Laporan KP PT. RAPP

TK-4090 KERJA PRAKTEK

PT RIAU ANDALAN PULP AND PAPER

PANGKALAN KERINCI - RIAU

LAPORAN UMUM

Oleh:

Pratama Istiadi (13011048)

Pembimbing:

Prof. Dr. Tjandra Setiadi

Radar Herri Dalimunthe, S.T., M.Eng

SEMESTER I 2014/2015

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

ii

KATA PENGANTAR

Segenap puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-

Nya sehingga penulis dapat melaksanakan kegiatan kerja praktek dan menyelesaikan

laporan kerja praktek yang dilaksanakan di PT Riau Andalan Pulp and Paper (PT RAPP)

untuk periode tanggal 2 Juli hingga 18 Agustus 2013 dengan lancar dan tepat waktu.

Dalam pelaksanaan kegiatan kerja praktek dan penulisan laporan kerja praktek ini,

penulis mendapat banyak bantuan, bimbingan dan sumbangan pemikiran dari berbagai

pihak. Maka dari itu, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih

kepada:

1. General Manager PT RAPP

2. Ade Mutia dan Hamdani, selaku penghubung kerja praktek di PT RAPP,

3. Azka Aman, yang juga turut membantu penempatan penulis di PT RAPP,

4. Edward Ginting, selaku BU Head PT RiauPulp,

5. Ibnu Affan, selaku Fiberline Department Head,

6. Radar Herri Dalimunthe, selaku Fiberline 1 Area Head dan pembimbing lapangan

7. Roihan Firdausi, Dimas Dwi Nugroho, dan Sjahruddin selaku Process Engineer

Dept. Fiberline,

8. M. Natsir, Aky, dan Pasmansyah, selaku SpecialistWoodyard and Chip Screening

Area,Digesting Area dan Bleaching Area,

9. Dr. IGBN Makertihartha selaku koordinator kerja praktek,

10. Prof. Dr. Tjandra Setiadi, selaku dosen pembimbing kerja praktek,

11. Para pembimbing selama melakukan orientasi lapangan di Woodyard and Chip

Screen area,Digesting Area, Washing Area dan Bleaching Area,

12. Seluruh staf dan karyawan PT RAPP, khususnya fiberline department,

13. Teman-teman penulis yang sama-sama melaksanakan kerja praktek di PT RAPP.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna.Oleh karena itu, penulis

mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk menyempurnakan laporan

ini.Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini bermanfaat bagi seluruh pihak.

Pangkalan Kerinci, 2014

Penulis

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..................................................................................................................... ii

DAFTAR ISI .................................................................................................................................. iii

DAFTAR TABEL .......................................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................... vii

IDENTITAS TEMPAT PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK ................................................. viii

BAB I .............................................................................................................................................. 1

BAHAN BAKU DAN BAHAN PENUNJANG ............................................................................. 1

I.1. Bahan Baku .................................................................................................. .........................1

I.2. Bahan Penunjang .................................................................................................................. 1

BAB II ............................................................................................................................................. 4

PRODUK UTAMA DAN PRODUK SAMPING ........................................................................... 4

II.1 Produk Utama ....................................................................................................................... 4

II.1.1 Lembaran Pulp Akasia dan Mix Hardwood. .................................................................. 4

II.1.2 Kertas ............................................................................................................................. 5

II.2 Produk Samping ................................................................................................................... 8

BAB III ............................................................................................................................................ 9

DESKRIPSI PROSES ..................................................................................................................... 9

III.1 Woodyard and Chip Screening Area ................................................................................... 9

III.1.1 Logging, Loading and Unloading ................................................................................. 9

III.1.2 Wood Preparation and Chip Production ..................................................................... 10

III.2 Digesting Area ................................................................................................................... 13

III.2.1 Digester Mode Superbatch (Fiberline1 dan 2) ........................................................... 13

III.3 Washing Area .................................................................................................................... 17

III.3.1 Deknotting .................................................................................................................. 17

III.3.2 Washing ...................................................................................................................... 17

III.3.3 Screening .................................................................................................................... 18

III.3.4 Pressing ....................................................................................................................... 19

III.3.5 Delignifikasi Oksigen ................................................................................................. 20

III.4 Bleaching ........................................................................................................................... 23

III.5 Pulp Dryer ......................................................................................................................... 27

III.6 Chemical Plant .................................................................................................................. 27

III.6.1 Klor Alkali Plant ......................................................................................................... 29

III.6.1.1 Brine Treatment ................................................................................................... 29

iv

III.6.1.2 Brine Saturation ................................................................................................... 30

III.6.1.3 Chemical treatment ............................................................................................. 30

III.6.1.4 Brine Clarification ............................................................................................... 31

III.6.1.5 Brine filtration ..................................................................................................... 31

III.6.1.6 Ion exchange ....................................................................................................... 31

III.6.1.7 Elektrolisa ............................................................................................................ 32

III.6.1.7.1 Sistem Katoda .............................................................................................. 32

III.6.1.7.2 Sistem Anoda ............................................................................................... 33

III.6.2 Klorin Dioksida Plant .............................................................................................. 34

III.6.3 Sulphur Dioxide Plant .............................................................................................. 35

III.6.4 Oksigen Plant ........................................................................................................... 35

III.6.5 Rekaustisasi dan Lime Kiln ..................................................................................... 36

BAB IV ......................................................................................................................................... 38

PERALATAN UTAMA DAN PENDUKUNG PROSES ............................................................ 38

IV.1. Peralatan Proses ............................................................................................................... 38

BAB V ........................................................................................................................................... 42

SISTEM UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH ............................................................... 42

V.1. Utilitas ............................................................................................................................... 42

V.1.1 Unit Penyediaan Air ..................................................................................................... 42

V.1.2 Unit Pembangkitan Steam ........................................................................................... 45

V.1.3 Unit Pembangkitan Listrik ........................................................................................... 46

V.1.3.1 Unit Pembangkit Listrik Utama ............................................................................. 46

V.1.3.2 Unit Pembangkit Listrik Cadangan ........................................................................ 47

V.2. Pengolahan Limbah ........................................................................................................... 47

V.2.1 Limbah Weak Black Liquor ......................................................................................... 48

V.2.2 Limbah Kulit Kayu dan Fines ..................................................................................... 48

V.2.3 Limbah Cair Lainnya ................................................................................................... 48

BAB VI ......................................................................................................................................... 51

LOKASI PABRIK, TATA LETAK PABRIK, ORGANISASI DAN MANAJEMEN

PERUSAHAAN ............................................................................................................................ 51

VI.1 Lokasi Pabrik .................................................................................................................... 51

VI.2 Tata letak dan Denah Pabrik ............................................................................................. 51

VI.3 Manajemen Perusahaan ..................................................................................................... 53

BAB VII ........................................................................................................................................ 56

PROSPEK/JENJANG KARIER INSINYUR KIMIA DI PERUSAHAAN ................................. 56

v

VII.1. Struktur Organisasi Process Engineering (PE) di PT RAPP.......................................... 56

BAB VIII ....................................................................................................................................... 58

KESIMPULAN ............................................................................................................................. 58

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 59

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Karakteristik Kayu Jenis Akasia (Technical Dept., 2014) .............................................. 1

Tabel 1.2 Karakteristik Kayu Jenis Mix Hardwood (Technical Dept., 2014) ................................. 1

Tabel 1.3 Karakteristik White Liquor PT RAPP (Technical Dept., 2014) ...................................... 2

Tabel 1.4 Karakteristik Black Liquor PT RAPP (Technical Dept., 2014) ...................................... 2

Tabel 2.1 Spesifikasi Kedua Jenis Lembaran Pulp di PT RAPP (APRIL Learning Institute,

2012) ................................................................................................................................................ 5

Tabel 2.2 Spesifikasi Produk Kertas PaperOne™ Jenis All Purpose (APRIL Learning

Institute, 2012) ................................................................................................................................ 6

Tabel 2.3 Spesifikasi Produk Kertas PaperOne ™ Jenis Copier (APRIL Learning Institute,

2012) ................................................................................................................................................ 7

Tabel 2.4 Spesifikasi Produk Kertas PaperOne™ Jenis Digital ..................................................... 7

Tabel 2.5 Spesifikasi Produk Kertas PaperOne™ Jenis Offset (APRIL Learning Institute,

2012) ................................................................................................................................................ 8

Tabel 2.6 Distribusi Listrik oleh PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012) .............................. 8

Tabel 3.1 Spesifikasi Chipper di PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012) ............................ 12

Tabel 3.2 Parameter Proses Digesti Kayu Akasia dan MHW di PT RAPP (APRIL Learning

Institute, 2012) .............................................................................................................................. 16

Tabel 4.1 Peralatan Proses Woodyard and Chip Screen Area (Erissa, 2012) ............................... 38

Tabel 4.2 Peralatan Proses Digesting Area (Erissa, 2012) ............................................................ 39

Tabel 4.2 Peralatan Proses Digesting Area (Lanjutan) ................................................................. 40

Tabel 4.3 Peralatan Proses Washing Area (Erissa, 2012) ............................................................. 40

Tabel 4.3 Peralatan Proses Washing Area (Lanjutan) ................................................................... 41

Tabel 4.4 Peralatan Proses Bleaching Area (Erissa, 2012) ........................................................... 41

Tabel 5.1 Spesifikasi Reactifier Clarifier di PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012) .......... 43

Tabel 5.2 Karakteristik Air Proses di PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012) ..................... 43

Tabel 5.3 Karakteristik Air Demineralisasi di PT RAPP (Fuad, 1998) ........................................ 44

Tabel 5.4 Spesifikasi Unit Recovery Boiler di PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012) ...... 45

Tabel 5.5 Spesifikasi Unit Power Boiler di PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012) ........... 45

Tabel 5.6 Karakteristik dan Fungsi Steam di PT RAPP (Erissa, 2012) ........................................ 46

Tabel 5.7 Spesifikasi Turbine Generator di PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012) .......... 46

Tabel 5.7 Spesifikasi Turbine Generator di PT RAPP (lanjutan) ................................................. 47

Tabel 5.8 Jumlah Unit dan Kapasitas Generator Diesel dan Turbin Gas PT RAPP (APRIL

Learning Institute, 2012) ............................................................................................................... 47

Tabel 5.9 Spesifikasi Kompresor Udara di PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012) ............ 47

Tabel 5.10 Karakteristik Weak Black Liquor di PT RAPP (Erissa, 2012) .................................... 48

Tabel 5.11 Komposisi Padatan pada Weak Black Liquor (Fuad, 1998) ........................................ 48

Tabel 5.12 Karakteristik Air Limbah Hasil Pengolahan di PT RAPP (Erissa, 2012) ................... 50

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Contoh Tampilan Lembaran Pulp Akasia (APRIL Learning Institute, 2012) ............ 4

Gambar 2.2 Contoh Tampilan Lembaran Pulp MHW (APRIL Learning Institute, 2012) ............. 5

Gambar 2.3 Produk Kertas PaperOne™ Jenis All Purpose (APRIL Learning Institute, 2012)...... 6

Gambar 2.4 Produk Kertas PaperOne™ Jenis Copier (APRIL Learning Institute, 2012) ............. 6

Gambar 2.5 Produk Kertas PaperOne™ Jenis Digital (APRIL Learning Institute, 2012) ............. 7

Gambar 2.6 Produk Kertas PaperOne™ Jenis Offset (APRIL Learning Institute, 2012) ............... 8

Gambar 3.1 Skema Proses Area Wood Preparation and Chip Screening (Erissa, 2012) ............. 11

Gambar 3.2 Skema Dasar Sistem Screening (Erissa, 2012) ......................................................... 18

Gambar 3.3 Proses Screening (Erissa, 2012) ................................................................................ 19

Gambar 3.4 Diagram Alir Proses Washing (APRIL Learning Institute, 2012) ............................ 23

Gambar 3.5 Skema Proses Pengeringan Pulp pada Pulp Dryer (Erissa, 2012) ............................. 27

Gambar 3.6 Proses pada Chemical Plant (Erissa, 2012) ............................................................... 28

Gambar 3.7 Diagram Alir pada Klor Alkali Plant (Erissa, 2012) ................................................. 29

Gambar 3.8 Diagram Alir pada Brine Treatment (Erisssa, 2012) ................................................. 29

Gambar 3.9 Diagram Alir pada Proses Chemical Treatment Brine (Erissa, 2012) ...................... 31

Gambar 3.10 Diagram Alir pada Sistem Katoda (Erissa, 2012) ................................................... 32

Gambar 3.11 Diagram Alir pada Sistem Anoda (Erissa, 2012) .................................................... 33

Gambar 3.12 Diagram Alir pada Klorin Dioksida Plant (Erissa, 2012) ....................................... 34

Gambar 3.13 Diagram Alir pada Oksigen Plant (Erissa, 2012) .................................................... 35

Gambar 5.1 Skema Pengolahan Air di PT RAPP (Erissa, 2012) .................................................. 42

Gambar 5.2 Skema Pengolahan Air Demineralisasi di PT RAPP (Erissa, 2012) ......................... 44

Gambar 5.3 Skema Pengolahan Efluen di PT RAPP (Erissa, 2012) ............................................. 49

Gambar 6.1 Gambar Pabrik PT. RAPP dilihat dari ketinggian (Erissa, 2012) ............................. 52

Gambar 6.2 Lokasi PT. RAPP pada Peta (www.mongabay.co.id) ............................................... 52

Gambar 6.3 Struktur Organisasi PT. RAPP (APRIL Learning Institute, 2012) ........................... 53

Gambar 6.4 Struktur Organisasi Fiberline Dept. (APRIL Learning Institute, 2012) ................... 54

Gambar 7.1 Struktur Organisasi PE di Fiberline Departement (APRIL Learning Institute,

2012) .............................................................................................................................................. 56

viii

IDENTITAS TEMPAT PELAKSANAAN KERJA PRAKTEK

Nama Perusahaan : PT Riau Andalan Pulp and Paper

Alamat : Jalan Lintas Timur, Pangkalan Kerinci, Kabupaten Pelalawan, Pekanbaru

28300, Riau, Sumatra

Status Perusahaan : Perseroan Terbatas

Tahun Berdiri : 1991

Jenis Perusahaan :Pulp and Paper

Produk Perusahaan :Produk lembaran pulp jenis akasia dan mix hardwoodserta produk kertas

merek dagang PaperOne™

Visi Perusahaan : Menjadi salah satu perusahaan pulp dan kertas terbesar di dunia dengan

manajemen terbaik, paling menguntungkan, berkesinambungan serta

merupakan perusahaan pilihan bagi para pelanggan dan karyawan.

Misi Perusahaan :Membangun dan mengembangkan suatu kelompok usaha regional yang

dikelola suatu usaha internasional yang terdiri dari professional yang

bermotivasi tinggi dan memiliki komitmen.

Menghasilkan pertumbuhan yang berkesinambungan dan selalu menjadi

yang terbaik di bidang industri maupun segmen pasar yang dimasuki.

Memaksimalkan hasil perusahaan yang membawa manfaat bagi pihak

terkait, dengan ikut berpastisipasi dan berkontribusi pada pembangunan

sosial ekonomi nasional regional.

Tata Nilai : Kaizen (perubahan ke arah yang lebih baik) dan 5S (Seiri, Seiton, Seiso,

Seiketsu, dan Shitsuke)

1

BAB I

BAHAN BAKU DAN BAHAN PENUNJANG

Bahan-bahan yang digunakan untuk proses produksi PT RAPP terbagi menjadi dua,

yakni bahan baku untuk produksi pulp dan bahan penunjang yang digunakan dalam proses

produksi pulp.

I.1. Bahan Baku

PT RAPP menggunakan kayu pepohonan yang bersumber baik dari concession forest

(lahan milik pemerintah yang dikelola perusahaan) maupun lahan milik PT RAPP yang dikelola

sendiri oleh perusahan (PT Riau Fiber). Proses produksi pulp pada PT RAPP

menggunakan dua jenis kayu, yakni :

a. Acacia

Kayu Akasia yang digunakan pada proses produksi pulp di PT. Riau Pulp terbagi

menjadi dua jenis , yakni kayu Acacia Mangium dan Acacia Crassicarpa.Kedua

jenis kayu ini berwarna coklat muda keputihan. Perbedaan mendasar dari kedua

jenis kayu ini ialah habitatnya, dimana Acacia Mangium memiliki habitat tanah

kering,sedangkanAcacia Crassicarpa berhabitat di tanah basah. Spesifikasi tipikal

kayu jenis akasia disajikan pada Tabel 1.1

Tabel 1.1 Karakteristik Kayu Jenis Akasia (Technical Dept., 2014)

Jenis Kayu Moisture Content (%) Massa Jenis (kg/m3) pH Bark Content

(%)

Acacia 46 273.1 5.4 1.8

b. Mix Hardwood

Kayu Mix Hardwood (MHW) merupakan campuran dari berbagai jenis kayu

alam.Kayu jenis ini memiliki densitas yang lebih besar dibandingkan dengan kayu

akasia. Jika dibandingkan dengan kayu akasia, kayu jenis ini lebih cenderung

berwarna coklat kemerahan. Spesifikasi tipikal kayu jenis ini disajikan pada Tabel

1.2

Tabel 1.2 Karakteristik Kayu Jenis Mix Hardwood (Technical Dept., 2014)

Jenis Kayu Moisture Content

(%)

Massa Jenis (kg/m3) pH Bark Content

(%)

Mix Hardwood 34 250.2 5.4 1.3

Seharusnya, densitas kayu MHW bernilai lebih dari 280 kg/m3. Namun pada

pengukuran kali ini, sampel kayu MHW yang digunakan sudah lapuk, dimana

ditunjukkan melalui moisture content kayunya yang rendah, yakni kurang dari 35-

37%. Hal ini menyebabkan massa yang terukur menjadi lebih rendah, sehingga

densitas yang terkalkulasi juga menjadi lebih rendah dari aktual.

I.2. Bahan Penunjang

Bahan penunjang proses produksi pulp pada PT RAPP digunakan pada proses

pemasakan kayu dan pemutihan pulp. Bahan-bahan tersebut adalah:

2

a. White Liquor

Cairan ini digunakan dalam proses pemasakan untuk mengekstrak lignin dari

chip kayu pada tahap Hot Liquor Filling. Cairan ini memiliki komponen NaOH,

Na2S, Na2CO3 dan Na2SO4, namun komponen yang aktif dalam penghancuran

lignin hanya Na2S dan NaOH. Karakterisitik white liquor yang digunakan pada

PT RAPP disajikan pada Tabel 1.3

Tabel 1.3 Karakteristik White Liquor PT RAPP (Technical Dept., 2014)

Liquor Total Active

Alkali (g/L)

Total

Titrable

Alkali (g/L)

Sulphidity

(%)

Total

Suspended

Solid (mg/L)

White Liquor 109 126 31.3 12

b. Black Liquor

Cairan ini merupakan limbah sisa pemasakan kayu yang mengandung banyak

lignin. Pada proses produksi pulp di PT RAPP, cairan ini digunakan pada proses

pemasakan kayu sebagai cairan pemanas awal pada tahap Hot Liquor Filling.

Karakteristik black liquor yang digunakan pada PT RAPP disajikan pada Tabel

1.4

Tabel 1.4 Karakteristik Black Liquor PT RAPP (Technical Dept., 2014)

Liquor pH Total Active

Alkali (g/L)

Fibers (mg/L) Solids (%)

Black Liquor 12.7 8.5 107 14.7

c. Klorin Dioksida (ClO2)

Klorin dioksida pada proses pemutihan pulp digunakan pada tahap pemutihan

D0, D1 dan D2. Pada ketiga tahap ini, klorin dioksida berfungsi menghancurkan

lignin yang berwarna merah kehitaman, sehingga menyisakan fiber yang

berwarna putih dan meningkatkan brightness dari pulp yang diproses. ClO2 yang

dipompakan ke dalam tower D0, D1, dan D2 memiliki konsentrasi 10 g/L dengan

laju alir yang bervariasi bergantung pada kappa number dan brightness dari pulp.

d. Hidrogen Peroksida (H2O2)

Hidrogen Peroksida digunakan pada proses pemutihan pulp pada tahap EOP.

Hidrogen peroksida berfungsi untuk membantu proses pemutihan pulp agar

mencapai brightness yang ditargetkan. Proses pemutihan pulp pada PT RAPP

menggunakan hidrogen peroksida dengan kadar dibawah 5 kg/ton pulp.

e. Oksigen (O2)

Oksigen pada proses pemutihan digunakan pada tahap EOP. Oksigen berfungsi

untuk mendelignifikasi pulp pada kondisi basa. Gas oksigen digunakan pada

proses pemutihan pulp di PT RAPP dengan kadar 1-3 kg/ton pulp. Selain di

pemutihan, oksigen juga digunakan di area washing, yaitu untuk proses

delignifikasi oksigen.

3

f. Soda Kaustik (NaOH)

Soda kaustik digunakan untuk pada proses pemutihan pulp pada tahap EOP.

Soda kaustik digunakan untuk mengondisikan campuran pulp ke dalam kondisi

basa sebelum memasuki menara EOP. Selain itu, soda kaustik juga berfungsi

untuk melarutkan lignin yang sudah dihancurkan pada tahap D0. Pada proses

pemutihan pulp di PT RAPP, soda kaustik digunakan dengan kadar 160-170 g/L

dan dengan laju alir 10-17 kg/ton pulp.

g. Asam Sulfat (H2SO4)

Asam sulfat digunakan pada proses pemutihan pulp pada tahap D0..Asam sulfat

berfungsi untuk mengondisikan campuran pulp ke keadaan asam (pH 2-3) agar

tahap D0 (penghancuran lignin) berlangsung dalam keadaan optimal.Kadar asam

sulfat yang digunakan oleh PT RAPP mencapai 99% atau hampir murni.

h. Asam Klorida (HCl)

Sama seperti asam sulfat, asam klorida berfungsi untuk menurunkan pH

campuran pulp sebelum memasuki menara D0. Asam klorida yang digunakan

pada proses pemutihan pulp di PT RAPP mencapai konsentrasi 99%.

i. Talk (Mg3Si4O10(OH)2)

Bubuk talk digunakan untuk memutihkan pulp pada proses pemutihan pada tahap

D0, D1, dan D2. Secara khusus,bubuk talk hanya digunakan pada proses

pemutihan pulp yang berbahan baku mix hardwood. Hal ini dikarenakan

banyaknya getah dan noda-noda hitam pada kayu jenis ini, sehingga perlu

dilakukan pemutihan dengan penambahan bubuk talk.

j. Defoamer

Defoamer digunakan menghilangkan busa yang terjadi saat pendilusian pulp.

