development Centre. Porsea : PT. TOBA PULP LESTARI,Tbk PORSEA
Fengel.D. dan Wegner.G.1995. Kimia Kayu, Ultrastruktur Reaksi. Gadjah Mada.University Press. Yokyakarta
Haygren.Jhon G. Hasil Hutan Dan Ilmu Kayu. Gadjah Mada University Press. Yokyakarta
http:// One . Indoskripsi . Com ./ clik/1576/0. Diakses tanggal 30 April 2008
Sjostrom. Eero.1995. Kimia Kayu . Edisi 2 . Gadjah Mada University Press . Yokyakarta
Ian Putra K : Pengaruh Variasi Jumlah Dan Jenis Air Pencuci Terhadap Soda Loss Dan % Solid Pada Proses Washing Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari Tbk Porsea, 2008. USU Repository © 2009