Busa pada aliran tidak diinginkan karena mengganggu proses-proses selanjutnya.

Defoamer digunakan di area washing, dengan dosis 0,1 kg/ton pulp untuk akasia

dan 0,04 kg/ton pulp untuk MHW.

k. Digester Additives

Digester additives ditambahkan ke dalam digester saat tahap pengisian hot white

liquor. Digester additives berfungsi untuk mempermudah proses penghancuran

lignin dan penetrasi liquor ke dalam chip. Digester additives digunakan dengan

dosis 0,1 kg/ton pulp untuk akasia dan 0,5 kg/ton pulp untuk MHW.

4

BAB II

PRODUK UTAMA DAN PRODUK SAMPING

PT RAPP dalam keberjalanan operasinya, menghasilkan produk berupa lembaran pulp

yang diproduksi oleh PT Riaupulp dan produk kertas yang diproduksi oleh PT Riau

Andalan Kertas.Selain itu, unit bisnis PT Riau Prima Energi juga memproduksi listrik,

dimana listrik ini didistribusikan ke perumahan, pabrik, dan PT PLN (Perusahaan Listrik

Negara).

II.1 Produk Utama

Produk utama PT RAPP adalah lembaran pulp akasia dan mix hardwood serta produk

kertas dengan merek dagang PaperOne™. Kapasitas produksi pulp di PT RAPP-

Pangkalan Kerinci mencapai 2,7 juta ton pulp/tahun sedangkan kapasitas produksi kertas

di PT RAPP-Pangkalan Kerinci mencapai 876 ribu ton kertas/tahun.Produk kertas

PaperOne™ telah diekspor ke seluruh dunia, dimana saat ini produk tersebut tersedia di

55 negara. Sementara itu, lembaran pulp buatan PT RAPP telah digunakan oleh 80%

perusahaan pembuat kertas di Asia dan 15% perusahaan pengguna pulp di Eropa.

II.1.1 Lembaran Pulp Akasia dan Mix Hardwood.

Produk lembaran pulp buatan PT RAPP diproduksi dengan proses yang berbasiskan ECF

(Elemental Chlorine Free), yang berarti dalam pembuatannya, khususnya dalam proses

pemutihan pulp (bleaching) , PT RAPP sama sekali tidak menggunakan gas klorin (Cl2).

Proses pembuatan pulp dengan gas klorin saat ini dihindari, karena akan menghasilkan

senyawa beracun berupa dioksin dalam jumlah besar.Contoh tampilan kedua jenis

lembaran pulp ditampilkan pada Gambar2.1 dan 2.2. Spesifikasi kedua jenis lembaran

pulp buatan PT RAPP disajikan pada Tabel 2.1

Gambar 2.1 Contoh Tampilan Lembaran Pulp Akasia (APRIL Learning Institute,

2012)

5

Gambar 2.2 Contoh Tampilan Lembaran Pulp MHW (APRIL Learning Institute,

2012)

Tabel 2.1 Spesifikasi Kedua Jenis Lembaran Pulp di PT RAPP (APRIL Learning

Institute, 2012)

Lembaran Pulp Produksi (ton/hari) Ash Content (%)

Akasia 7250 0,21

Mix Hardwood 5850 0,32

II.1.2 Kertas

Kertas yang diproduksi oleh PT RAPP tersedia dalam tiga bentuk, yaitu 50% dalam

bentukcut size,25% dalam bentuk folio sheet, dan 25% dalam bentukcustomer roll.

Produk kertas roll size dan folio size buatan PT RAPP bermerek dagang pribadi dari PT

RiauPaper, dimana tersedia dalam 9 grammage yaitu 55, 60, 67, 70, 75, 80, 90, 100, dan

120 g/m2 dan dalam 3 kategori warna, yaitumega white, high white, dan standard

white.Produk kertascut size buatan PT RAPP adalah kertas kualitas premium dengan

merek dagang PaperOne ™. Terdapat 4 buah produk kertas cut size buatan PT RAPP

yang telah disertifikasi Chain of Custody oleh PEFC (The Programme for the

Endorsement of Forest Certification). Sertifikasi ini menunjukkan bahwa produk kertas

milik PT RAPP dapat ditelusuri kembali proses produksinya dari hutan yang telah

tersertifikasi. Sertifikasi ini menjamin bahwa hutan asal produk yang tersertifikasi

merupakan hutan legal dan bukan hasil ilegal logging.Produk PT RAPP yang telah

mendapat sertifikasi dari PEFC adalah sebagai berikut :

a. PaperOne™ All Purpose

Kertas tipe ini sesuai untuk kebutuhan pencetakan sehari-hari, baik di kantor

maupun di rumah. Kertas ini diklaim sangat cocok untuk pencetakan dengan

inkjet printerdikarenakan telah mengadopsi teknologi peningkatan kualitas

permukaan kertas.Kemasan produk ini ditampilkan pada Gambar 2.3, sementara

spesifikasi produk disajikan pada Tabel 2.2.

6

Gambar 2.3 Produk Kertas PaperOne™ Jenis All Purpose (APRIL Learning

Institute, 2012)

Tabel 2.2 Spesifikasi Produk Kertas PaperOne™ Jenis All Purpose (APRIL

Learning Institute, 2012)

Properti (unit) Metode Toleransi Target

Grammage (g/m2) ISO 536 ±4% 80

Ketebalan (μm) ISO 534 ±3 110

Kekasaran (ml/min) ISO 8791-2 ±40 140

ISO Brightness (%) ISO 2470 ±2 99

ISO Opacity (%) ISO 2471 ±2 95

CIE Whiteness (#) ISO 11475 ±2 167

b. PaperOne™ Copier

Kertas jenis sesuai untuk pencetakan cepat dan dalam jumlah besar.Kertas jenis

ini diklaim memiliki performa yang tangguh saat digunakan untuk pencetakan

dalam jumlah besar dan cepat dikarenakan permukaannya yang halus sehingga

tidak ada hambatan dalam pencetakan.Kertas jenis ini cocok untuk dijadikan

keperluan fotokopi sehari-hari.Kemasan produk ini ditampilkan pada Gambar

2.4, sementara spesifikasi produk disajikan pada Tabel 2.3.

Gambar 2.4 Produk Kertas PaperOne™ Jenis Copier (APRIL Learning Institute,

2012)

7

Tabel 2.3 Spesifikasi Produk Kertas PaperOne ™ Jenis Copier (APRIL Learning

Institute, 2012)


Grammage (g/m2) ISO 536 ±4% 70 75 80

Ketebalan (μm) ISO 534 ±3 100 103 107

Kekasaran (ml/min) ISO 8791-2 ±40 180 190 190

ISO Brightness (%) ISO 2470 ±2 96 96 96

ISO Opacity (%) ISO 2471 ±2 93 94 95

CIE Whiteness (#) ISO 11475 ±2 160 160 160

c. PaperOne™ Digital

Produk kertas ini cocok untuk keperluan pencetakan digital, dikarenakan tekstur

permukaannya yang ekstra halus.Kertas ini cocok untuk dijadikan kertas majalah

dan buku berwarna lainnya.Kemasan produk ini ditampilkan pada Gambar 2.5

sementara spesifikasi produk disajikan pada Tabel2.4.

Gambar 2.5 Produk Kertas PaperOne™ Jenis Digital (APRIL Learning Institute,

2012)

Tabel 2.4 Spesifikasi Produk Kertas PaperOne™ Jenis Digital


Grammage (g/m2) ISO 536 ±4% 85 100

Ketebalan (μm) ISO 534 ±3 110 120

Kekasaran (ml/min) ISO 8791-2 ±40 60 100

ISO Brightness (%) ISO 2470 ±2 100 100

ISO Opacity (%) ISO 2471 ±2 96 97

CIE Whiteness (#) ISO 11475 ±2 170 170

d. PaperOne™ Offset

Sesuai dengan namanya, produk kertas jenis ini sesuai untuk pencetakan offset.

Pencetakan offset merupakan pencetakan dengan mentransfer gambar/tulisan dari

rol plat ke kertas yang dicetak. Pencetakan ini umum digunakan dalam

pencetakan koran, dimana pencetakan dilakukan dengan cepat dan dalam jumlah

besar. Tampilan produk ini ditampilkan pada Gambar 2.6, sementara spesifikasi

produk disajikan pada Tabel 2.5.

8

Gambar 2.6 Produk Kertas PaperOne™ Jenis Offset (APRIL Learning

Institute, 2012)

Tabel 2.5 Spesifikasi Produk Kertas PaperOne™ Jenis Offset (APRIL


Properti (unit) Metode Target

Grammage (g/m2) ISO 536 55 60 70 75 80 90 100 120

Ketebalan (μm) ISO 534 68 77 87 94 99 111 121 143

Kekasaran

(ml/min)

ISO 8791-2 140 140 140 140 140 140 140 140

ISO Brightness

(%)

ISO 2470 94 94 94 94 94 94 94 94

ISO Opacity (%) ISO 2471 84 88 92 93 94 94 96 97

CIE Whiteness (#) ISO 11475 158 158 158 158 158 158 158 158

Moisture ISO 287 6 6 6 6 6 6 6 6

II.2 Produk Samping

Produk sampingdari produksi pulp berupa kulit kayu, fines, dan weak black liquor di PT

RAPP dimanfaatkan oleh unit bisnis PT Riau Prima Energi untuk memproduksi listrik

dengan kapasitas total maksimum 535 MW.Pendistribusian listrik dari unit bisnis PT

Riau Prima Energi disajikan pada Tabel 2.6.

Tabel 2.6 Distribusi Listrik oleh PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012)

Persentase Daya Listrik (%) Alokasi

24 Unit Bisnis PT Riau Prima Energi

17 Unit Bisnis PT Riau Andalan Kertas

56 Unit Bisnis PT Riau Pulp

1 Kompleks Perumahan PT RAPP

2 PT PLN (Perusahaan Lisrik Negara)

9

BAB III

DESKRIPSI PROSES

PT RAPP merupakan pabrik pulp dan kertas yang terintegrasi, dimana di dalam satu

pabrik yang terpadu terdapat unit pembuatan pulp dan unit pembuatan kertas.Proses

produksi pulp di PT RAPP terbagi menjadi 4 garis produksi. Garis produksi pada PT

RAPP dikenal dengan sebutan fiberline. Fiberline #1 dan #3memproduksi pulp berbahan

baku kayu jenis akasia dengan kapasitas produksi masing-masing 2600 dan 2100

ton/hari.Fiberline #2 memproduksi pulp berbaha baku kayu jenis mix hardwood dengan

kapasitas produksi 3400 ton/hari. Sementara Pin Chip Digester khusus untuk

memproduksi pulp yang berasal dari chip kayu akasia dan MHW yang berukuran 3-7 mm

dengan kapasitas produksi 450 ton/hari Pulp hasil produksi dari keempat garis produksi

ini kemudian sebagian dikirim ke PT Riau Andalan Kertas untuk dibuat kertas dan

sebagian lagi dikirim ke departemen pulp machine untuk dikeringkan dan dibuat

lembaran-lembaran pulp dan dijual ke konsumen.

Secara garis besar, proses produksi pulp pada departemen fiberline terbagi menjadi 4

tahap utama yaitu woodyard and chip screening, digesting, washing dan bleaching.

Setelah melalui proses produksi, pulp kemudian dikeringkan di area pulp dryer.

III.1 Woodyard and Chip Screening Area

Secara umum, area ini bertugas untuk menyiapkan kayu agar siap untuk dikirim ke

digesting area untuk pemasakan menjadi pulp.Proses di area ini terbagi menjadi bebrapa

tahap mulai dari penebangan kayu hingga penyaringan chip.

III.1.1 Logging, Loading and Unloading

Pada tahap ini, dilakukan pemilihan untuk penebangan kayu dan pengiriman ke pabrik

kayu-kayu gelondongan yang telah ditebang pilih. Tahap tahap proses ini adalah sebagai

berikut :

a. Timber Crossing (Penjelajahan Tegakan)

Penjelajahan tegakan bertujuan untuk memperoleh informasi mengenai lokasi

pohon yang akan ditebang sekaligus massanya. Umumnya, penjelajahan tegakan

dilakukan dengan sistem jalur dan plot. Tiap jalur atau plot sudah ditentukan

panjang atau luasnya kemudian dihitung jumlah pohon, volume, dan diameter

pohon.

b. Felling (Penebangan)

Penebangan pohon dilakukan oleh regu penebang yang terdiri atas 5 – 10 orang

dengan menggunakan gergaji mesin, dimana gergaji yang digunakan bertipe

chain sawhisquarna.Kapasitas kerja proses penebangan ini mencapai 10m3

untuk

satu orang operator. Dalam proses penebangan ini terdapat beberapa faktor yag

perlu diperhatikan, diantaranya adalah keadaan pohon (posisi, percabangan, dan

tajuk pohon, keadaan lapangan, kerusakan kayu, dan faktor keamanan.

c. Prebanching (Pengumpulan Kayu)

Pengumpulan kayu bertujuan untuk mengumpulkan pohon-pohon yang sudah

ditebang sedemikian rupa sehingga mempermudah pada proses penyeradanan.

10

Pada proses ini, digunakan excavator tractor dengan tipe Komatsu 200-6 dan

Hitachi yang berkapasitas kerja 7,2 m3/jam.

d. Skidding (Penyaradanan)

Penyeradanan adalah proses pengumpulan ke tempat tertentu yang dilakukan

secara mekanik. Alat yang digunakan untuk menyeradan disebut skidder.PT

RAPP menggunakan skidder dengan merk Timber Jack, dimana skidder tersebut

merupakan traktor berpengemudi dengan kapasitas 12 m3/jam

e. Cross Cutting (Pemotongan)

Pemotongan bertujuan untuk menyesuaikan ukuran dari tiap-tiap kayu yang akan

dikirim ke pabrik. Umumnya diameter kayu yang digunakan di PT RAPP

berkisar di nilai 30cm, dengan panjang 2.4-6 m.

f. Stacking (Penumpukan)

Kayu-kayu tersebut kemudian di tumpuk pada bagian penumpukan. Setiap

tumpukan kayu diberi tanda jumlah gelondong, tanggal tebang, lokasi tebang,

dan tanggal maksimum pengangkutan

g. Loading and Unloading (Bongkar Muat)

Setelah kayu tersebut mencapai tanggal angkutnya, kayu tersebut diangkut ke

pabrik mengunakan truk. Kayu-kayu tersebut diangkut ke truk pengangkut

menggunakan front dan loader. Ketika kayu sampai di area pabrik, kayu-kayu

tersebut ditimbang dengan truk-truk milik perusahaan dan truk milik

kontraktor.Setelah penimbangan selesai, muatan kayu pada truk dibongkar.

III.1.2 Wood Preparation and Chip Production

Pada area ini, kayu kayu yang telah diterima disimpan untuk kemudian dicacah menjadi

bentuk chip, sehingga siap dimasak di digesting area. Skema proses dari tahap ini

ditunjukkan pada Gambar 3.1. Proses di area ini terbagi menjadi beberapa tahap, yaitu :

11

Receiving Logs Debarking Drum Roller Table Washing Station

Chipper

Chip Pile

Chip Screening

Bark Crusher

Bark Pile

Acrowood Pin and FinesFines and Barks to PB

Pin Chip Pile

Pin

Pin Chip to Pin Chip Digester

RechipperOversize

Accept

Accept to Digester

Bark

Gambar 3.1 Skema Proses Area Wood Preparation and Chip Screening (Erissa,

2012)

a. Penyimpanan Kayu (Wood Storage)

Penyimpanan kayu di PT RAPP ditempatkan di area terbuka. Hal ini bertujuan

untuk menjemur kayu dengan maksud mengurangi moisture content dalam kayu.

Kayu-kayu tersebut disusun sedemikian hingga dengan panjang sekitar 30 m dan

dengan tinggi 6 m untuk menjamin adanya sirkulasi udara di dalam tumpukan

kayu tersebut

b. Pemotongan Kayu (Slasher Deck)

Pemotongan kayu di PT RAPP dilengkapi dengan alat circulation saw yang

berfungsi untuk memotong gelondongan kayu yang panjangnya mencapai lebih

dari 3 meter. Agar proses selanjutnya lebih mudah, panjang kayu diatur

sedemikian rupa sehingga panjangnya berkisar antara 2-3 m.

Area pemotongan kayu di PT RAPP menerima kayu yang terdiri dari dua jenis,

yaitu kayu yang telah dikuliti dan yang belum dikuliti. Kayu-kayu yang belum

dikuliti terlebih dulu ditumpuk dan dijemur selama 1-2 bulan sebelum diproses

lebih lanjut. Hal ini bertujuan agar kadar air di dalam kayu turun menjadi 40-

50%. Sementara itu, untuk kayu-kayu yang sudah dikuliti dapat langsung menuju

proses berikutnya.

12

c. Umpan Konveyor (Infeed Conveyor)

Kayu-kayu dari area penyimpanan diangkut oleh crane menuju infeed conveyor

yang akan mengalirkan kayu menuju debarking drum. Umpan konveyor ini

digunakan dengan maksud agar pengisian batang kayu pada debarking drum

dapat berlangsung secara optimum, sehingga kulit kayu dapat terbuka secara

sempurna.Peralatan umpan konveyor di PT RAPP terbagi menjadi dua jenis

yaitu site feed conveyordengan sistem motor penggerak untuk wood room line 1

dan 2 dan sistem gentle feed conveyor dengan sistem hidrolik untu wood room

line 3-7.

d. Pengulitan Kayu (Debarking Drum)

Proses pengulitan kayu diperlukan karena kulit kayu yang sulit untuk dimasak

dan menyisakan noda hitam pada pulp. Proses pengulitan kayu di PT RAPP

dilakukan di sebuah alat yang bernama tumbledebarking drumdengan ukuran 5,5

m x 30 m.. Prinsip kerja dari alat tersebut adalah dengan menjatuhkan kayu pada

sebuah drum berdiameter 4-6 m dan panjang 20-36 m. Drum tersebut kemudian

dirotasi dengan kecepatan 7-30 rpm, sehingga kayu-kayu yang ada didalamnya

saling beradu, menyebabkan kulit kayu terkelupas. Agar proses pengulitan kayu

berlangsung secara stabil, pengisian kayu di dalam drum minimal 50% dari total

volume drum, sehingga benturan antar kayu dapat terjadi secara maksimal. Kulit

kayu yang terkelupas kemudian dikirim ke unit bark crusher, dimana kulit kayu

akan dihancurkan untuk kemudian dikirim ke penyimpanan kulit kayu bark pile.

Kulit kayu ini selanjutnya dimanfaatkan sebagai bahan bakar power boiler.

Sementara itu, kayu yang telah dikuliti kemudian dikirim ke unit pencacahan.

e. Pencacahan (Chipping)

Setelah melewati proses pengulitan, kayu-kayu tersebut dikirimkan ke unit

pencacahan melalui roller table and washing station.Roller table ini dilengkapi

gerigi-gerigi pada permukaannya, sehingga dapat mengelupas kulit yang masih

tersisa pada kayu keluaran debarking drum. Sistem washing station merupakan

penyemprotan air ke kayu agar kayu lebih mudah dicacah dan kulit kayu yang

masih menempel pada kayu dapat diluruhkan. Kedua sistem pengiriman kayu ke

chipperiniperlu diperhatikan agar kayu mauk ke chipper secara teratur dan dalam

kondisi bersih dari kulit kayu.Pencacahan dilakukan agar chip yang dimasak

memiliki ukuran yang seragam, sehingga pemasakan dapat berlangsung secara

sempurna. Spesifikasi chipper yang digunakan di PT RAPP disajikan pada Tabel

3.1

Tabel 3.1 Spesifikasi Chipper di PT RAPP (APRIL Learning Institute, 2012)

Tipe Gravityfeed Chipper

Jumlah pisau 12 buah

Diameter Cakram 3560 mm

Kecepatan Rotasi 300 rpm

f. Penyimpanan Chip (Chip Pile)

Penyimpanan chip di PT RAPP dilakukan dengan menumpuk chip pada chip

pile. Penyimpanan ini dilakukan sebagai antisipasi apabila terjadi keterlambatan

13

pasokan bahan baku, sehingga tidak akan menghambat produksi. Setiap fibreline

memiliki chip pile yang berbeda beda. Untuk fibreline 1 dan 2 , chip pile

berbentuk balok dengan dimensi 390m x 20m x 23m. Untuk fibreline 3 , chip

pile berbentuk circular dimana pengambilan chip dilakukan secara memutar

dengan kontinu, dengan kapasitas 43.000 m3. Untuk fibreline 4 , chip pile

merupakan pin chip berukuran 1-1,5 mm dengan kapasitas 50.000 m3.

g. Penyaringan Chip (Chip Screening)

Chip screening merupakan proses penyeragaman ukuran chip agar proses

pemasakan dapat berlangsung secara sempurna dan seragam. Proses penyaringan

chip di PT RAPP mengkategorikan chip menjadi 4 jenis, yaitu:

Oversize atau Overthick ( diameter > 45 mm atau tebal > 8 mm)

Accept ( diameter = 8 – 45 mm, tebal 7-8 mm)

Pin ( diameter = 3 – 7 mm)

Fines ( diameter < 3 mm)

Chip yang berukuran accept dikirm menuju chip silo untuk proses pemasakan di

dalam digester .Oversized chip dikirim ke rechipper untuk dicacah ulang dan

dikirimkan kembali ke area chip screening. Sementara itu, undersized chip

kemudian dikirim ke acrowood untuk dipisahkan antara pin chip dengan fines .

Pin chip kemudian dikirim menuju pin chip pile, ssmentara fines dikirim menuju

PT Riau Prima Energi untuk digunakan sebagai bahan bakar power boiler.

III.2 Digesting Area

Secara umum, area ini adalah tempat dimana chip kayu dikonversikan menjadi pulp

melalui suatu proses digesti. Digesti yang dimaksud disini adalah penghancuran

komponen lignin dari suatu chip kayu, sehingga hanya menyisakan serat-serat selulosa

dan hemiselulosa yang kemudian dikonversikan menjadi pulp. PT RAPP menggunakan

proses Kraft untuk mengkonversikan kayu menjadi pulp, dimana pada proses ini,

digunakan bahan kimia berupa white liquor untuk menghancurkan lignin yang terdapat

di dalam kayu. Senyawa aktif yang berperan untuk mengurai lignin dari kayu pada white

liquor adalah Na2S dan NaOH. Proses digesti di PT RAPP untuk fiberline 1 dan 2

menggunakan digester mode super batch sementara untuk fiberline 3 dan Pin Chip

Digester menggunakan digester mode kontinu.

III.2.1 Digester Mode Superbatch (Fiberline1 dan 2)

Unit fiberline 1 dan 2 memiliki 14 unit digester superbatch dengan kapasitas digester

untuk fiberline 1 adalah 350 m3 dan untuk fiberline 2 adalah 400 m

3. Bahan baku untuk

fiberline 1 merupakan kayu akasia, sementara untuk fiberline 2 adalah mix hardwood.

Perbedaan bahan baku di antara kedua fiberlinetidak menyebabkan adanya perbedaan

dalam proses digesti, hanya saya parameter proses digesti untuk keduanya berbeda.

Perbedaan parameter proses digesti antara keduanya disajikan dalam Tabel 3.2

Prinsip kerja digester mode superbatch adalah dengan membagi-bagi proses digesti ke

dalam beberapa tahapan. Tahap-tahap tersebut kemudian dilakukan secara berurutan

pada satu unit digester secara bergantian sedemikian rupa sehingga tidak ada dua unit

digester yang sedang berjalan dalam tahap yang sama. Tahap-tahap dalam proses digesti

superbatch adalah sebagai berikut:

14

a. Pengisian Chip

Chip yang berasal dari chip silo didistribusikan menuju tiap-tiap digester melalui

screw conveyor. Ketika massa chip mencapai 10 ton, LP steam ditembakkan ke

dalam digester, yang bertujuan untuk menjejalkan chip ke dalam digester,

sehingga menimalisasi ruang kosong antar chip. Proses pengisian chip dengan

bantuan penjejalan steam masih menyisakan 60% ruang kosong di dalam

digester (210 m3). Ruang kosong ini berfungsi sebagai tempat liquor masuk pada

tahap-tahap selanjutnya. LP steam juga berfungsi untuk mengeluarkan udara

yang ada di dalam pori-pori chip, sehingga udara tersebut tergantikan oleh steam

yang terkondensasi. Dengan begitu, kemungkinan terjadinya proses channeling

(bahan kimia pemasak yang tidak tersebar secara merata antar chip) dapat

diminimalisasi. Tahap ini dihentikan apabila massa chip sudah mencapai 120

ton, dengan waktu kurang lebih sekitar 30 menit.

b. Impregnasi

Pada tahap ini, warm black liquor dengan suhu 95-100oC dan tekanan 3 bar

diinjeksikan ke dalam digester yang telah diisi oleh chip. Penginjeksian ini

bertujuan untuk memanaskan chip yang ada di dalam digester, menghilangkan

udara yang terdapat di dalam digester untuk memudahkan penetrasi, mengisi

pori-pori chip dengan black liquor untuk mempermudah proses pemasakan,

menetralkan asam yang terdapat di dalam chip dan mengangkut partikel-partikel

halus (fines) yang terbawa dari area chip screening. Tahap ini memakan waktu

kurang lebih 25 menit.

c. Hot Liquor Filling

Tahap ini merupakan tahap dimana cairan-cairan dengan temperatur yang lebih

tinggi diinjeksikan ke dalam digester. Pada tahap ini, hot black liquor

diinjeksikan ke dalam digester disusul dengan injeksi hot white liquor ke dalam

digester.

Pengisian hot black liquor (HBL)

Secara umum, tujuan dari pengisian HBL ke dalam digester bertujuan

untuk menaikkan temperatur chip di dalam digester hingga mendekati

temperatur pemasakan. Cairan HBL mengandung alkali yang tersisa dari

proses sebelumnya, sehingga penggunaan cairan HBL ini juga bertujuan

untuk memanfaatkan kembali alkali yang tersisa, sehingga penggunaan

white liquor untuk proses pemasakan lebih efisien. Cairan HBL yang

digunakan pada tahap ini berasal dari tangki HBL akumulator 1 dengan

temperatur 165oC. Cairan dipompakan menuju digester melalui bagian

bawah digester, dimana overflow dari cairan yang telah melalui digester

akan dikirim ke tangki WBL (Weak Black Liquor). Pengaliran HBL

dilakukan dengan laju 200 l/s selama 25 menit.

Pengisian hot white liquor(HWL)

Setelah pengisian HBL selesai, dilakukan pengisian HWL yang berasal dari

tangki HWL akumulator dengan suhu 160oC. Komponen aktif yang

terdapat didalam HWL adalah NaOH dan Na2S. Sama seperti pengisian

HBL, HWL masuk ke dalam digester melalui bagian bawah digester.

15

Overflow dari pengisian HWL dikirimkan yang berupa HBL dikirimkan ke

tangki HBL akumulator 2. Pengisian HWL dilakukan selama kurang lebih

25 menit

d. Pemanasan dan Pemasakan

Sebelum dilakukan pemanasan, dilakukan ekualisasi temperatur digester dengan

mensirkulasi cairan yang ada di dalam digester agar temperatur digester menjadi

homogen

Pemanasan

Proses pemanasan dilakukan pemberian panas ke cairan di dalam digester

dari aliran MP Steam bersuhu 205oC melalui alat penukar panas. Jumlah

steam yang ditembakkan bergantung pada suhu awal digester sebelum

pemanasan dilakukan. Proses pemanasan dilakukan hingga temperatur

target, yakni 163-170oC untuk MHW dan 150-156

oC untuk akasia. Tahap

ini diperkirakan memakan waktu kurang lebih 15 menit.

Pemasakan

Proses pemasakan dilakukan dengan sirkulasi cairan yang ada di dalam

digester. Sirkulasi bertujuan untuk mempertahankan temperatur pemasakan

pada seluruh bagian digester. Pemasakan dilakukan hingga H-faktor yang

ditargetkan tercapai. Nilai H-faktor untuk bahan baku kayu akasia adalah

sekitar 400. Sedangkan untuk bahan baku mix hardwood, nilai H-faktor

yang ditargetkan adalah sekitar 500. H-faktor merupakan suatu variabel

yang menyatakan waktu dan temperatur pemasakan. Variabel tersebut

didefinisikan sebagai jumlah waktu untuk memasak chip pada temperatur

tertentu dikalikan dengan laju relatif yang berhubungan dengan temperatur.

Tahap ini umumnya dilakukan selama 55 menit.

e. Displacement

Proses ini bertujuan untuk menghentikan pemasakan disaat nilai H-faktor telah

tercapai. Selain itu , proses ini juga berfungsi sebagai tahap pencucian awal.

Cairan yang digunakan untuk memindahkan cairan sisa pemasakan yang terdapat

di dalam digester adalah filtrat dari area washing. Filtrat ini memiliki temperatur

sekitar 80 oC. Fitrat tersebut dipompakan ke dalam digester melalui bagian

bawah digester, menggantikan black liquor yang terdapat di dalamnya. Black

liquor yang masih mengandung banyak alkali tersebut kemudian dikirim menuju

HBL akumulator 1 dan HBL akumulator 2, bergantung pada temperaturnya.

Untuk black liquor dengan suhu di kisaran 165oC dikirim menuju ke HBL

akumulator 1, sementara untuk suhu yang lebih rendah (sekitar 140oC) dikirim

menuju HBL akumulator 2. Pada akhir proses ini, temperatur digester sudah

turun hingga di bawah 100oC. Proses displacement memerlukan waktu kurang

lebih 55 menit.

f. Discharge

Proses ini merupakan pemompaan pulp hasil pemasakan dari dalam digester

menuju ke tangki discharge untuk kemudian dikirimkan menuju area washing.

Konsistensi dan suhu daripada cairan di dalam digester telah mengalami

16

penurunan pada tahap displacement, sehingga pemompaan cairan di dalam

digester dapat dilakukan dengan mudah. Tahap ini memakan waktu sekitar 20

menit

Setiap tahap dilakukan bergantian di tiap unit digester, sehingga tidak terjadi

overlapping dalam proses digesti. Parameter dari proses digesti tersebut disajikan pada

Tabel 3.2

Tabel 3.2 Parameter Proses Digesti Kayu Akasia dan MHW di PT RAPP (APRIL


Parameter (unit) Akasia MHW

Efisiensi Hot Liquor Filling (%) > 90 > 90

Efisiensi Displacement (%) > 90 > 90

Alkali Charge (ton) 13-14 20-22

Alkali Efektif Weak Black Liquor ke Evaporator (g/L) 5-7 < 12

Alkal Efektif Hot Black Liquor (g/L) 18-22 20-22

Total Alkali Aktif White Liquor (g/L) 95-100 100-105

Sulfiditas White Liquor (%) 30-35 30-35

Total Padatan Tersuspensi White Liquor (mg/L) < 40 < 40

Temperatur Pemasakan (oC) 155-160 163-170

H-Faktor ∓400 ∓500

Bilangan Pre-Kappa 17-19 14-16

Yield (%) 45-50 49-53

III.2.1 Digester Mode Kontinu (Fiberline 3 dan Pin Chip Digester)

Fiberline 3 dan Pin Chip Digester memiliki digester dengan mode operasi kontinu,

dengan kapasitas produksi berturut-turut 2100 ton pulp/hari dan 450 ton pulp/hari.

Digester kontinu memiliki tiga alat proses utama, yaitu impregnation bin, high pressure

feeder dan digester kontinu.

Tahap pertama dari proses ini adalah pengisian chip. Chip yang akan didigestikan

ditampung terlebih dahulu di chip buffer, sebagai tempat penampungan sementara chip

yang akan diumpankan ke dalam impregnation bin. Sebelum diumpankan, chip terlebih

dahulu dilewatkan pada chip meter untuk mengatur laju alir masuk chip ke dalam

impregnation bin. Pada impregnation bin, terjadi proses impregnasi yaitu proses

pemanasan awal dengan pemompaan dilusike dalam impregnation bin melalui center

pipe. Uap panas yang terkandung dalam liquor ini akan menyebabkan perbedaan

temperatur liquor dengan temperatur chip, sehingga udara yang terdapat di dalam chip

akan terdorong keluar. Udara yang telah keluar dari chip akan membuat kondisi chip

menjadi vakum. Kondisi vakum ini bertujuan untuk mempermudah liquor masuk ke

dalam chip untuk mengikat lignin yang terdapat di dalam chip. Liquor yang dipompaka

tadi keluar melalui strainer, sehingga tidak ada chip yang terbawa keluar dari

impregnation bin.

Selanjutnya chip dimasukkan ke dalam high pressure feeder (HPF). HPF merupakan

rotary valve yang terhubung dengan dua sistem yang terpisah. Rotary valve ini bertujuan

untuk memisahkan aliran bertekanan rendah yang berasal dari impregnation bin dengan

aliran bertekanan tinggi yang berasal dari digester. Koneksi horizontal untuk chip

keluaran impregnation bin memiliki tekanan yang sama dengan bagian keluaran

impregnation bin, sementara koneksi vertikal memiliki tekanan yang lebih tinggi untuk

memompakan chip dan liquor ke dalam digester. Pada saat rotor berputar, HPF pocket

17

yang telah terisi oleh chip akan bertukar posisi dengan koneksi vertikal, sehingga chip

yang ada didalam pocket akan terdorong oleh whiteliquor.

Chip dan white liquor akan masuk ke dalam digester melalui bagian atas digester, dimana

terdapat top separator. Top separator terdiri dari screen dan screw, dimana tujuannya

adalah untuk memisahkan liquor dengan chip. Liquor yang terpisah kemudian dikirim

kembali ke impregnation bin, sementara chip akan jatuh ke dalam digester. Digester

kontinu bekerja seperti sebuah reaktor aliran sumbat, dimana profil kematangan chip

akan bervariasi di sepanjang digester. Pulp yang terbentuk kemudian dikirim menuju

blow tank melalui bagian bawah digester. Blow tank berfungsisebagai tempat

penampungan pulp sebelum dikirim ke proses selanjutnya.

III.3 Washing Area

Pulp hasil pemasakan di digester setelah dikirim ke discharge tankakan memiliki

konsistensi sebesar 3.5-4.8% dan brightness dibawah50%. Dari discharge tank pulp

berwarna coklat ini akan memasuki tahap pencucian yang secara umum berguna untuk

mengeluarkan liquor-liquor yang terkandung di dalam pulp serta memisahkan material-

material lain yang tidak diinginkan. Tujuan dari pencucian ini sendiri secara detail adalah

sebagai berikut :

- Menurunkan bilangan kappa

- Memisahkan liquor dari pulp

- Memisahkan knot,shive, dan partikel pengotor lainnya seperti debu dan pasir

- Mengurangi sodacarry over atau soda loss (<15kg/adt)

Proses washing ini sendiri terdiri dari 4 tahapan yang terdiri dari deknotting, washing,

sreening, pressing, dan delignifikasi oksigen

III.3.1 Deknotting

Deknotting adalah proses pemisahan pulp dari material-material yang memiliki diameter

yang lebih besar dari 8-10 mm. Partikel-partikel ini biasanya merupakan mata kayu

(knot) yang tidak masak hasil dari proses pemasakan chip yang oversized di dalam

digester. Ketika pulp dari discharge tank digester dipompakan keluar, pulp akan masuk

ke alat yang disebut basket press. Proses knotting ini sendiri berlangsung dengan prinsip

penyaringan berdasarkan ukuran partikel. Pulp dari discharge tank akan masuk ke

knotter dan mengalami dua tahapan knotting. Tahapan pertama atau biasa disebut

sebagai primary knotter akan menyaring pulp dan menahan partikel-partikel dengan

ukuran lebih besar dari 8mm. Pulp yang lolos dari primary knotter akan disebut sebagai

accept dan selanjutkan akan dikirim ke tahap washing. Pulp yang tertahan di knotter

atau biasa disebut sebagairejectakan diteruskan ke knotter kedua (secondary knotter).

Disini pulp akan disaring kembali, pulp dengan ukuran lebih dari 6mm akan tertahan

(reject) dan yang lolos knotter akan diteruskan ke washing. Reject dari knotter kedua ini

akan dipompakan ke knot drainer. Dari knot drainer chip dikerigkan lalu dipompakan

ke knot tank. Chip-chip pada knot tank akan dikirim kembali ke digester agar dimasak

kembali. Reject secondary knotter yang dikirim ke knot drainer ini biasanya berbentuk

chip tidak matang dan mata-mata kayu.

III.3.2 Washing

Proses washing ini merupakan proses pencucian pulp coklat yang bertujuan untuk

mengeluarkan kotoran-kotoran yang dapat larut dalam air yang dikandung oleh pulp.

18

Kotoran ini terdiri dari senyawa organic (lignin) dan senyawa anorganik (soda) sisa dari

pemasakan di digester. Selain itu white liquor yang sudah berubah menjadi black

liquorpada proses pemasakan di digester juga akan dikeluarkan dari dalam pulp

sehingga pulp menjadi bersih. Prinsip pencuciannya sama seperti proses pencucian baju.

Pulp diberikan dilusi lalu nantinya “diperas” dan proses ini dilakukan secara berulang-

ulang (multi stage washing) dengan tujuan agar kotoran dan liquor yang dikandung oleh

pulp benar-benar keluar dan didapatkan pulp bersih. Pemberian dilusi pada pulp

dilakukan dengan aliran yang lambat dengan tujuan dilusi benar-benar meresap ke

dalam pori-pori pulp dan membawa kotoran danliquor keluar dari dalam pulp.

Disamping itu aliran lambat ini bertujuan agar serat-serat yang dikandung pulp tidak

rusak terkena gaya yang diberikan oleh aliran air dan juga mencegah pembentukan busa.

Pencucian pulp ini dilaksanakan dengan system berlawan arah, maksudnya adalah arah

aliran pulp berlawan arah dengan arah aliran dari cairan pencucinya. Tujuannya adalah

agar cairan kotor hasil pencucian yang black liquor dapat dipompakan kembali ke

digester dan digunakan sebagai bahan baku dari proses impregnasi tanpa harus

dipisahkan terlebih dahulu dari pulp.

Pada proses pencucian cairan yang digunakan sebagai pelarut kotoran adalah black

liquor temperature ±70˚C..Pulp hasil pencucian ini akan ditampung di LC tank untuk

homogenisasi lalu kemudian dikirim ke screener

Pulp yang masuk ke screener nantinya diharapkan memiliki konsistensi sebesar 3-

4%.Pulp diharapkan lebih banyak mengandung air ketimbang black liquor sisa hasil

pemasakan.Black liquor yang sudah dikeluarkan dari pulp pada proses washing ini akan

dikirim ke displacement tank pada proses pemasakan, liquor ini nantinya akan

digunakan kembali sebagai cairan untuk membantu proses impregnasi chip. Keluar dari

screener, pulp nantinya juga akan dicuci kembali.

III.3.3 Screening

Proses screening berlangsung dengan cara penyaringan partikel berdasarkan beda

ukuran dan beda berat. Untuk itu perlu diperhatikan faktor kemungkinan (probability

faktor) dari penyaringan. Probability faktor ini adalah kemungkinan terbawaya reject

oleh accept dan accept oleh reject. Hal ini akan mempengaruhi efisiensi penyaringan

(yield dan kualitas).

α = A yang terbawa R

β = R yang terbawa A

Gambar 3.2 Skema Dasar Sistem Screening (Erissa, 2012)

19

Penyaringan yang baik harus mengusahakan α dan β serendah-rendahnya. Hal ini sulit

dicapai dengan satu saringan saja karena yang akan terjadi adalah jika β rendah maka α

akan naik, dan jika α rendah maka β akan naik. Hal ini membuat penyarigan pada

umumnya menggunakan system penyaringan bertingkat dimana kapasitas alat

penyaringan hanya dipakai 70%nya saja (memperkecil β tetapi memperbesarα). Reject

dari penyaring pertama yang masih banyak mengandung accept diolah lebih lanjut di

penyaring kedua, ketiga, keempat, dan seterusnya.

Pada screener untuk washing di RAPP digunakan penyaringan empat tingkat.Dari proses

ini diharapkan pulp sudah murni mengandung fiber saja. Tidak ada lagi kayu belum

masak dan juga shieve.Shieve merupakan serpihan kayu yang sangat kecil yang dapat

menimbulkan bintik-bintik pada kertas nantinya. Berikut ini pada Gambar 3.2 diberikan

skema system screening

Accept tank Primary Screening Washer

Secondary

Screening

Tertiary Screening

Quartenary

Screening

Reject Tank

Dillution

Reject

Reject

Reject

Reject

AcceptAccept

Accept

Accept

Accept

Reject from

screening

Accept from

screening

Black liquor

dillution

Gambar 3.3 Proses Screening (Erissa, 2012)

Tujuan penyaringan ini lebih khususnya adalah memisahkan kotoran-kotoran

berdasarkan berat dan dimensi lebih besar dari serat.Accept dari screening dikirim ke

proses delignifikasi oksigen, sedangkan reject discreen lebih lanjut secara bertahap

(cascade screening) agar didapatkan penyaringan dengan efisiensi tinggi. Saringan

terakhir yang masih reject akan dipress di screw press sehingga liquor yang terkandung

dalam bahan keluar lalu bahan akan dikirim ke landfill dan menjadi limbah.

III.3.4 Pressing

Proses pressing menggunakan roll press atau vakum press. Pada roll press, pulp ditekan

dua silinder yang bergerak berlawanan arah hinga tekanan 150 bar dan cairan dari dalam

pulp keluar dan ditampung dalam lubang-lubang pada silinder.Cairan tersebut berupa

black liquor sisa hasil pemasakan. Pada proses menggunakan vacuum press, cairan

dalam pulp dihisap menggunakan vakum. Fiberline #1 memiliki empat alat vacuum

press.

Proses washing di RAPP berlangsung selama empat kali pencucian dan menggunakan

enam alat press. Masing-masing proses dijelaskan sebagai berikut:

20

a. Brown stock wash Press (51 dan 52)

Pulp yang lolos dari primary knotter dialirkan ke wash press. Pulp ini memiliki

konsistensi awal sebesar 4%. Pada tahap ini digunakan press jenis DPA

(displacement press). Setelah dialiri air dan dipress, konsistensi pulp naik menjadi

30-35%. Pulp lalu dialirkan ke screw conveyor lalu dilarutkan lagi dengan dilusi

berupa black liquor dengan tujuan untuk medelignifikasi lignin hingga

konsistensinya turun ke 6 %. Pulp hasil pencucian ini lalu dimasukan kedalam LC

tank.

b. Brown stock wash Press (5,6,7,8)

Pulp dari LC tank didilusi kembali lalu dipress hingga konsistensinya mencapai

30-35%. Pulp kemudian dimasukan lagi ke dalam screen room dan konsistensinya

diturunkan lagi ke 10-12% Dilusi pulp menggunakan black liquor sisa hasil

pencucian.Filtrat black liquor hasil press akan digunakan kembali sebagai dilusi

pada press 1 dan 2

Pulp yang sudah selesai dipress tadi sengaja didilusikan kembali karena jika

konsistensinya terlalu besar pada proses delignifikasi nanti pulp akan rusak. Proses

delignifikasi tetap memerlukan pulp dalam keadaan konsistensi rendah.

III.3.5 Delignifikasi Oksigen

Proses delignifikasi dapat ditunjukkan dari hasil penentuan bilangan kappa (kappa

number). Kappa number digunakan untuk menyatakan berapa jumlah lignin yang masih

tersisa di dalam pulp setelah pemasakan, pencucian, dan pemutihan.Pengujian kappa

number yang dilakukan di dalam industri pulp memiliki dua tujuan, yaitu :

- merupakan indikasi terhadap derajat delignifikasi yang tercapai selama proses

pemasakan, artinya kappa number digunakan untuk mengontrol pemasakan

- menunjukkan kebutuhan bahan kimia yang akan digunakan untuk

prosesselanjutnya yaitu proses bleaching (pemutihan).

Pada pengujian kappa number, jumlah larutan kalium permanganat (KMnO4) yang

sudah diketahui konsentrasinya ditambahkan ke dalam sampel pulp.Setelah waktu

tertentu, jumlah permanganat yang bereaksi dengan pulp ditentukan dengan mentitrasi

sampel. Kappa number selanjutnya didefinisikan sebagai jumlah mililite KMnO4 0,1N

yang dikonsumsi oleh 10 gram pulp selama 10 menit pada temperatur 25oC. Hasilnya

dikoreksikan terhadap konsumsi 50% permanganat yang ditambahkan.Untuk pulp kraft

hubungan antara kappa number dengan lignin adalah sebagai berikut :

%lignin = 0,147 x kappa number

Proses delignifikasi menggunakan oksigen ini bertujuan untuk menurunkan kandungan

lignin yang dikandung oleh pulp. Pengurangan ini bertujuan agar ketika pulp diputihkan,

kandungan pulp mengandung serat-serat selulostik dengan sedikit kandungan lignin saja.

Adanya lignin dalam pulp akan memberikan tensile strength dan viskositas yang besar

pada kertas ketika pulp dikonversi menjadi kertas nantinya. Untuk itulah lignin tidak

sepenuhnya dihilangkan karena jika lignin benar-benar dihilangkan, kertas hasil

konversi dari pulp tidak akan memiliki tensile strength yang besar dan akan mudah

robek.

21

Proses delignifikasi dengan oksigen khususnya bertujuan untuk mengurangi konsumsi

bahan kimia yang nantinya digunakan untuk pemutihan dan delignifikasi lanjutan pada

area bleaching.

Prinsip dari delignifikasi oksigen ini adalah proses oksidasi dari gugus hidroksil lignin

sehingga lignin dapat terlepas dari pulp dan larut dalam air. Pada proses delignifikasi ini

juga diberikan white liquor untuk memberikan suasana basa karena proses delignifikasi

ini berlangsung dengan baik pada pH tinggi di kisaran 10,8-11,2. Pada proses

delignifikasi dengan oksigen ini konsistensi dari pulp harus diperhatikan. Hal ini

diperlukan karena oksigen yang diberikan ke dalam pulp berbentuk gas, perlu

pengadukan merata agar diperoleh luas permukaan kontak yang besar antara pulp

dengan oksigen.Makin encer pulp maka oksigen yang diberikan harus lebih banyak, hal

ini sangatlah merugikan kedepannya karena memerlukan biaya lebih untuk mendapatkan

banyak oksigen. Pada proses delignifikasi, konsistensi pulp awal dijaga antara 10-12%.

Nilai konsistensi ini didapatkan dari proses dilusi pulp hasil press dengan black liquor.

Selain itu, white liquor yang ditambahkan untuk menjaga pH haruslah dioksidasi

terlebih dahulu. Tujuannya adalah agar Na2S yang terkandung pada liquor berubah

menjadi Na2SO4, sehingga selulosa pada pulp tidak akan ikut terdegradasi pada proses

delignifikasi.

Secara garis besar pulp hasil washing memiliki bilangan kappa antara 17-19 dan akan

diturunkan menjadi 9-10 pada proses delignifikasi ini. Variabel yang harus dijaga pada

proses delignifikasi oksigen ini antara lain :

- Temperatur reaktor

- Tekanan reaktor

- Waktu tinggal di reaktor

- Konsentrasi white liquor yang ditambahkan

- Jumlah oksigen

Tahap-tahap proses delignifikasi oksigen dijabarkan sebagai berikut :

1. Pre O2 delignifikasi

Pada tahap ini pulp hasil press dari proses washing didilusi hingga konsistensinya

turun menjadi 10-12%.Pulp dialirkan ke mixer lalu ke dalam mixer dialirkan

middle pressuresteam dan oksigen. MP steam ini berfungsi untuk menaikan suhu

menjadi 100 oC. White liquor yang telah dioksidasi juga dialirkan ke dalam

mixer.Selain untuk membuat suasana reaksi menjadi basa white liquor berfungsi

untuk mengikat lignin yang telah dilepaskan oksigen agar tidak kembali ke dalam

pulp.Mixer berfungsi hanya sebagai tempat pencampuran.

2. O2 delignifikasi

Pulp yang telah selesai dimixing dengan oksigen dan white liquor kemudian

dikirim ke reaktor dan diaduk menggunakan propeller pada reaktor. Disinilah

kadar lignin diturunkan hingga mencapai bilangan kappa 9-10. Pada proses

delignifikasi ini digunakan 2 reaktor yaitu :

a. Reaktor A

Pada reaktor A terjadi rekasi antara pulp dengan kaustik, O2, dan MP

steam pada tekanan tinggi, suhu rendah dan waktu singkat. Tekanan

22

tinggi berfungsi untuk meratakan pencampuran oksigen, suhu yang

rendah dan waktu singkat berfungsi agar proses delignifikasi tidak

merusak serat-serat pada pulp. Kondisi pada reaktor A

- Konsistensi : 10-12 %

- Temperatur : 89-92 ˚C

- pH : 10,8-11,2

- tekanan : 5.5-7 bar

- waktu : 30 menit

b. Reaktor B

Pada reaktor B kembali dialirkan oksigen dan MP steam. Penambahan

oksigen tidak sebanyak pada reaktor A. Pada reaktor ini terjadi rekasi

antara pulp dengan kaustik, O2, dan MP steam pada tekanan rendah,

suhu tinggi, dan waktu lama. Tujuannya adalah penyempurnaan proses

delignifikasi dari reaktor A. Pulp yang sudah selesai dari reaktor B akan

dipompakan ke blowtank untuk proses penghomogenan pulp dan

penurunan tekanan serta suhu dari pulp. Kondisi pada reaktor B :

- Konsistensi : 10-12 %

- Temperatur : 98-101 ˚C

- pH : 10,8-11,2

- tekanan : 2-3 bar

- waktu : 60 menit

3. Post O2 delignifikasi

Pulp dari blowtankakan dikirim lagi untuk dipress hingga konsistensinya naik ke

30-35% lalu kemudian didilusi lagi hingga konsistensinya mencapai 10-12%

menggunakan black liquor pada screw conveyor. Pulp kemudian dikupulkan lagi

ke tangki unbleach HDT (high density tank). Disini proses delignifikasi telah

selesai. Pada unbleach HDT diharapkan pulp sudah memiliki kappa number

sebesar 9-10, dan soda yang dikandung oleh liquor yang ditambahkan ke pulp

hanya terbawa kurang dari 10 kilogram per ton pulp. Jika soda yang terbawa

masih besar maka akan ditubuhkan ClO2 yang besar pula untuk memutihkan pulp.

Brightness dari pulp diharapkan sudah mencapai 50.

Berikut ini pada Gambar 3.4 diberikan proses washing secara detail

23

Gambar 3.4 Diagram Alir Proses Washing (APRIL Learning Institute, 2012)

III.4 Bleaching

Pulp hasil dari proses pencucian memiliki nilai brightness sebesar 50, sedangkan pulp

siap jual haruslah memiliki nilai brightness sebesar 90. Untuk itulah perlu dilakukan

proses pemutihan atau biasa disebut sebagai bleaching. Belum putihnya pulp ini

dikarenakan masih adanya lignin yang dikandung oleh pulp meskipun pulp sudah

dilignifikasi pada proses pencucian. Lignin sebenarnya bisa dihilangkan sempurna pada

proses delignifikasidengan mengatur reaktor pada suhu tinggi. Kelemahan pertama dari

proses ini adalah proses pemutihannya memakan waktu yang lama. Kelemahan kedua

dari proses ini adalah penghilangan seluruh kadar lignin dengan pemanasan pada suhu

tinggi dalam proses delignifikasi dapat menyebabkan putusnya rantai-rantai panjang

selulosa dan hemiselulosamenjadi rantai yang lebih pendek. Pulp yang memiliki rantai

selulosa dan hemiselulosa pendek akan sulit dijadikan kertas karena tensile strength dari

kertas-kertas ini sangat rendah.Selulosa dan hemiselulosa merupakan senyawa organik

yang sensitive terhadap suhu tinggi.Oleh karena itu diperlukan proses pemutihan dan

penghilangan lignin lanjutan agar pulp memiliki brightnessyang sesuai untuk dijual.

24

Pemutihan pulp pada RAPP dilakukan dalam beberapa tahap. Tahapan tersebut

dikodekan sebagai berikut :

Tahap D

Pada tahap ini pulp direaksikan dengan klorindioksida (ClO2).ClO2 ini merupakan

senyawa yang harganya relatif lebiih mahal dibandingkan dengan senyawa Cl2,

namun senyawa ini jauh lebih ramah terhadap lingkungan dan bekerja sangat

selektif terhadap lignin.ClO2 sangat berguna pada pemutihan tahap awal dan akhir

saat konsistensi lignin rendah. Tahap D ini umumnya dijalankan pada kondisi

berikut :

Konsistensi pulp : 10-12%

Temperature : 60-80˚C

waktu : 3-5 jam

pH : 3,5-6

dosis ClO2 : 0,6-0,8% massa pulp

Tahap E

Tahap E merupakan tahap ekstraksi lignin yang telah didegradasi dari dalam

pulp.Pada tahap ini digunakan senyawa basa NaOH. Umumnya tahap ini dilakukan

setelah tahap D. Pada tahap ni terjadi penggantian gugus klorin oleh gugus alkali

yang membuat lignin terlarut berdasarkan reaksi :

Lignin-Cl + NaOH Lignin-OH + NaCl

Kondisi pada tahap ini :



waktu : 0,75-1,5 jam

pH : 10-11

dosis NaOH : 2-3% massa pulp

Tahap P

Tahap ini merupakan tahap pemutihan dengan bantuan senyawa hydrogen

peroksida (H2O2).Senyawa hydrogen peroksida ini dapat menggantikan fungsi

ClO2 untuk menurunkan kadar lignin dan memutihkan pulp. Namun senyawa ini

mahal dan penangannya sulit sehingga tidak digunakan di RAPP. Kondisi operasi

tahap ini :



waktu : 2-4 jam

pH : 8-10

dosis H2O2 : 5 kg/ton pulp

Tahap O

Pada tahap ini digunakan oksigen sebagai agen pengikat lignin.Meskipun pada

dasarnya pengikatan lignin dapat meningkatkan brightness penggunaan oksigen

hanya sebatas untuk menurunkan bilangan kappa saja.Oksigen merupakan bahan

25

pemutih paling murah tetapi juga yang paling tidak selektif terhadap lignin.Selain

itu, proses pemutihan menggunakan oksigen murni harus dilakukan pada suhu

tinggi dan dapat merusak serat-serat pulp dan memakan waktu yang lama.Di

RAPP tahap O ini biasa digabung dengan tahap E dan P pada satu reaktor.



waktu : 20-60 menit

pH : 8-10

dosis O2 : 3kg/ton pulp

Tahapan pemutihan pada RAPP dilaksanakan dalam empat tahap pemutihan yang

dilaksanakan secara berurutan.Tahapan tersebut adalah D0-EOP-D1-D2.Dimana pada

fiberline satu dari satu tahap ke tahap lainnya dilakukan juga pencucian pulp

menggunakan washer dan roll press.

1. Tahap D0

Pada tahap pertama dari proses pemutihan in pulp direaksikan dengan ClO2.

ClO2 merupakan bahan kimia jenis ECF (elemen chlorine free) dimana senyawa

jenis ini lebih ramah terhadap lingkungan.Tujuan dari tahap D0 ini sendiri

adalah untuk mendegradasi dan memisahkan struktur lignin yang terdapat

dalam pulp, serta menaikan brightness secara drastis untuk pertama

kalinya.Pada tahap ini suasana reaksi yang terjadi adalah suasana asam karena

kayu umumnya membentuk pH asam ketika direaksikan denga ClO2.Kondisi

pada tahap ini :

Konsistensi pulp : 11-12 %

Temperatur : 65-70˚C

Waktu reaksi : 60 menit

pH reaksi : 2-2,5 (untuk mix hardwood) dan 3-3,5 (Accacia)

Brightness : 68-70 % ISO

Kappa number : 7,5-8,5 (mix hardwood) dan 9-10 (Accacia)

ClO2 charge : 25-30 kg/ton pulp (bergantung pada kappa number

dari washing)

2. Tahap EOP ( Ekstraksi, Oksidasi, dan Peroksida)

Selesai dari tahap D0 pulp akan dicuci menggunakan washer. Pulp akandicuci

menggunakan air hangatdan ditekan pada roll press hingga konsistensinya

mencapai 28% lalu kemudian didilusikan lagi dengan air hangatsampai

konsistensi 10-12%. Pada tahap ini lignin dari pulp yang telah dilepaskan

sebagian pada tahap D0 akan diekstraksi dan dioksidasi sehingga lignin tersebut

bisa hilang dari dalam pulp. H2O2 ditambahkan pada tahap ini dan berguna

sebagai pemutih dari pulp.Bahan kimia yang ditambahkan pada tahap ini adalah

NaOH dan O2.NaOH digunakan untuk melarutkan lignin yang telah dilepas

pada tahap D0 dan yang akan dilepas oleh O2 dari proses oksidasi. Pada tahap

ini kappa number dari pulp akan turun drastis karena mulai banyak lignin yang

lepas. Kondisi pada tahap ini :

Konsistensi : 10-12 %


26


pH reaksi : 10,8-11,2

Brightness : 80-85 % ISO

Kappa number : 1-2

O2 charge : 3kg/ ton

H2O2 charge : 5kg/ton

NaOH charge : 16kg/ton (bergantung dari pH pulp)

3. Tahap D1

Selesai dari tahap E0 pulp akan dicuci menggunakan washer. Pulp akan dicuci

menggunakan air hangatdan ditekan pada roll press hingga konsistensinya

mencapai 28% lalu kemudian didilusikan lagi dengan air hangatsampai

konsistensi 10-12%. Pada tahap ini brightness dari pulp akan dinaikan agar

mencapai standar baku mutu pulp layak jual. Lignin yang sudah terekstrak pada

tahap EOP membuat proses pemutihan pulp pada tahap ini berlangsung mudah.

Proses terjadi pada keadaan asam. Kondisi pada tahap ini :



pH reaksi : 3,5-4 ,5

Brightness : 89-89,5 % ISO

ClO2 charge : 10-15 kg/ton (tergantung brightness)

4. Tahap D2

Tahap D2 merupakan tahapan untuk mennyempurnakan proses pemutihan agar

brightness pulp mencapai nilai standar ISO untuk produk siap jual. Pada proses

ini digunakan bahan kimia berupa ClO2 dan SO2. SO2 pada tahap ini berfungsi

untuk menetralkan ClO2 yang tersisa pada proses pemutiham. ClO2 sendiri

berfungsi sebagai agen pemutih pada tahap ini. Kondisi pada tahap ini :

Konsistensi pulp : 10-12 %



pH reaksi : 3,5-4 ,5

Brightness : 89,5-90 % ISO

ClO2 charge : 0-4 kg/ton (tergantung brightness)

Selesai dari D2 pulp secara kimiawi telah selesai diputihkan. Pulp kemudian dikirim ke

tangki penyimpanan tank yang disebut Bleach High Density Tank (BHDT) untuk

menurukan suhunya dan homogenisasi. RAPP memiliki lima buah tangki HDT ini.

Untuk HDT 1, 2, dan 5 pulp yang masuk akan diteruskan ke pulp dryer dan kemudian

dikeringkan untuk pembentukan lembaran-lembaran pulp siap jual. HDT 3 dan 4 akan

meneruskan pulpnya ke RAK. RAK merupakan salah satu business unit di RAPP yang

mengolah pulp menjadi kertas jadi. Masing-masing HDT memiliki volume yang sama

yaiutu 8000m3. Setelah homogenisasi, di dalam HDT, pulp akan dikirim ke LC tank agar

terjadi pengenceran pulp konsistensi 10-12% menjadi 3-6% dan pH 5-6. Tujuan dari

pengenceran ini adalah agar pulp mudah ditransportasikan dan mudah disaring dalam

system screening di pulp dryer dan di paper machine.

27

III.5 Pulp Dryer

Pulp dryer merupakan bagian dari proses terakhir pulp sebelum siap dijual. Di RAPP

pulp dryer memiliki pabrik khusus yang menangani hanya proses pengeringan sampai

pengepakan pulp siap jual. Inti dari proses pada pulp dryer adalah mengubah slurry pulp

menjadi padatan lembaran pulp kering menggunakan pulp machine, selanjutnya pulp

kering akan dibentuk dalam unit bale. Cara kerja pulp machine adalah memisahkan air

dari bubur pulp secara efisien tanpa merusak serat dan beratnya. Formasi pulp yang

dibentuk diharapkan memiliki kekuatan lembaran yang maksium. Pulp machineakan

mengatur dan mengubah suspensi pulp menjadi lembaran pulp dengan kadar air 10%,

lalu dilakukan pemotongan, pengebalan, dan pengunitan dengan tujuan untuk

mempermudah pengangkutan pulp agar siap dikirim ke konsumen. Berikut ini pada

Gambar 3.5 proses pada pulp dryer hingga didapatkan lembaran pulp siap jual.

HDT LC Tank Screening System Double Decker

Mixing ChestMachine ChestWhite Water SiloHead Box

Forming Section Press Secction Dryer Section Cutter

Baling lineQC

Warehouse

Gambar 3.5 Skema Proses Pengeringan Pulp pada Pulp Dryer (Erissa, 2012)

III.6 Chemical Plant

Chemical plant merupakan unit operasi yang menghasilkan bahan kimia untuk keperluan

proses yang ada di unit fiberline dan sekitarnya. Konsumsi produk dari chemical plant ini

paling banyak digunakan pada fiberline.Produk yang dihasilkan untuk fiberlibe berupa

soda kaustik untuk bahan baku liquor, oksigen untuk delignifikasi, ClO2 untuk proses

bleaching. Produk lainnya dari chemical plant juga digunakan pada proses pengolahan

air, contohnya hypo digunakan sebagai disinfektan. Produk dari chemical plant secara

keseluruhan antara lain :

28

1. NaOH (122 ton/hari)

NaOH dibuat sebagai bahan dasar dari white liquor

2. Chlorin dioxide (155 ton/hari)

ClO2 digunakan sebagai agen pemutih pulp pada proses bleaching

3. Natrium klorat, NaOCl3 (88 ton/hari)

Merupakan bahan dasar aktif untuk pemutihan secara komersial. Kelebihan klorin

selain dijual juga digunakan sebagai bahan dasar untuk membentuk NaOCl yang

dapat digunakan sebagai pemutih pakaian

4. Sulfur dioksida (8 ton/ hari)

Sulfur dioksida digunakan sebagai bahan dasar pembuatan H2SO4.

5. Oksigen (237 ton/ hari)

Oksigen digunakan sebagai bahan dasar dari proses delignifikasi dan digunakan

juga pada proses pemutihan tahap EOP. Oksigen dibentuk dari udara yang

dipurging menggunakan gas nitrogen.

Produk-produk diatas dibentuk pada chemical plant yang terdiri dari empat plant

terintergrasi satu sama lain. Keempat plant penyusun chemical plant di RAPP adalah :

1. Klor Alkali Plant

2. Klorin dioksida Plant

3. Sulfur Dioksida Plant

4. Oksigen Plant

Selain keempat chemical plant tersebut, terdapat plant Rekaustisasi dan Lime Kiln yang

bertugas mendaur ulang black liquor menjadi white liquor untuk kebutuhan pemasakan.

Secara garis besar proses yang terjadi pada chemical plant digambarkan pada Gambar

3.6

Brine SystemSalt Chlor AlkaliBrine

Weak Brine

SO2 Plant

SO2

Storage

SO2

Caustic

Storage

Caustic

HCl UnitCl2

H2

H2

ClO2

Generator

HCl

Chlorate

Plant

Chlorate

Weak

Chlorate

ClO2

Storage

ClO2

Gambar 3.6 Proses pada Chemical Plant (Erissa, 2012)

29

III.6.1 Klor Alkali Plant

Brine

System

Saturator

Treatment Tank

Clarifier

FilterIE

Deionized

Storage

Electrolyzers

Anolyte

tank

Catholyte

Tank

Caustic Storage

Dechlorinator

CoolerCandle

Filter

Dechlor-Brine

Compressor

CO2

PlantH2

Gambar 3.7 Diagram Alir pada Klor Alkali Plant (Erissa, 2012)

III.6.1.1 Brine Treatment

Sebelum garam digunakan untuk elektrolisis membran dalam proses pembuatan kaustik

dan gas klorin, garam dijenuhkan terlebih dahulu dengan demin water dan dihilangkan

pengotor-pengotornya. Pengotor-pengotor ini umunya adalah ion-ion seperti Ca2+

, Mg2+

,

dan SO42-

. Dari proses ini diharapkan kesadahan larutan garam berkurang menjadi

50ppb.

Saturator/Lixator Brine Treatment TankBrine Clarifier

Brine Clarified Storage

Brine Filter

Brine Filter StorageDeionized Brine Storage

Ion Exchange

Salt

Dechlorinated

Brine

Denim Water Na2CO3 BaCl2

Caustic

Coagulant

Precoat

Agent

Filter Aid

Gambar 3.8 Diagram Alir pada Brine Treatment (Erisssa, 2012)

30

III.6.1.2 Brine Saturation

Proses ini berlangsung di dalam alat yang disebut saturator. Fungsi dari saturator ini

sendiri adalah :

1. melarutkan garam

2. menjenuhkan kembali brine lemah (brine yang terdekloronisasi)

3. fitrasi, filtrasi ini dilakukan untuk garam-garam yang berada dibawah zona pelarutan

dimana garam-garam ini tidak larut dalam larutan.

Brine yang terdekloronisasi dan demin water didistribusikan di dalam saturator

menggunakan pipa distribusi. Pipa distribusi ini berfungsi seperti shower yang

melarutkan garam sampai brine menjadi jenih. Jika saturator masih dipenuhi garam, itu

berarti garam tidak bisa dilarutkan lagi karena brine sudah jenuh. Parameter yang

dikontrol dalam saturator antara lain :

1. Level : >60%

2. Temperatur : 60-80˚ C

3. pH : 9

4. Brine strength : 320 gpl

III.6.1.3 Chemical treatment

Selanjutnya brine akan diproses secara kimiawi pada tangki brine treatment untuk

menghilangkan pengotor seperti kalsium, magnesium, dan sulfat. Fungsi tangki ini

adalah :

1. menyediakan retention time dan sebagai wadah bagi kalsium, magnesium, dan

sulfat untuk berekasi membentuk endapan

2. menjaga senyawa-senyawa insoluble tetap di suspense

3. mencampur dilusi demin water dengan brine jenuh untuk menjaga konsentrasi

larutan agar dapat diproses pada elektrolyzer.

Brine jenih dipompakan dari saturator menuju ke tangki brine treatment primary. Sludge

brine dari clarifiers didaur ulang dan ditambahkan ke dalam aliran brine untuk membantu

induksi nukleasi dari endapan yang dibentuk di tangki. Berikut pada Gambar 3.9

diberikan diagram alir pada proses chemical treatment brine

31

Solution Tank BaCl2

Solution Tank Na2CO3

Storage Tank BaCl2

Storage Tank Na2CO3

Treatment Tank 1Treatment Tank 2

E-8

P-1Denim Water

P-7

Caustic 32%

Brine From Saturator

Gambar 3.9 Diagram Alir pada Proses Chemical Treatment Brine (Erissa, 2012)

Reaksi yang terjadi pada tangki brine treatment adalah :

Untuk ion Ca2+

:

CaSO4(aq) + Na2CO3(aq)CaCO3(s) + Na2SO4(aq)

CaCl2(aq) + Na2CO3(aq) CaCO3(s) + 2 NaCl (aq)

Reaksi yang terjadi untuk ion Mg2+

adalah

MgCl2(aq) + 2 NaOH(aq) Mg(OH)2(s) + 2 NaCl(aq)

FeCl3(aq) + 3 NaOH(aq) Fe(OH)3(s) + 3 NaCl(aq)

Reaksi pemisahan sulfat dengan proses

Na2SO4(aq) + BaCl2(aq) BaSO4(s) + 3 NaCl(aq)

III.6.1.4 Brine Clarification

Setelah diproses secara kimiawi dalam tangki brine treatment, brine dipompakan ke

clarifier dan ditambahkan koagulan. Koagulan akan membantu proses sedimentasi

sehingga semua sludge yang terbentuk pada tangki brine treatment akan mengendap

pada clarifier.

III.6.1.5 Brine filtration

Setelah di klarifikasi brine akan defiler. Brine yang masih mengandung padatan dari

clarifier akan dipompakan ke brine filter. Filter ini akan menahan padatan-padatan yang

masih terkandung di brine.

III.6.1.6 Ion exchange

Brine yang sudah difiltrasi masih mengandung mineral-mineral pengotor yang nantinya

akan menyulitkan proses elektrolisa. Calsium, magnesium, dan barium akan

menurunkan efektifitas dari sel membrane klor alkali dengan menutupi struktur

32

membrannya. Barium juga merupakan racun bagi pembungkusan anoda yang digunakan

pada electrolyzer.Pada ion exchanger ini resin akan mengganti berberapa kation yang

memiliki level rendah sehingga kation-kation ini tidak mengganggu proses elektrolisa.

Tidak semua kation pengotor ini akan hilang, namun dari proses ini diharapkan

kesadahan dari brine sudah mencapai dibawah 30 ppb.

III.6.1.7 Elektrolisa

Elektrolisis bertujuan untuk menghasilkan gas khlor dan soda kaustik yang diproses

secara elektrolisa dengan bahan dasar larutan garam dapur (NaCl).Alat yang digunakan

disebut sebagai electrolyzer.Jenis yang digunakan FM21 membrane electrolyzer. Gas

klor dihasilkan di kutub positif (katoda), sedangkan soda kaustik dan hydrogen

dihasilkan di kutub negative (anoda). Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

2 NaCl (aq) + 2H2O(l) + panas Cl2(g) + 2 NaOH(aq) + H2(aq)

III.6.1.7.1 Sistem Katoda

Cells Catholyte

HE

Intermediate Caustic Tank

Casutic 32% Storage

P-17

Nitrogen

P-21

H2 Stack

HCL unit

V-3

V-4P-25

Caustic Handling Area

Denim Water

Cooling water

NaClP-37

H2

Caustic 32%

Caustic 30%

P-38

Gambar 3.10 Diagram Alir pada Sistem Katoda (Erissa, 2012)

Sistem katoda terbagi ke dalam dua proses yaitu :

Penanganan Kaustik

Soda kaustik dihasilkan pada membrane electrolyzer pada konsentrasi 32% berat

dan temperature 87˚C. Kaustik kemudian didinginkan dan ditransfer ke tangki

penyimpanan untuk dikirim ke proses pada pengolahan pulp.

Penanganan Hidrogen

Gas hydrogen yang dihasilkan dari proses elektrolisis akan meninggalkan

electrolyzer dalam faasa kesetimbangan denga kaustik dalam bentuk uap cair. Gas

hydrogen nantinya akan dilepaskan sebagian dan dididinginkan sebagian pada

plant HCl

33

III.6.1.7.2 Sistem Anoda

Cells

Anolyte

DeChlorinator

Dechlorinated Weak Brine

Chlorine Gas Handling

NaCl

Cl2

HCl

Caustic 30%

Weak NaCl

P-44

Weak BrineWet Chlorine

Gambar 3.11 Diagram Alir pada Sistem Anoda (Erissa, 2012)

Sistem anoda memiliki proses utama, yaitu penanganan gas klorin, dimana gas klorin

dari elektrolizer akan didinginkan menggunakan air pendingin dan kemudian

dikeringkan dengan cara dikontakkan ke asam sulfur. Gas kering kemudian dikompres

menggunakan acid ring compressor dan kemudian dicairkan.Klorin cair kemudian

disimpan dalam storage tank.

34

III.6.2 Klorin Dioksida Plant

Sodium Chloratte

ProductionChlorine Dioxide Production

Hydrochlyric Acid

Production

Hydrogen

Strong Chlorate

Weak Chlorate

Hydrochloric Acid

Weak Chloraate

ElectricityWater

Chlorine Dioxide Product

Strong chlorine feed

Water

Gambar 3.12 Diagram Alir pada Klorin Dioksida Plant (Erissa, 2012)

Proses ini bertujuan untuk menghasilkan ClO2 dengan menggunakan dua generator.

Masing-masing generator menghasilkan kurang lebih 75-78 ton larutan ClO2 perhari

dengan konsentrasi 10gt/L ClO2. Produksi ClO2 merupakan reaksi reduksi natrium klorat

Na2OCl3 dengan asam klorida (HCl).Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

Elektrolisa klorat : NaCl(aq) + 3 H2O (aq) NaClO(aq) + 3H2 (aq)

Generasi ClO2 : NaClO3 (aq) + 2 HCl (aq) NaCl (aq)+ClO2(g)+1/2Cl2(g)+H2O(l)

HCl sintesis : H2(g) +Cl2(g) 2 HCl (aq)

Tahapan produksi larutan ClO2 untuk pemutihan terdiri dari beberapa proses :

1. proses elektrolisa dari bahan ntrium klorida menghasilkan natrium klorat

dan hydrogen, alta yang digunakan adalah electrolyzer dengan tipe

chemeties chlorate cell

2. proses pendinginan dan penyaringan pekat klorat

3. produksi ClO2 dari natrium klorat dan asam klorida dalam chemeties

generator

4. absorbsi gas klor dioksida yang dihasilkan generator menjadi cairan

5. penyimpanan cairan klor dioksida dalam tangki penyimpanan

6. menyiapkan larutan encer klorat yang meninggalkan generator

7. memproduksi HCl dengan konsentrasi 32% berat dalam unit pembakaran

HCl sintesis dengan cara membakar klorin dari proses ClO2 dan make up

aliran klo pekat dengan hydrogen dari chlorate cell

8. penyimpanan

35

III.6.3 Sulphur Dioxide Plant

Pada dasarnya sulfur dioksida diproduksi dengan mencairkan belerang bubur kering

dalam tangki pelelehan (melting pit) dengan temperature 135C. Melting pit terdiri dari

tiga bagian yang masing-masing memiliki LP steam coil untuk mencairkan bubuk sulfur.

Sulfur yang telah cair kemudian dipompakan ke nozzle burner menggunakan pompa DC

drive melalui pipa steam jaket. Sulfur yang telah cair kemudian dipompakan melewati

pembakar sulfur dimana sulfur dibakar dengan udara pembakaran panas hingga

temperature mencapai 1300C agar terbentuk gas SO2. Gas yang terbentuk kemudian

didinginkan pada pendingin melalui 2 tahap, kemudian gas diabsorb dalam air dingin

pada absorber.Cairan SO2 yang terbentuk kemudian disimpan dan tangki penyimpanan.

III.6.4 Oksigen Plant

Plant oksigen bertujuan untuk menghasilkan oksigen dan nitrogen (dalam jumlah kecil).

Bahan dasar dari plant ini adalah udara atmosferik, dan proses utamanya ada memisahkan

nitrogen dan oksigen.

Oksigen digunakan sebagai bahan dasar delignifikasi, sedangkan nitrogen digunakan

pada chemical plant secara keseluruhan untuk mencegah gas-gas explosive seperti

hydrogen.

Pada RAPP digunakan dua system pemisahan oksigen dan nitrogen dari udara.Sistem

pertama adalah system cryogenic dan kedua adalah system non-cryogenic.

Air

FiltrationAir

CompressionCooling

AdsorptionExpansionAir

Separation

Oxygen

Compression

LiquefactionCryogenic

StorageVaporization

Raw Air

Oxygen

Gas

Gambar 3.13 Diagram Alir pada Oksigen Plant (Erissa, 2012)

36

III.6.5 Rekaustisasi dan Lime Kiln

Unit ini bertugas untuk memenuhi kebutuhan white liquor untuk pemasakan pulp. Unit

ini terbagi menjadi dua, yaitu :

1. Unit Rekaustisasi

Unit ini digunakan untuk merubah green liquor menjadi white liquor

kembali.Kalsium oksida yang sudah direaksikan dengan air sehingga

menghasilkan Ca(OH)2,akan dimasukan ke dalam green liquor. Green liquor

yang mengandung natrium karbonat (Na2CO3) akan membentuk NaOH ketika

bereaksi denganCa(OH)2. NaOH ini nantinya akan digunakan sebagai bahan

dasar pemasakan. Selain NaOH, CaCO3 juga akan terbentuk. CaCO3 ini

nantinya akan dikirim ke lime kiln untuk menghasilkan CaO kembali. Tahapan

proses rekaustisasi adalah sebagai berikut :

1. Melarutkan lelehan (smelt) yang keluar dari ruang bakar ke dalam

dissolving tank dengan green liquor encer

2. Pemisahan green liquor dan pemisahan dreg

3. Green liquor yang sudah jernih direaksikan dengan Ca(OH)2 menjadi

white liquor

4. White liquor dijernihkan dengan cara memisahkan CaCO3 dan

selanjutnya siap digunakan untuk pemasakan pulp.

Proses rekaustisasi ini diharapkan mampu menghasilkan 6750m3 white liquor

perhari dengan kandungan alkali aktif didalamnya sebesar 105gr NaOH/l. Reaksi

yang terjadi dalam proses rekaustisasi adalah :

Slaking : CaO(s) + H2O Ca(OH)2(aq)

Kaustisasi : Ca(OH)2(aq) + Na2CO3(aq) CaCO3(s) + 2 NaOH (aq)

Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi kaustisasi :

a. Suhu : 95-105˚C

Bila suhu < 70˚C, reaksi akan berjalan sangat lambat, bila lebih besar dari

105˚C bisa terjadi percikan di dalam lime slacker

b. Tekanan : 1 atm

c. Kapur berlebih : 5-10%

Reaksi kaustisasi merupakan reaksi kesetimbagan dan mempunyai efisiensi

kurang lebih 80%.Oleh karena itu, kapur yang ditambahkan perlu berlebih

untuk meningkatkan efisiensi kaustisasi.Bila kapur terlalu berlebih,

kecepatan pengendapan lumpur kapur (CaCO3) menurun. Apabila kapur

kurang maka efisiensi kaustisasi menurun

d. Waktu tinggal : 10-60 menit

Dengan pengaturan kondisi-kondisi yang baik diatas dan kapur yang

ditambahkan cukup, maka reaksi akan berlangsung dalam waktu 10 menit.

Bila tidak maka diatur parameter-parameter lainnya sehingga waktu reaksi

tidak lebih dari 10 menit.

37

2. Unit Lime Kiln

Proses lime kiln bertujuan untuk membakar CaCO3 dari sisa reaksi kaustisasi dan

batu kapur (limestone) untuk memperoleh kembali kapur CaO yang selanjutnya

digunakan pada proses kaustisasi. Pemabakaran kembali lime mud dan limestone

dilakukan dengan menggunakan rotary lime kiln. Fungsi utama dari tungku ini

adalah kalsinasi lumpur kalsium karbonat menjadi kalsium oksida (CaO). Reaksi

kalsinasi dapat dilihat sebagai berikut :

CaCO3 + panas CaO + CO2 ΔH= 42,500 kkal , T= 1000-1100˚C

Udara disuplai dengan mengatur kekuatan draft fan dan pembakaran gas dihisap

pada kiln dengan induced draft fan. Gas yang tinggal di kiln dimuat dengan lime

dust. Selanjutnya dilewatkan melalui electrostatic precipitator, sebelum dibuang

ke udara bebas gas terlebihdahulu dilewatkan pada recovery lime dust. Hasil

dari lime dust dimasukan kembali sebagai umpan terakhir pada kiln. Proses lime

kiln dirancang dengan kapastitas 670 ton CaO/hari.

38

BAB IV

PERALATAN UTAMA DAN PENDUKUNG PROSES

IV.1. Peralatan Proses

Peralatan utama proses produksi pulp di Departemen Fiberline di PT

RAPPdisajikan pada Tabel4.1 hingga Tabel 4.4.

Tabel 4.1 Peralatan Proses Woodyard and Chip Screen Area (Erissa, 2012)

No. Nama Alat Fungsi Spesifikasi Alat

1 Screw

reclaimer1 dan

2

Mengambil chip dari chip

pile untuk dikirimkan ke

chip conveyor under

storage

Kapasitas

Kecepatan

200-800

m3/jam

6,3-25,4 m/s

2 Chip conveyor

under storage1

dan 2

Menerima chip dari screw

reclaimer dan

mengirimkannya ke chip

conveyor to digester.

Panjang

Lebar

Kapasitas

Kecepatan

298 m

1,2 m

1000 m3/jam

2 m/s

3 Chip conveyor

to digester

Mengirimkan chip ke chip

silo

Panjang

Lebar

Kapasitas

Kecepatan

264,9 m

1,2 m

1200 m3/jam

2,3 m/s

4

Chip Screener Menyaring chip sesuai

dengan ukurannya yaitu

7-45 mm

Lebar

Panjang

Kapasitas

5,1 m

6,5 m

800 m3/jam

5

Chip conveyor

to acrowood

Mengirimkan pin dan

fines ke bagian

pemrosesan acrowood

Lebar

Panjang

Kapasitas

Kecepatan

1,2 m

58,8 m

1000 m3/jam

2,3 m/s

6 Conveyor for

over size chips

Mengirimkan oversize

chip ke rechipper

Lebar

Panjang

Kapasitas

0.8 m

25,4 m

1000 m3/jam

7 Rechipper Mencacah ulang

oversized chip

Kapasitas

Jumlah

pisau

250 m3/jam

12

39

Tabel 4.2 Peralatan Proses Digesting Area (Erissa, 2012)

No. Nama Alat Fungsi Spesifikasi

1 Screw Conveyor

411CA001 dan

411CA002

Mendistribusikan chip

dari chip conveyor ke

chip silo 411T015 dan

411T016

Diameter

Panjang

Kapasitas

1,12 m

10 m

150000 m3

/ jam

2 Chip Silo 411T015 dan

411T016

Menampung chip dari

chip screening area

Volume

Temperatur

500 m3

30oC

3 Chip Silo Discharge

411E015 dan 411E016

Mengirimkan chip dari

chip silo ke screw

conveyor

Diameter 7,6 m

4 Screw Conveyor

411C003,…….,411C006


dari chip silo ke digester

411E003,…..,411E006

Diameter

Panjang

Kapasitas

1 m

9,4 m

12000 m3/jam

5 Screw Conveyor

411C007, 411C008,

411C015, 411C016



411E007, 411E008,

411E015, dan 411E016

Diameter

Panjang

Kapasitas

1 m

1,3 m

12200 m3/jam

6 Screw Conveyor

411C009, 411C010,

411C013, 411C014



Diameter

Panjang

Kapasitas

1 m

9,5 m

12000 m3/jam

7 Screw Conveyor

411C001 dan 411C012



Diameter

Panjang

Kapasitas

1 m

1,3 m

12000 m3/jam

8 Digester 411E001,….,

411E014

Tempat berlangsungnya

proses pemasakan chip

Volume

Tekanan

Temperatur

350 m3

1,4 Mpa

210oC

9 Air evacuating fan Mengeluarkan udara

dalam digester saat proses

pengisian chip.

Kapasitas

Tekanan

Kecepatan

8000 n-m3/jam

4000 Mpa

2289 rpm

10 Impregnation liquor

tank 411T002

Menampung cairan

impregnasi untuk proses

pemasakan chip

Volume

Tekanan

Temperatur

1650 m3

Atmosferik

90oC

11 Hot black liquor

accumulator I-411T004

dan II-411T005

Menampung black liquor

panas sisa pemasakan

chip pada digester

Volume

Tekanan

Temperatur

1100 m3

1,1 Mpa

210oC

12 Hot black liquor

accumulator 411T006

Menampung black liquor

panas sisa pemasakan

chip pada digester

Volume

Tekanan

Temperatur

850 m3

1,1 Mpa

210oC

13 White liquor tank

411T013

Menampung white liquor

untuk proses pemasakan

chip di dalam digester

Volume

Tekanan

Temperatur

4000 m3

Atmosferik

100oC

40

Tabel 4.2 Peralatan Proses Digesting Area (Lanjutan)

No Nama Alat Fungsi Spesifikasi

14 Displacement liquor

tank 411T001

Menampung cairan

untuk mendilusi black

liquor sisa pemasakan

chip

Volume

Tekanan

Temperatur

7000 m3

Atmosferik

100oC

15 Discharge tank 411T007 Menampung chip kayu

yang telah dimasak

untuk dikirim ke area

washing

Volume

Tekanan

Temperatur

5000 m3

Atmosferik

90oC

Tabel 4.3 Peralatan Proses Washing Area (Erissa, 2012)


1 Primary knotter Menyaring knot (mata

kayu) yang tidak masak

pada proses pemasakan

chip

Tipe

Laju Alir

Umpan

Outlet

Consistency

Tekanan

Operasi

Radiscreen K-

160D

250-550 L/s

2,4 %

20-400 Kpa

2 Secondary knotter

Menyaring knot yang

belum tersaring pada

primary knotter.

Tipe

Hilang tekan

Kapasitas

Radi Trim 360

10 Kpa

1.46 kg/s

3 Dump Tank 421T032 Menampung filtrate yang

telah disaring pada knotter

Kapasitas

Temperatur

230 m3

100oC

4 Knot accept tank

421T002

Manampung knot yang

tersaring pada knotter

Kapasitas

Temperatur

130 m3

100oC

5 Primary dan

secondary screen

Menyaring debu partikulat

yang terdapat pada pulp

Tipe

Tekanan

Temperatur

Volume

D8

0,6 Mpa

100oC

1,1 m3

6 Wash press pressate

tank 421T005 dan

421T009

Menampung filtrat yang

dihasilkan pada proses

press washing

Volume

Temperatur

1400 m3

90oC

7

Pre-O2 wash press

pressate tank 421T023

Menampung filtrate yang

dihasilkan pada proses

press washing sebelum

delignifikasi O2

Volume

Temperatur

1400 m3

80oC

41

Tabel 4.3 Peralatan Proses Washing Area (Lanjutan)

Tabel 4.4 Peralatan Proses Bleaching Area (Erissa, 2012)


8 1stpost O2 wash

press pressate

tank 421T029

Menampung filtrat yang dihasilkan pada

proses press washing pertama setelah

proses delignifikasi dengan oksigen

Volume

Temperatur

800 m3

80oC

9 2nd post O2

wash press

pressate tank

421T013

Menampung filtrat yang dihasilkan pada

proses press washing kedua setelah proses

delignifikasi dengan oksigen

Volume

Temperatur

790 m3

90oC

10 Oxygen blow

tank

Menampung oksigen yang digunakan pada

proses delignifikasi dengan oksigen

Volume

Temperatur

570 m3

90oC


1 Unbleached HD Tower

431T030

Menampung pulp yang telah

melewati area washing

Volume

Temperatur

8000 m3

100oC

2 Pre-tower D0 431T001, D1

431T004 &431T005 dan

D2 431T008 &431T009

Menambah waktu retensi

pemutihan pulp pada Main

Tower D0, D1, dan D2

Volume

Temperatur

855 m3

100oC

3 Main tower D0 431T002,

D1 431T007, dan 431T010

Tempat berlangsungnya

proses pemutihan pulp tahap

D0, D1, dan D2

Volume

Temperatur

2090 m3

100oC

4 Pre Tower EO 431T003 Menambah waktu retensi

proses pemutihan di Main

Tower tahap EOP

Volume

Temperatur

855 m3

100oC

5 Main tower EO 431T004 Tempat berlangsungnya

proses pemutihan pulp tahap

EOP

Volume

Temperatur

1858 m3

75oC

6 Pressate tank D0 431T014,

EOP 431T015, D1

431T016, dan D2 431T017

Menampung cairan sisa dari

proses pemutihan tahap D0,

EOP, D1, dan D2

Volume

Temperatur

310 m3

80oC

7 Bleach HD Tower 431T034 Menampung pulp yang telah

melewati area bleaching

Volume

Temperatur

8000 m3

100oC

42

BAB V

SISTEM UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH

V.1. Utilitas

Kebutuhan energi dan sumber daya baik untuk operasional pabrik maupun komplek

perumahan disediakan secara mandiri oleh PT RAPP business unit PT Riau Prima

Energi. Secara garis besar, unit utilitas di PT Riau Prima Energi terbagi menjadi tiga,

yakni unit penyediaan air, unit pembangkitan steam, dan unit pembangkitan listrik.

V.1.1 Unit Penyediaan Air

Kebutuhan air baik untuk operasional pabrik maupun perumahan disediakan oleh unit

raw water treatment yang merupakan area dari power island. Unit ini bertugas untuk

menyediakan air proses, air domestic, dan air demineralisasi untuk umpan boiler. Semua

kebutuhan air bersumber dari Sungai Kampar Kiri. Pemompaan water intake air ke area

raw water treatment menggunakan pompa sentrifugal bertekanan tinggi. Air tersebut

dipompakan kedalam suatu bak dimana akan dilakukan conditioning dengan maksud

untuk menyaring sampah-sampah yang berukuran besar. Skema pengolahan air mentah

menjadi air proses di PT RAPP disajikan pada Gambar 5.1. Karakteristik air proses yang

dihasilkan di PT RAPP disajikan pada Tabel 5.2

Cascade AeratorRAW WATER Reactifier Clarifier

PAC and CAUSTIC

Sand Filter Bed Water Basin

PROCESS WATER

Gambar 5.1 Skema Pengolahan Air di PT RAPP (Erissa, 2012)

Pengolahan air sungai menjadi air siap pakai terbagi ke dalam 3 tahap berikut :

a. Cascade Aerator

Pada unit ini, air dikontakkan dengan udara dengan maksud mengendapkan

larutan besi yang ada di dalam air. Udara bertujuan untuk mengoksidasi besi

yang larut menjadi ferrit yang akan terendapkan di dalam air.

b. Reactifier Clarifier

Pada unit ini, air ditambahkan senyawa-senyawa kimia tertentu dengan maksud

mengendapkan flock yang terdapat di dalam air. Senyawa-senyawa kimia yang

digunakan pada PT RAPP adalah soda kaustik (NaOH) dan PAC (Poli

Aluminium Klorida). PAC merupakan polimer sintetik yang larut dan bereaksi

dengan air. PAC bereaksi dengan air membentuk aluminium poli-hidroksida

yang mengendap dalam bentuk floc. Floc ini kemudian mengendap dan

43

mengadsorpsi kotoran-kotoran yang terdapat di dalam air, sehingga keduanya

dapat diangkat secara bersamaan dengan mudah. Setelah proses ini, air akan

berubah menjadi jernih dan memiliki pH sekitar 4,5. Untuk menetralkan air

tersebut, ditambahkanlah kaustik. Selain itu, kaustik juga berguna untuk

mengondisikan air agar proses koagulasi dengan PAC menjadi optimum (pH 5,5

– 6,5). Hypochlorit juga ditambahkan ke dalam air untuk membunuh alga dan

bakteri yang terdapat di dalam air. Floc yang terbentuk di tahap ini kemudian

disaring pada unit selanjutnya, Sand Filter Bed. Spesifikasi Reactifier Clarifier

yang terdapat di PT RAPP disajikan pada Tabel 5.1

Tabel 5.1 Spesifikasi Reactifier Clarifier di PT RAPP (APRIL Learning

Institute, 2012)

Spesifikasi Reactifier Clarifier

Jumlah unit 4

Kapasitas 4320 m3/jam

Ukuran 56,4 m diameter x 5,54 m tinggi

Manufaktur Ion Exchange, India

c. Sand Filter Bed

Sand Filter Bed adalah suatu unit penyaringan flock yang berasal dari reactifier

clarifier. Unit ini menggunakan karbon dan pasir sebagai media penyaring. Flock

yang tidak mengendap di unit reactifier clarifier akan terbawa menuju sand filter

bed dan tertahan di atas pasir dan karbon. Karbon yang terdapat di dalam media

penyaring juga berfungsi sebagai penetralisir bahan-bahan kimia yang terdapat di

dalam air.

Air jernih yang lolos melalui sand filter bed selanjutnya terkumpul pada suatu

reservoir tank untuk kemudian didistribusikan. Regenerasi sand filter bed

dilakukan dengan metode high pressure back wash, dimana cairan pembersih

bertekanan tinggi dialirkan menuju sand filter bed , sehingga flock-flock yang

menempel pada saringan tersebut akan terbongkar. Aliran backwash ini akan

dialirkan kembali menuju Reactifier Clarifier #3.

Tabel 5.2 Karakteristik Air Proses di PT RAPP (APRIL Learning Institute,

2012)

Parameter Air Proses

pH 6,8-7,2

Turbiditas (NTU) 1

Residual Cl2 (mg/L) 0,2-0,5

Al (mg/L) 0,1

Warna (PtCo) 10

Permanganat number (mg/L) 10

Ca Hardness (mg/L) 50

Sementara itu, untuk kebutuhan umpan boiler, perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut

agar air proses yang terdapat di dalam water basindapat digunakan. Pengolahan lebih

lanjut dilakukan di bagian boiler feed water yang terdapat di area power island .

Pengolahan lanjut ini dilakukan guna menghilangkan ion-ion yang terkandung di dalam

air, sehingga sesuai untuk air umpan boiler. Skema pengolahan air proses menjadi air

demineralisasi di PT RAPP disajikan pada Gambar 5.2.

44

ACF SAC Degasser SBAPROCESS

WATER

Demin TankDEMIN

WATER

Gambar 5.2 Skema Pengolahan Air Demineralisasi di PT RAPP (Erissa, 2012)

Pengolahan lanjut ini menghasilkan air demineralisasi, yang terbagi menjadi beberapa

tahap, yakni :

a. Activated Carbon Filter (ACF), proses ini merupakan proses lebih lanjut dari

proses sand filter bed dimana pada proses ini dilakukan penghilangan bau dan

warna. Karbon aktif digunakan untuk menghilangkan sedimen, komponen

organik volatil, rasa, dan bau dari air.

b. Strong Acid Cation (SAC), merupakan resin yang beroperasi dengan siklus H,

dimana resin jenis ini menmpertukarkan kation-kation logam yang larut di dalam

air sseperti Fe2+

, Na2+

,Mg2+

, dan Ca2+

dengan ion H+ yang berikatan dengan

resin. Ion H+

tersebut akan membentuk asam-asam seperti HCl, H2SO4, dan

H2CO3 dengan anion-anion yang terdapat di dalam air. Regenerasi resin ini

dilakukan dengan pengaliran asam kuat seperti HCl dan H2SO4 secara backwash,

sehingga kation logam yang berikatan dengan resin akan membentuk garam.

c. Degasser, merupakan proses penghilangan gas-gas korosif yang larut dalam air,

terutama O2 dan CO2

d. Strong Base Anion (SBA), resin jenis ini berfungsi untuk menghilangkan asam-

asam yang terkandung di dalam air akibat proses di SAC. Prinsip kerjanya adalah

dengan mereaksikan ion OH- yang berikatan dengan resin dengan kation asam-

asam yang larut di dalam air, sehingga pada akhirnya dihasilkan air. Anion asam

yang terdapat di dalam air akan diikat oleh resin. Pada saat regenerasi, basa kuat

dialirkan secara backwash, sehingga anion asam yang berikatan dengan resin

ditukarkan dan membentuk garam

e. Demin Tank, merupakan tempat penampungan akhir air demineralisasi yang siap

dikirim ke boiler

Karakteristik air demineralisasi yang dihasilkan di PT RAPP disajikan pada Tabel 5.3

Tabel 5.3 Karakteristik Air Demineralisasi di PT RAPP (Fuad, 1998)

Parameter Air Demineralisasi

pH 5,5-7,0

Konduktivitas (μS/cm) ≤ 1,0

Silika (μg/L) ≤ 20

Cu (μg/L) ≤ 3

Fe (μg/L) ≤ 0,02

DO (μg/L) ≤ 7

DEHA (μg/L) 60-150

45

V.1.2 Unit Pembangkitan Steam

Steam yang dibangkitkan di PT. Riau Prima Energi berasal dari dua jenis boiler yakni

recovery boiler dan power boiler.Kedua jenis boiler tersebut sama-sama menghasilkan

high pressure steam. Mekanisme pembangkitan steam melalui kedua jenis boiler ini

adalah sebagai berikut :

a. Recovery Boiler

PT Riau Prima Energi memilki empat unit recovery boiler dengan total steam

yang dihasilkan sebanyak 60045 ton/hari. Unit recovery boiler menggunakan

heavy black liquor sebagai bahan bakar. Heavy black liquor merupakan weak

black liquor yang telah dipekatkan melalui evaporator. Pemekatan ini bertujuan

agar kandungan organik di dalam black liquor dapat dibakar dan rugi-rugi panas

melalui moisture loss dapat diminimalisasi. Spesifikasi keempat unit recovery

boiler di PT RAPP disajikan pada Tabel 5.4

Tabel 5.4 Spesifikasi Unit Recovery Boiler di PT RAPP (APRIL Learning Institute,

2012)

b. Power Boiler

PT Riau Prima Energi memiliki tiga unit power boiler dengan total steam yang

dihasilkan mencapai 17346 ton/hari. Unit ini menggunakan kulit kayu dan fines, batu

bara, dan sludge sebagai bahan bakarnya. Kulit kayu dan fines yang digunakan berasal

dari area chip screening, sementara batu bara bersumber dari deposit batu bara yang

dimiliki oleh PT RAPP. Sementara itu sludgeyang digunakan berasal dari unit

pengolahan limbah. Spesifikasi ketiga unit power boiler di PT RAPP disajikan pada

Tabel 5.5

Tabel 5.5 Spesifikasi Unit Power Boiler di PT RAPP (APRIL Learning Institute,

2012)

Spesifikasi PB-1 PB-2 PB-3

Laju Steam (ton/jam) 241,9 486 651

Bahan Bakar Kulit kayu, minyak

berat, Peat

Kulit kayu dan Batu

bara

Kulit kayu dan

batu bara

Tekanan Steam (Bar) 84 140 140

Temperatur Steam

(oC)

480 540 540

Perusahaan

Manufaktur

Outokompu

Ecoenergy

Foster Wheeler Kvaerner

Commisioning 1993 1998 2006

Spesifikasi RB-1 RB-2 RB-3 RB-5

Solid Firing Capacity

(tons of dry solids / day)

4070 4070 4070 7000

Laju Steam (kg/s) 170 170 170 271,4

Tekanan Steam (Bar) 84 84 84 84

Temperatur Steam (oC) 480 480 480 480

Perusahaan Manufaktur Tampella Kvaerner Kvaerner Metso

Commisioning 1993 1999 2001 2009

46

Steam yang berasal dari kedua jenis boiler ini dialirkan menuju unit pembangitan listrik,

dimana high pressure steam yang dihasilkan akan mengalami penurunan tekanan

menjadi medium pressure steam dan low pressure steamdikarenakan penggunaannya

untuk menggerakkan turbine generator. Spesifikasi dan fungsi ketiga jenis steam

tersebut pada PT RAPP disajikan pada Tabel 5.6

Tabel 5.6 Karakteristik dan Fungsi Steam di PT RAPP (Erissa, 2012)

Steam Tekanan (bar) Temperatur

(oC)

Fungsi

HP Steam 83-84 480 Membangkitkan listrik pada

turbine generator

MP Steam 11 200 Memanaskan dan

mensirkulasi digester pada

proses pemasakan chip.

LP Steam 3,5 150 Menjejalkan chip pada

digester saat proses

pengisian chip ke dalam

digester

V.1.3 Unit Pembangkitan Listrik

Penyediaan listrik di PT RAPP ditangani oleh unit bisnis PT Riau Prima Energi. Unit

pembangkitan listrik di PT RAPP terbagi menjadi dua, yaitu unit steam turbines sebagai

pembangkit listrik utama dan unit diesel generator dan gas turbines sebagai pembangkit

listrik cadangan (standby unit).

V.1.3.1 Unit Pembangkit Listrik Utama

PT Riau Prima Energi menggunakan turbine generator yang digerakkan oleh high

pressure steam yang dihasilkan oleh unit pembangkitan steam . Terdapat dua jenis

turbin yang digunakan oleh PT Riau Prima Energi, yaitu back pressure turbine dan

condensing extract turbine. PT Riau Prima Energi mampu membangkitkan listrik

sebesar 535 MW dari tujuh unit turbine generator yang dimilikinya untuk keperluan

operasional pabrik dan perumahan. Distribusi listrik yang dihasilkan unit ini disajikan

pada Tabel 2.6. Spesifikasi ketujuh turbine generator di PT RAPP disajikan pada Tabel

5.7.

Tabel 5.7 Spesifikasi Turbine Generator di PT RAPP (APRIL Learning Institute,

2012)

Spesifikasi TG-1 TG-2 TG-3 TG-4

Tipe Fully

Condensing

Back Pressure

(two bleeding)

Back Pressure

(two bleeding)

Back Pressure

(two bleeding)

Manufaktur Mitsubishi Mitsubishi Mitsubishi ABB

Kapasitas

(MW)

27,5 53,8 53,8 100

Tekanan Steam

(Bar)

82 82 82 82

Temperatur

Steam (oC)

477 477 477 477

Commisioning 1993 1993 1993 1998

47

Tabel 5.7 Spesifikasi Turbine Generator di PT RAPP (lanjutan)

Spesifikasi TG-5 TG-6 TG-7

Tipe Condensing Turbine

(one extractive at 4,75

bar)

Back Pressure (two

bleeding)

Condensing

turbine(two

bleeding)

Manufaktur ABB ABB Siemens

Kapasitas (MW) 100 100 100

Tekanan Steam

(Bar)

138 82 138

Temperatur

Steam (oC)

538 477 538

Commisioning 1999 2002 2008

V.1.3.2 Unit Pembangkit Listrik Cadangan

Unit ini berfungsi sebagai pembangkit listrik cadangan apabila pembangkit listrik utama

mati. Unit ini membangkitkan listrik melalui dua jenis alat, yaitu generator berbahan

bakar diesel dan turbin gas. Jumlah unit dan daya yang dihasilkan oleh kedua alat

tersebut disajikan pada Tabel 5.8.

Tabel 5.8 Jumlah Unit dan Kapasitas Generator Diesel dan Turbin Gas PT RAPP

(APRIL Learning Institute, 2012)

Spesifikasi Generator Diesel Turbin Gas

Jumlah Unit 2 3

Kapasitas (MW) @1,02 @4,2

Sementara itu, kebutuhan udara bertekanan untuk menggerakkan turbin gas dalam

rangka pembangkitan listrik dipenuhi oleh PT Riau Prima Energi melalui 8 unit

kompresor udara buatan Atlas Copco, Belgia. Spesifikasi kompresor udara tersebut

disajikan pada Tabel 5.9.

Tabel 5.9 Spesifikasi Kompresor Udara di PT RAPP (APRIL Learning Institute,

2012)

Spesifikasi Nilai

Tekanan absolut udara inlet (bar) 1

Kelembapan udara relatif (%) 0

Temperatur udara inlet (oC) 20

Temperatur air pendingin inlet (oC) 20

V.2. Pengolahan Limbah

Hampir seluruh limbah di PT RAPP dimanfaatkan kembali untuk keperluan proses

produksi pulp. Umumnya, limbah-limbah tersebut dimanfaatkan kembali melalui

chemical recovery ataupun digunakan sebagai bahan bakar untuk keperluan

pembangkitan steam.

48

V.2.1 Limbah Weak Black Liquor

Limbah weak black liquor merupakan sisa pemasakan dan pencucian pulppada digesting

area dan washing area. Karakteristik limbah ini disajikan pada Tabel 5.10

Tabel 5.10 Karakteristik Weak Black Liquor di PT RAPP (Erissa, 2012)

Variabel Weak Black Liquor

Solid Content (%) 16,54

pH 12,8

Nilai Panas (kcal/kg) 3045

Sementara itu, kandungan yang terdapat dalam padatan pada weak black liquor disajikan

pada Tabel 5.11

Tabel 5.11 Komposisi Padatan pada Weak Black Liquor (Fuad, 1998)

Senyawa Kimia Kandungan (%massa)

Na2O 31,4

Sulfur 3,20

Hidrogen 3,36

Karbon 28

Abu 33,43

SiO2 0,181

Fe2O3 0,06

Al2O3 0,018

CaO 0,055

MgO 0,03

Sludge 0,34

Limbah weak black liquor tersebut perlu dipekatkan agar kandungan zat organiknya

dapat dibakar pada recovery boiler. Pemekatan tersebut dilakukan pada unit multi effect

evaporator. PT RAPP memiliki 4 unit evaporator.. Setelah mengalami pemekatan, solid

content dari weak black liquor dapat mencapai 70-72% sehingga menjadi heavy black

liquor. Heavy black liquor inilah yang kemudian dijadikan bahan bakar recovery boiler

untuk pembangkitan steam.

Kandungan mineral anorganik sisa pembakaran pada recovery boiler berupa lelehan

(smelt) kemudian dikirimkan menuju unit rekostisasi. Pada unit ini, lelehan anorganik

dicmapurkan ke dalam dissolving tank untuk dicampurkan dengan weak green liquor.

Campuran ini kemudian dijernihkan dan direaksikan dengan kapur (CaO) untuk

membentuk white liquor. White liquor ini kemudian dijernihkan dengan memisahkan

lumpur kapur (CaCO3), sehingga white liquor siap dikirim ke white liquor tank untuk

proses pemasakan. Lumpur kapur yang terpisahkan kemudian dikalsinasi pada unit lime

kiln untuk membentuk kapur yang dapat digunakan kembali untuk proses rekostisasi.

V.2.2 Limbah Kulit Kayu dan Fines

Limbah jenis ini dihasilkan dari woodyard and chip screening area. Kedua jenis limbah

ini dimanfaatkan sebagai bahan bakar power boiler untuk keperluan pembangkitan

steam.

V.2.3 Limbah Cair Lainnya

49

Seluruh limbah cair yang dihasilkan PT RAPP ditampung di dalam bucket screen untuk

pemrosesan lebih lanjut. Bucket screen bertujuan untuk memisahkan limbah padat

dengan limbah cairnya, dimana pada PT RAPP, hanya limbah cair yang akan diproses.

Dari bucket screen, limbah cair dialirkan menuju primary clarifier dimana akan terjadi

dua aliran. Suhu aliran tersebut 52-55oC. Prinsip kerja primary clarifier ini adalah

dengan sedimentasi, dimana underflow berupa slurry akan diproses pada sludge

handling. Slurry pada sludge handling dihilangkan air dan sisa limbah yang melekat

padanya. Sludge dari sludge handling kemudian akan dialirkan menuju unit power

boiler, sebagai bahan bakar boiler untuk keperluan pembangkitan steam.

Overflow pada primary clarifier kemudian dialirkan menuju equalition basin. Hal ini

dilakukan agar penurunan temperatur dan penghilangan efluen tetap merata dan tidak

ada endapan yang terbentuk. Selanjutnya, limbah dialirkan menuju neutralizing tank,

dimana limbah akan dinetralisir dengan penambahan HCl ataupun NaOH.

Limbah kemudian dialirkan ke cooling tower, dimana suhunya diturunkan hingga 32

sampai 37oC, setelah itu dilakukan penambahan defoamer untuk menghilangkan busa

dan pemberian nutrient berupa urea dan DAP yang dilakukan melalui pemompaan.

Tujuan pemberian nutrient adalah agar mikroba dapat tumbuh untuk menghilangkan

kadar TSS, pH, dan COD. Keluar dari cooling tower, air masuk ke aeration basin

dimana aerator akan menghasilkan gelembung udara untuk menumbuhkan bakteri yang

bertujuan untuk menurunkan COD dari limbah tersebut. Selanjutnya dari aeration basin,

limbah dialirkan menuju distribution well yang berungsi untuk mendistribusikan limbah

tersebut ke empat buah secondary clarifier.Secondary clarifier merupakan tahap terakhir

pengolahan efluen di PT RAPP. Over flow dari clarifier ini dapat langsung dibuang ke

Sungai Kampar, namun under flow dari efluen ini perlu dikembalikan ke sludge

handling untuk diproses ulang. Skema pengolahan limbah di PT RAPP ditampilkan

pada Gambar 5.3. Karakteristik air limbah hasil pengolahan limbah yang siap dibuang

ke Sungai Kampar disajikan pada tabel 5.12

Bucket Screen Primary ClarifierEFLUEN

SOLID to LANDFILL

UNDERFLOW

Sludge Handling

Equalitition BasinOVERFLOW

Neutralizing Tank

Cooling Tower

HCL/NAOH

UREA

DAP

DEFOAMERAeration tank

Secondary

Clarifier

UNDERFLOW

OVERFLOW

to

KAMPAR RIVER

SLUDGE to PB

Gambar 5.3 Skema Pengolahan Efluen di PT RAPP (Erissa, 2012)

50

Tabel 5.12 Karakteristik Air Limbah Hasil Pengolahan di PT RAPP (Erissa, 2012)

Parameter Nilai

pH 6,0-8,0

Warna (ptco) <500

COD (ppm) 175

51

BAB VI

LOKASI PABRIK, TATA LETAK PABRIK, ORGANISASI DAN

MANAJEMEN PERUSAHAAN

VI.1 Lokasi Pabrik

PT Riau Andalan Pulp & Paper berlokasi di Pangkalan Kerinci, Kabupaten Pelalawan

Propinsi Riau.Lokasi ini berjarak sekitar 50 km dari ibukota Riau Pekanbaru.PT Riau

Andalan Pulp & Paper ini juga terletak di dekat sungai, sungai terdekat (Sungai Kampar)

berada kurang lebih 4 kilometer dari lokasi pabrik. Disamping itu PT Riau Andalan Pulp

& Paper juga memiliki pelabuhan sendiri didaerah Buaran dan Futong yang berjarak

kurang lebih 40 kilometer dari pabrik dan digunakan sebagai pelabuhan utama dalam

proses pengiriman produk ke konsumen di seluruh dunia.

Lokasi PT RAPP memberikan beberapa keuntungan, antara lain :

Proses transportasi produk dapat melalui Sungai Kampar, dimana sungai ini

berhubungan langsung ke perairan internasional

Sumber bahan baku kayu relatif dekat, karena di daerah Pelalawan sampai

Pekanbaru masih merupakan daerah perkebunan

Sumber air pendingin dapat diambil dari Sungai Kampar

Air yang sudah diolah pada water treatment plant dapat dibuang langsung ke

Sungai Kampar

VI.2 Tata letak dan Denah Pabrik

PT Riau Andalan Pulp & Paper terletak di lahan seluas 1750 hektar yang diisi oleh

perumahan karyawan, empat perusahaan pendukung dan empat pabrik yang terintegrasi

satu sama lain. Riau Pulp (RPL) merupakan perusahan dan pabrik pendukung RAPP

yang produksi utamanya adalah pulp dimana sebagian pulp dari RPL akan dikirim ke

RAK (Riau Andalan Kertas) untuk dijadikan kertas dan sebagian lagi dijual dalam bentuk

pulp. RAK merupakan perusahaan dan pabrik pendukung RAPP yang bertugas untuk

mengolah pulp basah dari RPL menjadi kertas siap jual.RPE (Riau Prima Energi)

merupakanperusahaan dan pabrik penghasil listrik dan air untuk keperluan pabrik dan

perumahan di dalam pabrik. Riau fiber merupakan perusahaan yang bertugas dalam

pengelolaan perkebunan kayu dan HPH yang diberikan pemerintah daerah untuk

menghasilkan kayu sebagai bahan baku pabrik. Chemical Plant merupakan pabrik

pendukung yang berfungsi untuk menghasilkan bahan-bahan kimia yang digunakan

sebagai bahan dasar proses dalam pabrik.

Denah dan letak PT.RAPP diberikan dalam Gambar 6.1 dan Gambar 6.2

52

Gambar 6.1 Gambar Pabrik PT. RAPP dilihat dari ketinggian (Erissa, 2012)

Gambar 6.2 Lokasi PT. RAPP pada Peta (www.mongabay.co.id)

53

VI.3 Manajemen Perusahaan

a. Struktur Organisasi PT RAPP

Gambar 6.3 Struktur Organisasi PT. RAPP (APRIL Learning Institute, 2012)

54

b. Struktur Organisasi Fiberline Dept.

Fiberline Dept.

Head

Fiberline 1 Area

Head

Fiberline 2 Area

Head

Fiberline 3 Area

Head

Team Leader A Team Leader B Team Leader C Team Leader D

Process Engineer

and Process

Specialist

DCS Operator DCS Operator DCS Operator DCS Operator

Field Operator Field Operator Field Operator Field Operator

Gambar 6.4 Struktur Organisasi Fiberline Dept. (APRIL Learning Institute, 2012)

55

c. Peraturan Kerja

Karyawan yang bekerja di PT RAPP terbagi menjadi karyawan kerja shift dan karyawan

kerja reguler. Karyawan kerja reguler adalah karyawan yang bekerja pada bagian yang

tidak berhubungan langsung dengan proses produksi pulp, sedangkan karyawan kerja

shift adalah karyawan yang berhubungan langsung dengan proses produksi pulp.

Karyawan kerja shift dibagi menjadi empat tim, yaitu A, B, C, dan D. Sistem kerja

karyawan kerja shift adalah tiga hari kerja dan satu hari libur. Waktu kerja karyawan

kerja shift adalah delapan jam untuk setiap shift dengan pembagian waktu sebagai

berikut:

Shift pagi : 07.00 – 15.00

Shift siang : 15.00 – 23.00

Shift malam : 23.00 – 07.00

Waktu kerja karyawan kerja reguler adalah sebagai berikut:

Senin – Kamis : 07.00 – 16.00 dengan jam istirahat 11.30 – 13.00 untuk karyawan

yang berhubungan dengan technical (process and maintenance) dan 08.00 –

17.00 dengan jam istirahat 12.00 – 13.30 untuk karyawan yang bekerja di office

Jumat : 07.00 – 16.00 dengan jam istirahat 11.30 – 13.30 untuk karyawan yang

berhubungan dengan technical (process and maintenance) dan 08.00 – 17.00

dengan jam istirahat 11.30 – 13.30 untuk karyawan yang bekerja di office

Sabtu : 07.00-11.00 untuk karyawan yang berhubungan dengan technical (process

and maintenance) dan 08.00-12.00 untuk karyawan yang bekerja di office. Jatah

masuk untuk hari sabtu digilir 2 minggu sekali

Minggu : Libur

56

BAB VII

PROSPEK/JENJANG KARIER INSINYUR KIMIA DI

PERUSAHAAN

VII.1. Struktur Organisasi Process Engineering (PE) di PT RAPP

Seorang process engineer di PT RAPP umumnya berada ditempatkan di bagian produksi,

dimana disana ia berada langsung dibawah seorang area head (Superintendent). Dalam

keberjalanannya, seorang PE akan bekerjasama dengan seorang process specialist

(Supervisor) dan para operator untuk melaksanakan tugasnya. Contoh struktur organisasi

seorang PE di Fiberline Departement disajikan dalam Gambar 7.1

Fiberline Dept.

Head

Fiberline 1 Area

Head

Fiberline 2 Area

Head

Fiberline 3 Area

Head

Team Leader A Team Leader B Team Leader C Team Leader D

Process Engineer

and Process

Specialist

DCS Operator DCS Operator DCS Operator DCS Operator

Field Operator Field Operator Field Operator Field Operator

Gambar 7.1 Struktur Organisasi PE di Fiberline Departement (APRIL Learning

Institute, 2012)

57

Seorang PE bertugas untuk memastikan proses berjalan sesuai dengan yang diharapkan.

PE diharapkan dapat melaporkan masalah masaalah yang terjadi selama proses produksi.

Tugas seorang Process Engineer di PT RAPP meliputi :

Melaporkan keberjalanan proses produksi harian, mencakup konsumsi bahan baku

dan total produksi hari itu.

Melaporkan kegagalan-kegagalan yang terjadi dalam rangka pencapaian targetjumlah

produksi.

Menyelesaikan masalah-masalah teknis harian yang bersifat kontinyu bersama-sama

dengan operator dan specialist.

Memberikan pengarahan serta saran kepada bagian operasi dalam hal perbaikan

maupun hal yang bersifat perubahan agar tercapainya kondisi proses dan kerja yang

efisien dan produktif.

Melakukan modifikasi proses apabila dibutuhkan, sehingga produksi dapat terus

berjalan dalam rangka pemenuhan target jumlah produksi.

Seorang PE bergabung di PT RAPP melalui jalur Graduate Trainee (GT), dimana selama

1 tahun, seorang sarjana teknik kimia bersama sarjana-sarjana lain yang baru bergabung

diberikan pelatihan guna memberikan skill yang dibutuhkan selama bekerja di PT RAPP.

Adapun program tersebut meliputi:

1. Foundational and Mill Overview

Pada tahap ini, insinyur kimia yang baru bergabung diberikan dasar-dasar dalam

proses pembuatan pulp dan kertas di PT RAPP. Tahap ini meliputi pengajaran

langsung di kelas dan orientasi ke lapangan (mill overview) secara keseluruhan

proses produksi pulp dan kertas di PT RAPP. Tahap ini dilaksanakan selama 1,5

bulan.

2. Core and On the Job Training

Pada tahap ini, insinyur kimia akan ditempatkan di departemen tempat dimana ia

akan bekerja. Disini, insinyur kimia tersebut akan langsung turun ke lapangan

dimana ia akan mengaplikasikan keilmuan yang telah diperoleh di bangku kuliah

terhadap permasalahan-permasalahan yang terjadi di departemennya. Tahap ini

berlangsung selama 4,5 bulan

3. Job Assesment

Tahap terakhir dari program GT, dimana insinyur kimia merancang suatu proyek

dalam rangka memberikan improvement terhadap proses produksi yang sedang

berjalan. Proyek tersebut didasarkan kepada permasalahan-permasalahan produksi

aktual yang terjadi di lapangan yang dia amati selama tahap on the job training.

Tahap ini berlangsung selama 6 bulan, dimana di akhir tahap ini, seorang trainee

harus mempresentasikan hasil proyeknya kepada pimpinan departemennya.

58

BAB VIII

KESIMPULAN

Kesimpulan yang diperoleh dari pelaksanaan kerja praktek di PT RAPP adalah:

1. PT RAPP memproduksi pulp dengan kapasitas produksi 2,7 juta ton/tahun dan kertas

dengan kapasitas produksi 876 ribu ton/tahun.

2. Produk yang dihasilkan PT RAPP, yaitu:

Produk pulp:

Lembaran pulp jenis Akasia

Lembaran pulp jenis Mix Hardwood

Prooduk kertas:

Cut Size dengan Merk Dagang PaperOne™

Folio Sheet

Customer rolls

3. Proses produksi pulp di PT RAPP terbagi menjadi dua, yaitu:

Proses produksi pulp, terbagi menjadi 4 tahap yaitu wood preparation and

chip production, digesting, washing, bleaching.

Proses pengeringan pulp.

59

DAFTAR PUSTAKA

APRIL Learning Institute, “Presentation for New Employee Orientation”, Riau Andalan Pulp

and Paper, Pangkalan Kerinci. 2012

Fuad, Uwan, “Introduction to Pulp and Paper Technology”, Raja Garuda Mas Internasional,

Riau, 1998.

Erissa, Hesty, Meldha, Zuqni, “Perhitungan Mass Balance pada Unit Digester Fiberline #3 dan

Washing Fiberline #2 di PT Riau Andalan Pulp and Paper”, Laporan Kerja Praktek,

Universitas Riau, 2012.

Technical Departement , “ Fiberline Department Daily Technical Report”, Riau Andalan Pulp

and Paper, Pangkalan Kerinci, 2014.

www.mongabay.co.id, diakses pada tanggal 13 Agustus 2014.

http://www.mongabay.co.id/

ii

TK- 4090 KERJA PRAKTEK

EVALUASI PERFORMANCE DIGESTER PADA FIBERLINE #1

LAPORAN TUGAS KHUSUS

KERJA PRAKTEK DI

PT RIAU ANDALAN PULP AND PAPER

PANGKALAN KERINCI – RIAU

Oleh:

Pratama Istiadi (13011048)

Pembimbing:

Prof. Dr. Tjandra Setiadi

Radar Herri Dalimunthe, S.T., M.Eng.

SEMESTER I 2014/2015

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ................................................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ........................................................................................................................... v

BAB I .............................................................................................................................................. 1

PENDAHULUAN ........................................................................................................................... 1

I.1. Latar Belakang ...................................................................................................................... 1

I.2. Permasalahan ......................................................................................................................... 1

I.3. Tujuan.................................................................................................................................... 1

BAB II ............................................................................................................................................. 2

TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................................................. 2

II.1. Kraft Pulping ....................................................................................................................... 2

II.2. Digester Batch ...................................................................................................................... 4

II.2.1 Komponen Digester Batch......................................................................................... 4

II.2.2 Proses Produksi Pulp SuperBatch ............................................................................. 5

II.3 Neraca Massa ........................................................................................................................ 7

II.3.1 Liquor Balance .......................................................................................................... 7

BAB III ............................................................................................................................................ 8

IDENTIFIKASI MASALAH DAN METODOLOGI PENYELESAIAN...................................... 8

III.1 Identifikasi Masalah ............................................................................................................ 8

III.2 Metodologi Penyelesaian ..................................................................................................... 9

III.2.1 Asumsi-Asumsi yang Digunakan ............................................................................. 9

BAB IV ......................................................................................................................................... 10

PEMBAHASAN ........................................................................................................................... 10

IV.1 Liquor Balance Digester #2, #4, dan #10 .......................................................................... 10

IV.2 Evaluasi Tahap Pengisian Chip ......................................................................................... 17

IV.3 Evaluasi Kinerja Load Cell ............................................................................................... 20

BAB V ........................................................................................................................................... 23

KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................................................... 23

V.1. Kesimpulan ........................................................................................................................ 23

V.2. Saran .................................................................................................................................. 23

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 24

LAMPIRAN A .............................................................................................................................. 25

iii

CONTOH PERHITUNGAN ......................................................................................................... 25

A.1. Perhitungan Liquor Balance Tahap Impregnasi ................................................................ 25

A.2. Perhitungan Liquor Balance Tahap HBL Filling .............................................................. 25

A.3. Perhitungan Liquor Balance Tahap HWL Filling ............................................................. 26

A.4. Perhitungan Liquor Balance Tahap Displacement ............................................................ 26

A.5. Perhitungan Liquor Balance Tahap Discharge ................................................................. 27

A.6. Perhitungan Chip Maksimum di dalam Digester ............................................................... 27

A.7. Perhitungan Durasi Tahap Chip Filling Teoritis ............................................................... 28

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Skema Evaluasi Performa Fiberline 1 ........................................................................ 8

Gambar 3.2 Skema Metodologi Penyelesaian Tugas Khusus ......................................................... 9

Gambar 4.1 Skema Tahap Impregnasi .......................................................................................... 11

Gambar 4.2 Skema Tahap HBL Filling ........................................................................................ 12

Gambar 4.3 Skema Tahap HWL Filling ....................................................................................... 14

Gambar 4.4 Skema Tahap Displacement ...................................................................................... 15

Gambar 4.5 Skema Tahap Discharge ........................................................................................... 16

Gambar 4.6 Skema Tahap Pengisian Chip .................................................................................... 17

Gambar 4.7 Profil level chip di dalam chip silo 10-11 Juli 2014 (Fiberline Dept., 2014) ............ 19

Gambar 4.8 Profil level chip di dalam chip silo 19-20 Juli 2014 (Fiberline Dept., 2014) ............ 19

Gambar 4.9 Pembacaan Massa Chip oleh Load Cell Digester #4 dan #10 13-14 Juli 2014

(Fiberline Dept., 2014) .................................................................................................................. 21

Gambar 4.10 Pembacaan Massa Chip oleh Load Cell Digester #4 dan #10 19-20 Juli 2014

(Fiberline Dept., 2014) .................................................................................................................. 21

Gambar A.1 Skema Liquor Balance Tahap Impregnasi ............................................................... 25

Gambar A.2 Skema Liquor Balance Tahap HBL filling ............................................................... 25

Gambar A.3 Skema Liquor Balance Tahap HWL Filling ............................................................ 26

Gambar A.4 Skema Liquor Balance Tahap Displacement ........................................................... 27

Gambar A.5 Skema Liquor Balance Tahap Discharge ................................................................. 27

v

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Performa Pemasakan di Fiberline 1 (Fiberline Dept., 2014) .......................................... 1

Tabel 4.1 Performa Digester dan Parameternya yang bermasalah (Fiberline Dept., 2014) .......... 10

Tabel 4.2 Data Laju Alir Tahap Impregnasi (Fiberline Dept., 2014) ............................................ 11

Tabel 4.3 Data Laju Alir Tahap HBL Filling (Fiberline Dept., 2014) .......................................... 12

Tabel 4.4 Data Laju Alir Aktual Tahap Impregnasi (Fiberline Dept., 2014) ................................ 13

Tabel 4.5 Data Laju Alir Tahap HWL Filling (Fiberline Departement, 2014) ............................. 14

Tabel 4.6 Data Laju Alir pada Tahap Displacement (Fiberline Dept., 2014) ............................... 15

Tabel 4.7 Data Laju Alir pada Tahap Discharge (Fiberline Dept., 2014) .................................... 16

Tabel 4.8 Data Durasi Tahap Pengisian Chip (Fiberline Dept., 2014) ......................................... 18

Tabel 4.9 Profil level chip di Chip Silo (Fiberline Dept., 2014) ................................................... 20

Tabel 4.10 Pembacaan Massa Chip oleh Load Cell pada Digester #4 dan #10 (Fiberline Dept.,

2014) .............................................................................................................................................. 22

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Proses produksi kertas menggunakan pulp sebagai bahan bakunya. PT RAPP

menggunakan proses kraft, dimana chip kayu dimasak dengan white liquor pada sebuah

digester sehingga menghasilkan pulp. Digester ini beroperasi dalam mode batch, dimana

pengumpanan chip kayu dan pengambilan produk pulp dilakukan secara partaian. Proses

pemasakan ini berlangsung melalui beberapa sequences (tahap), dari mulai pengisian

bahan baku hingga pengambilan produk.

Proses produksi pulp di PT RAPP, dilakukan secara partaian di sejumlah digester. Satu

proses partaian terbagi atas beberapa tahap. Setiap tahap memiliki fungsi yang spesifik,

dimana input dan output dari setiap tahap berbeda-beda. Input dan output dari setiap

tahap tersebut haruslah seimbang, dimana jika terdapat ketidakseimbangan, maka tahap

tersebut dapat dinyatakan berjalan sebagaimana mestinya. Maka dari itu, peneracaan

massa dari setiap tahap proses produksi pulp menjadi penting, sebagai langkah evaluasi

performa digester dalam menjalankan proses produksi pulp.

I.2. Permasalahan

Proses produksi pulp di RAPP, fiberline 1 memiliki target produksi, yang dinyatakan

dalam jumlah pemasakan yang dikerjakan dalam sehari. Dalam satu hari produksi dan

dalam keadaan normal (fiberline tidak sedang dalam prosedur start-up ataupun shut

down) ditargetkan 75 - 78 pemasakan terselesaikan. Fiberline 1 memiliki 14 unit

digester, hal ini berarti diharapkan mampu menyelesaikan 5-6 kali siklus pemasakan.

Selama Juli 2014, terdapat 3 hari dimana produksi gagal mencapai targetnya, yakni

tanggal 10, 13, dan 19 Juli. Performa pemasakan di fiberline 1 pada tanggal-tanggal

tersebut disajikan pada Tabel 1.1

Tabel 1.1 Performa Pemasakan di Fiberline 1 (Fiberline Dept., 2014)

Tanggal Pemasakan yang Terselesaikan di Fiberline 1

10 Juli 72 Pemasakan



I.3. Tujuan

Tujuan dari tugas khusus ini adalah mengevaluasi performa digester pada fiberline 1,

melalui penyusunan neraca massa setiap tahap produksi pulp dan melakukan root cause

analysis terhadap penyebab penurunan performa pemasakan pada tanggal-tanggal yang

bermasalah.

2

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Kraft Pulping

Pembuatan pulp kraft dilakukan dengan larutan yang terdiri dari natrium hidroksida dan

natrium sulfida, yang dinamakan lindi putih. Menurut terminologi digunakan definisi-

definisi berikut, dimana semua bahan kimia dihitung sebagai ekuivalen natrium dan

dinyatakan sebagai berat NaOH dan Na2O.

Alkali total Semua garam natrium

Alkali yang dapat dititrasi NaOH + Na2S + Na2CO3

Alkali aktif NaOH + Na2S

Alkali efektif NaOH + ½Na2S

Kraft pulping menghasilkan serat pulp yang kuat dalam proses pemasakan dengan

menggunakan bahan kimia yang merupakan campuran dari NaOH dan Na2S (lindi

putih). Tujuan dari pengolahan kraft (sulfat) pulp adalah untuk memisahkan serat dalam

kayu secara kimia dan melarutkan sebagian besar lignin yang terdapat dalam dinding

serat atau untuk memasak serpihan kayu sesuai dengan target bilangan kappa.Pemisahan

serat terjadi dengan melarutkan lignin yang terdapat di dalam lamela tengah yang

berfungsi menyatukan antar serat.Bahan kimia dalam larutan pemasak juga melakukan

penetrasi ke dalam dinding serat dan melarutkan lignin yang terdapat di dalam kayu.

Proses kraft memiliki beberapa keuntungan, diantaranya :

semua spesies kayu dapat digunakan sebagai bahan baku

prosesnya relatif tidak sensitif terhadap kulit kayu

waktu pemasakan relatif singkat

masalah pitch dalam pulp relatif kecil

pulp lebih kuat

efisien dalam penggunaan kembali bahan kimia dan energi

memiliki hasil samping seperti turpentine dan tall oil yang cukup bernilai

Kandungan NaOH dan Na2S dalam lindi putih akan menyerang lignin dalam proses

pemasakan. Keduanya akan terdisosiasi dalam air, sehingga ion hidroksil dari kaustik

dan ion hidrosulfida dari Na2S akan menyerng lignin sehingga membentuk lignin

terdegradasi, sehinga menyisakan fiber untuk dikonversi menjadi pulp. Mekanisme

reaksi dari penyerangan lignin ditunjukkan oleh reaksi sebagai berikut,

3

NaOH Na+ + OH

-

Na2S + H2O NaOH + NaSH

Na2S 2Na+ + S

2-

S2-

+ H2O SH- + OH

-

Na2CO3 + H2O 2 Na+ + CO3

2- + H2O

CO32-

+ H2O CO32-

+ OH-

OH- + lignin lignin terdegradasi

SH-+ lignin lignin terdegradasi

Secara umum, mekanisme penyerangan lignin oleh lindi putih adalah sebagai berikut :

1. Terdisosiasinya NaOH dan Na2S menjadi ion natrium dan ion hidroksida.

2. Reaksi antara ion sulfide dengan air sehingga menghasilkan ion hidrosulfida dan

ion hidroksida.

3. Penyerangan lignin oleh ion hidroksida dan ion hidrosulfida

Mekanisme penyerangan lignin pada proses kraft pulping sangat kompleks. Kehadiran

ion SH- meningkatkan kelarutan lignin tanpa meningkatkan kelarutan dari selulosa.Efek

keseluruhan dari semua reaksi antara lignin, ion SH-, dan ion OH

- adalah polimer lignin

diputus menjadi molekul yang lebih kecil. Molekul yang kecil ini tidak lagi berfungsi

sebagai perekat dan tertinggal dalam struktur kayu dan akan terlarut dalam larutan

pemasak dan terpisah dari serat kayu.

Idealnya, hanya lignin yang akan larut di dalam proses kraft pulping, namun terdapat

sejumlah selulosa dan hemiselulosa yang ikut bereaksi dengan ion OH- selama

pemasakan. Umumnya, sekitar 20% selulosa dan hemiselulosa pada serat kayu akan

bereaksi dengan ion OH-. Hemiselulosa terdegradasi lebih cepat dan lebih banyak

daripada selulosa, dikarenakan ukuran molekulnya yang lebih kecil dan bercabang serta

kadarnya yang lebih tinggi dalam struktur kayu. Terlarutnya selulosa dan hemiselulosa

selama proses kraft pulping tidak diinginkan, karena dapat menurunkan yield pulp dalam

proses kraft pulping.

Umumnya, suatu proses kraft pulping dilaksanakan pada temperatur 155-165 oC (Bajpai,

2012). Hal ini dilakukan agar semua chip dapat termasak secara sempurna. Temperatur

ini dijaga agar tidak melebihi 170oC, dikarenakan di atas temperatur tersebut, akan

terjadi reaksi hidrolisis alkali. Pada reaksi ini, rantai selulosa dipotong menjadi dua

bagian, membentuk gugus akhir baru yang dapat melangsungkan peeling. Peeling

merupakan pemisahan satu per satu unit gula pada akhir rantai selulosa dan

hemiselulosa. Mekanisme ini tidak diinginkan di dalam proses kraft pulping, karena

dapat melarutkan selulosa dalam jumlah besar sehingga berujung menurunkan yield

pulp.

4

Ekstraktif merupakan komponen grup non-struktural yang terdapat di dalam kayu.

Ekstraktif bukan merupakan komponen dinding sel di dalam kayu (Cole, 2010).

Ekstraktif bereaksi dan mengkonsumsi cukup banyak larutan pemasak selama proses

kraft pulping. Kebanyakan ektraktif dilarutkan selama pemasakan. Beberapa ekstraktif

yang terlarut dapat diolah sebagai hasil samping dari proses kraft seperti minyak tall dan

turpentine. Beberapa material dari ekstraktif yang sangat sulit dilarutkan dan tersisa

dalam pulp disebut material yang tidak dapat disabunkan (non saponifiables). Selain

ekstraktif, tumpukan pitch (getah) yang terdapat dalam kayu juga menimbulkan masalah

dalam proses kraft pulping, dimana getah ini dapat menimbulkan kerusakan pada alat-alat

proses.

Salah satu contoh ekstraktif yang terdapat di dalam kayu ialah ester-ester asam lemak.

Asam-asam lemak larut bersama-sama dengan asam-asam resin sebagai garam-garam

natrium dalam lindi pemasak. Asam-asam resin nerupakan bahan-bahan pelarut yang

efektif yang mempermudah penghilangan asam-asam lemak yang terdapat di dalam kayu.

Karena kayu keras tidak mengandung asam-asam resin, maka sabun tall biasanya

ditambahkan pada pemasakan untuk mengurangi kandungan ekstraktif dalam pulp akhir

sampai tingkat yang cukup rendah sehingga persoalan pengkerakan dapat dicegah.

II.2 Digester Batch

Secara umum, digester adalah suatu bejana tempat proses pemasakan atau reaksi

delignifikasi dari serpihan kayu berlangsung (Fuad, 1998). Dengan penambahan larutan

pemasak kimia, panas, dan tekanan maka lignin akan larut dan serpihan kayu diubah

menjadi pulp. Digester dirancang untuk tahan terhadap temperatur dan tekanan tinggi,

mempunyai volume yang cukup untuk menampung serpihan kayu dan ciran pemasak,

memiliki konstruksi yang tahan terhadap korosi dan tidak terpengaruh lingkungan luar,

serta mempunyai sistem sirkulasi tekanan dan larutan pemasak. Digester yang digunakan

di fiberline 1 memiliki kapasitas 350 m3, dengan volume kosong 60 % apabila terisi chip

secara penuh.

II.2.1 Komponen Digester Batch

Digester untuk produksi pulp secara batch di RAPP memiliki beberapa komponen utama

yang memiliki fungsinya masing masing. Komponen-komponen tersebut adalah :

Load Cell, merupakan sensor yang berfungsi untuk mengukur massa chip yang

masuk ke dalam digester saat tahap pengisian chip.

Capping Valve, berfungsi untuk mengatur laju chip yang masuk ke dalam digester

saat tahap pengisiaan chip

Gamma Ray Height Detector, berfungsi untuk mengukur ketinggian dalam

digester pada saat pengisian chip, dimana apabila chip melebihi ketinggian yang

telah diatur, capping valve akan membuka dan mengeluarkan chip yang berlebih.

Strainer, merupakan saringan yang dipasang di pangkal pipa-pipa inlet dan outlet

digester. Berfungsi untuk menahan chip agar tidak terbawa keluar saat tahap

tahap pengisian dan pengeluaran cairan.

Control Valve, berfungsi untuk mengatur laju alir cairan keluar dan masuk

digester

5

Manhole, merupakan jalur tempat orang masuk ke dalam digester saat produksi

dihentikan dan bagian dalam digester akan dibersihkan.

Steam Packer, berfungsi untuk menembakkan LP steam ke dalam digester saat

tahap pengisian chip ke sisi paling luar pada bagian dalam digester. Dengan

adanya penembakan ini, tumpukan chip di dalam digester akan tersebar merata,

tidak terkonsentrasi di bagian tengah saja.

Proses produksi di PT RiauPulp, fiberline 1, menggunakan digester batch, dimana proses

digesti kayu dilakukan secara bertahap mulai dari pengisisan chip hingga pengeluaran

produk pulp dilakukan secara partaian.

II.2.2 Proses Produksi Pulp SuperBatch

Proses produksi pulp di PT RAPP, fiberline 1, menggunakan mode operasi superbatch,

yang mana merupakan modifikasi dari proses batch. Proses produksi ini dilakukan pada

14 unit digester. Proses ini dilakukan secara bertahap, dimana tiap tahap dilakukan secara

bergantian pada masing masing digester secara berurutan mulai dari digester #1 hingga

digester #14, sehingga tidak ada dua digester yang sedang menjalani tahap yang sama

(overlapping). Tahap tahap tersebut adalah :

a. Pengisian chip

Chip diisikan ke dalam digester dari chip silo. Pada tahap ini chip diisikan

sebanyak 120 ton ke dalam digester. Proses pengisian ini dibantu dengan steam

packer bertekanan 2,5 bar dengan tujuan memadatkan chip ke dalam digester dan

meratakan pengisian chip di digester. Penembakan steam dilakukan saat

pengisian chip di digester telah mencapai 10 ton. Tahap ini dihentikan ketika

ketinggian chip di dalam digester telah mencapai ketinggian tertentu yang dibaca

melalui gamma ray height detector.

b. Impregnasi

Tahap ini merupakan pemompaan weak black liquor yang berasal dari tangki

impregnasi. Weak black liquor dipompakan dengan dengan volume 265 m3

menuju digester.Tahap ini dilakukan saat pengisian chip telah mencapai 60-70

ton. Umumnya, void fraction dari digester di fiberline 1 yang telah terisi oleh

chip adalah 0,6. Dengan volume digester 350 m3, maka volume kosong yang

dapat diisi oleh weak black liquor adalah sebanyak 210 m3. Sisa 55 m

3 dari weak

black liquor yang dipompakan kemudian dialirkan menuju tangki weak black

liquor. Tangki WBL ini bersistem overflow dengan tangki impregnasi, overflow

ini sebelum dialirkan ke tangki impregnasi disaring terlebih dahulu, sehingga

serat yang terkandung didalamnya dapat disirkulasi kembali.

c. Hot Black Liquor Filling

Pada tahap ini, dilakukan pemompaan black liquor bersuhu 165oC sebanyak 285

m3 dari HBL akumulator 1 ke dalam digester, memindahkan 210 m

3 cairan

impregnasi yang terdapat di dalam digester pada tahap sebelumnya. Cairan

impregnasi yang dipindahkan ini dialirkan ke dalam tangki WBL. Sementara,

sisa 75 m3 cairan black liquor panas dari HBL akumulator 1 dialirkan menuju

HBL akumulator 2. Pengaturan ini dilakukan dengan switching valve, dimana

6

valve akan mengalirkan black liquor suhu rendah ke tangki WBL dan suhu tingi

ke HBL akumulator 2. Terdapat parameter yang menyatakan keefisienan dari

tahap ini, yaitu HBL Efficiency, yang dinyatakan melalui persamaan berikut,

𝐻𝐵𝐿 𝐸𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑦 = 𝐴𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 𝐿𝑖𝑞𝑢𝑜𝑟 𝐷𝑖𝑠𝑝𝑙𝑎𝑐𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝑊𝐵𝐿 𝑇𝑎𝑛𝑘

𝑇𝑕𝑒𝑜𝑟𝑒𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝐿𝑖𝑞𝑢𝑜𝑟 𝐷𝑖𝑠𝑝𝑙𝑎𝑐𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝑊𝐵𝐿 𝑇𝑎𝑛𝑘

d. Hot White Liquor Filling

Pada tahap ini dilakukan pemompaan white liquor sebanyak 114 m3

dengan suhu

160oC ke dalam digester, memindahkan black liquor dengan jumlah yang sama

yang terkandung di dalam digester menuju HBL akumulator 2.

e. Pemanasan dan pemasakan

Pada tahap ini, dilakukan sirkulasi cairan yang ada di dalam digester. Selain

disirkulasi, cairan yang disirkulasi juga dipanaskan dengan alat penukar panas

dengan fluida servis MP steam dengan tekanan 11-12 bar dengan suhu 205oC.

Terdapat beberapa parameter yang diperhatikan di dalam tahap ini, di antaranya

adalah :

H-Factor, merupakan suatu model kinetik yang menyatakan laju

delignifikasi pada proses kraft pulping (Gullichsen, 2000). H-Faktor

merupakan variabel tunggal yang mengkombinasikan parameter

temperatur (T) dan waktu (t), dimana dianggap reaksi delignifikasi

merupakan satu reaksi tunggal. H-Faktor merupakan parameter yang

menentukan lamanya tahap pemasakan dilakukan di PT RAPP. Proses

pemasakan dihentikan apabila nilai H-Faktor telah tercapai sesuai dengan

setpoint value.H-Faktor dinyatakan melalui persamaan berikut,

𝐻 = exp 43,2−16115

𝑇 𝑑𝑡

𝑡

0

Kappa Number, merupakan suatu bilangan yang menyatakan persen

massa lignin yang terdapat di dalam pulp (Fuad, 1998). Kappa Number

dinyatakan melalui persamaan berikut,

𝐾𝑎𝑝𝑝𝑎 𝑁𝑢𝑚𝑏𝑒𝑟 = %𝑤

𝑤𝐿𝑖𝑔𝑛𝑖𝑛 ÷ 1,54

f. Displacement

Pada tahap ini, dilakukan pemompaan cairan filtrat dari area washing yang

ditampu ng di dalam tangki displacement ke dalam digester. Cairan ini

dipompakan sebanyak 450 m3 ke dalam digester, memindahkan sebanyak 210 m

3

white liquor sisa pemasakan yang telah berubah menjadi black liquor ke dalam

HBL akumulator 1. Sisa dari cairan filtrat ini kemudian dialirkan menuju HBL

akumulator 2.

g. Discharge

Tahap ini bertujuan untuk mengeluarkan kayu yang telah masak, sehingga siap

untuk dikirim ke area washing. Pengeluaran pulp dilakukan dengan terlebih

7

dahulu memompakan cairan dilusi dari tangki displacement sebanyak 350 m3.

Setelah pulp terdilusi, barulah pulp siap dipompakan menuju tangki discharge

untuk dikirim menuju area washing.

II.3 Neraca Massa

Neraca massa merupakan perhitungan massa dalam proses industri kimia. Perhitungan

neraca massa mencakup perhitungan komposisi dan laju alir massa pada setiap aliran

dalam proses produksi. Perhitungan neraca massa didasari oleh hukum kekekalan massa,

yang menyatakan bahwa jumlah massa yang dimasukkan memiliki jumlah yang sama

besar dengan massa yang dihasilkan suatu sistem bila tidak terjadi akumulasi massa di

dalam sistem. Hukum bila didefinisikan ke dalam neraca massa dapat dinyatakan

sebagai berikut,

Laju Alir Massa Masuk = Laju Alir Massa Keluar + Laju Akumulasi Massa

Laju akumulasi massa yang dimaksud mencakup massa yang berubah menjadi kerak di

dalam alat dan massa yang hilang baik akibat reaksi maupun bocor.

II.3.1 Liquor Balance

Proses produksi pulp di PT RAPP menggunakan peneracaan massa yang disederhanakan,

yang dikenal dengan istilah liquor balance, dimana hanya liquor yang dibuat

peneracaannya. Pada liquor balancing, densitas liquor dianggap tidak signifikan berbeda

antara masing-masing liquor, baik white liquor maupun black liquor, sehingga

peneracaan dapat menggunakan laju alir volumetriknya saja. Hal ini dilakukan karena

yang terukur secara online di sistem DCS (Distributed Control System) merupakan laju

alir volumetrik, bukan laju alir massa. Selain itu, dalam proses actual, laju alir volumetrik

dari setiap tahap tidak konstan, melainkan terdapat ramping (kenaikan secara bertahap).

Ramping dilakukan untuk menghindari rusaknya equipment akibat kenaikan laju alir

secara tiba-tiba. Dengan adanya hal-hal tadi yang terjadi di dalam proses actual di

lapangan, liquor balance dapat disederhanakan menjadi persamaan berikut,

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐿𝑖𝑞𝑢𝑜𝑟 𝑀𝑎𝑠𝑢𝑘 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐿𝑖𝑞𝑢𝑜𝑟 𝐾𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟 + 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐿𝑖𝑞𝑢𝑜𝑟 𝑇𝑒𝑟𝑎𝑘𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖

8

BAB III

IDENTIFIKASI MASALAH DAN METODOLOGI PENYELESAIAN

III.1 Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah dilakukan dengan metode root cause analysis, yaitu dilakukan

pencarian dari segala penyebab yang mungkin terjadi pada permasalahan yang terjadi

kemudian dilakukan analisis untuk setiap kemungkinan tersebut. Evaluasi yang dilakukan

dapat ditampilkan dengan sederhana dengan skema pada Gambar 3.1.

Penurunan Jumlah

Pemasakan yang

Terselesaikan di

Fiberline 1

Penurunan Kinerja

Digester di

Fiberline 1

Penurunan

Efisiensi Tahap

HBL Filling

Permasalahan

pada Equipment

Penurunan Level

Chip pada Chip

Silo

Permasalahan

Terjadi pada Load

Cell

Permasalahan time

delay CHF dan

aktual chip di

dalam digester

Load Cell Rusak

Kesalahan

Operator

Permasalahan

pada Pompa

Permasalahan

pada Motor

Permasalahan

pada Valve

Gambar 3.1 Skema Evaluasi Performa Fiberline 1

Gambar 3.1 menunjukkan bahwa penurunan jumlah pemasakan pasti disebabkan oleh

penurunan kinerja salah satu ataupun lebih digester yang terdapat di fiberline 1. Maka

dari itu, disusunlah suatu metodologi untuk menyelesaikan masalah yang terjadi di

fiberline 1.

9

III.2 Metodologi Penyelesaian

Berdasarkan Gambar 3.1, disusunlah suatu metodologi yang digunakan dalam

penyelesaian tugas khusus ini. Skema metodologi penyelesaian tugas khusus ini

ditampilkan pada Gambar 3.2

Pengumpulan data

kinerja tiap digester

pada Fiberline 1

Pengecekan

parameter-

parameter kinerja

setiap digester

Cek HBL

Efisiensi

apakah >

90 %

Evaluasi Equipment

Digester (Bantuan

Operator)

Cek waktu

Chip

Filling

apakah

diantara

27-33

menit

Cek apakah

load cell

berfungsi

dengan baik

(Bantuan

Operator)

Evaluasi Level Chip

di dalam Chip Silo

Evaluasi Performa

Load Cell

Evaluasi CHF time

delay dan aktual chip

di dalam digester

(cek gap)

Analisis dan

Penyusunan

Laporan

tidak

ya ya

tidak

tidak

Penyusunan Liquor

Balance tiap tahap

produksi pulp

ya

Gambar 3.2 Skema Metodologi Penyelesaian Tugas Khusus

III.2.1 Asumsi-Asumsi yang Digunakan

Pengerjaan tugas khusus ini memerlukan beberapa asumsi, agar tugas khusus dapat

terselesaikan. Asumsi yang digunakan adalah :

Tidak ada liquor yang terbuang dari sistem, dan tidak ada liquor dari lingkungan

yang masuk ke dalam sistem. (Sistem tertutup)

Ruang kosong di dalam digester yang telah terisi chip dianggap konstan, yaitu

sebesar 210m3

.

Perbedaan densitas antar liquor, baik white liquor maupun black liquor tidak

signifikan, sehingga penyusunan neraca massa dapat disederhanakan melalui

liquor balancing.

10

BAB IV

PEMBAHASAN

Setelah dilakukan pengumpulan data kinerja setiap digester, ditemukan beberapa digester

yang kinerjanya tidak sesuai dengan target produksi. Tabulasi performa digester dan

parameternya yang bermasalah disajikan pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Performa Digester dan Parameternya yang bermasalah (Fiberline Dept.,

2014)

Tanggal Jumlah Pemasakan

Terselesaikan

Digester Siklus

Pemasakan

Saat

Jam

(WIB)

HBL Eficiency

(%)

10-11

Juli

2014

72 Pemasakan #2 Siklus 1

Siklus 2

15.06

20.01

70,0

72,9

13-14

Juli

2014

73 Pemasakan #10 Siklus 3 01.58 75,7

19-20

Juli

2014

74 Pemasakan #2 Siklus 1 13.06 76,2

#4 Siklus 1

Siklus 5

04.01

18.54

52,4

75,2

Berdasarkan Tabel 4.1, didapatkan kesimpulan bahwa digester #2, #4, dan #10 memiliki

masalah pada tahap pengisian hot black liquor, dimana efisiensinya kurang dari 90 %.

Untuk menganalisis efisiensi ini, dilakukan penyusunan liquor balance pada setiap tahap

produksi pulp.

IV.1 Liquor Balance Digester #2, #4, dan #10

Untuk evaluasi lebih lanjut, dilakukan penyusunan liquor balance pada tahap-tahap yang

menggunakan liquor untuk digester #2 , #4 dan #10 pada tanggal-tanggal yang tertera

pada Tabel 4.1. Tahap-tahap yang dilakukan liquor balancing adalah sebagai berikut :

a. Impregnasi

Skema tahap impregnasi ditunjukkan pada Gambar 4.1

11

DIGESTER

IMPREGNATION TANK

WBL TANK

Impregnation Liquor

Weak Black Liquor

V-1

Gambar 4.1 Skema Tahap Impregnasi

Data laju alir impregnation liquor terukur secara online, sementara data laju alir

weak black liquor dieroleh melalui perhitungan yang terlampir pada Lampiran A.

Tabulasi data-data tahap ini untuk setiap digester pada tanggal-tanggal yang

gagal mencapai target produksi ditampilkan pada Tabel 4.2

Tabel 4.2 Data Laju Alir Tahap Impregnasi (Fiberline Dept., 2014)

Tanggal Digester Siklus Imp Liquor (m

3) Liquor to

WBL (m3)

10/07/2014 #2 #1 294 84

#2 293 83

14/07/2014 #10 #3 294 84

19/07/2014 #2 #1 tidak terukur -

#4 #5 284 74

20/07/2014 #4 #1 287 77

Pada akhir tahap ini, terdapat sebanyak 210 m3

impregnation liquor yang

terakumulasi di dalam digester. Pada tahap ini volume impregmation liquor yang

dipompakan sengaja dilebihkan dari 210 m3, sehingga overflow dari tahap ini

yang berupa weak black liquor dapat sekaligus membawa fines dan partikel halus

yang tersisa di dalam chip saat tahap pengisian chip. Fines dan partikel halus

pada chip dapat mengganggu proses pemasakan chip. Data yang tidak terukur

pada tahap ini disebabkan oleh terganggunya fungsi alat flowmeter pada pipa

pengalir impregnation liquor ke dalam digester #2.

b. Hot Black Liquor (HBL) Filling

Skema tahap hot black liquor filling ditampilkan pada Gambar 4.2

12

DIGESTER

WBL TANK

Hot Black Liquor

HBL Akumulator 1

Weak Black Liquor

HBL Akumulator 2

V-4

P-12

P-13

Weak Black Liquor

V-5

P-11

V-6

V-7

P-14

Gambar 4.2 Skema Tahap HBL Filling

Pada kondisi normal, sesuai dengan perhitungan pada lampiran A, terdapat

sebanyak 210 m3 impregnation liquor yang terdapat di dalam digester setelah

tahap impregnasi selesai, dimana impregnation liquor ini kemudian akan

didorong keluar sebagai weak black liquor (WBL) menuju tangki WBL dengan

pemompaan hot black liquor ke dalam digester. Namun, dikarenakan adanya

masalah, impregnation liquor yang terdapat di dalam digester tidak mencapai

jumlah itu. Hal ini dapat diketahui dari volume weak black liquor yang terdorong

keluar menuju tangki WBL pada tahap ini yang tidak mencapai volume

impregnation liquor yang seharusnya terakumulasi di dalam digester, yakni 210

m3. Sisa dari Hot Black Liquor yang digunakan untuk mendorong impregnation

liquor keluar menuju tangki WBL, dialirkan menuju HBL akumulator 2.

Pemilahan liquor yang masuk ke dalam tangki WBL ataupun HBL akumulator 2

didasarkan pada temperatur liquor, dimana liquor yang memiliki temperatur

diatas 105oC akan dialirkan menuju HBL akumulator 2, sementara untuk

temperatur dibawah 105oC dialirkan menuju tangki WBL. Tabulasi data-data

tahap ini untuk setiap digester pada tanggal-tanggal yang gagal mencapai target

produksi ditampilkan pada Tabel 4.3

Tabel 4.3 Data Laju Alir Tahap HBL Filling (Fiberline Dept., 2014)

Tanggal Digester Siklus HBL in

(m3)

HBL Eff

(%)

Liquor to

WBL (m3)

HBL out

(m3)

10/07/2014 #2 #1 236 70,0 147 89

#2 237 72,9 153 84

14/07/2014 #10 #3 237 75,7 159 78

19/07/2014 #2 #1 237 76,2 160 77

#4 #5 - 75,2 - -

20/07/2014 #4 #1 - 52,4 - -

13

Volume Hot Black Liquor yang dipompakan ke dalam digester (HBL in) dan

nilai efisiensi HBL terukur secara online di DCS, sementara nilai WBL dan HBL

yang terdorong keluar diperoleh melalui perhitungan yang dilampirkan pada

lampiran A.

Terjadinya masalah pada tahap ini, yang ditunjukkan oleh volume WBL yang

terpompakan keluar digester menuju tangki WBL yang tidak mencapai jumlah

seharusnya (210 m3), mengindikasikan adanya masalah di tahap sebelumnya

yaitu tahap impregnasi, dimana impregnation liquor yang terakumulasi di dalam

digester tidak mencapai 210 m3. Maka dari itu data pada Tabel 4.2 menjadi salah,

karena WBL aktual yang keluar dari digester melebihi jumlah yang tertera pada

Tabel 4.2. Data aktual di lapangan pada tahap impregnasi disajikan pada Tabel

4.4.

Tabel 4.4 Data Laju Alir Aktual Tahap Impregnasi (Fiberline Dept., 2014)

Tanggal Digester Siklus Imp Liquor

(m3)

WBL teoritis

(m3)

WBL aktual

(m3)

10/07/2014 #2 #1 294 84 147

#2 293 83 153

14/07/2014 #10 #3 294 84 159

19/07/2014 #2 #1 tidak terukur - -

#4 #5 284 74 -

20/07/2014 #4 #1 287 77 -

Dari tabel 4.4, terlihat bahwa WBL aktual melebihi WBL teoritis, yang

menunjukkan bahwa pengisian impregnation liquor tidak merata sehingga

volume impregnation liquor yang terakumulasi di dalam dibawah 210 m3. Hal

ini mengindikasikan adanya masalah di tahap sebelumnya, yaitu tahap pengisian

chip dimana pengisian chip yang tidak merata, mengakibatkan impregnation

liquor tidak dapat terakumulasi secara sempurna untuk mengisi seluruh ruang

kosong di dalam digester yang telah terisi penuh oleh chip. Analisis lebih lanjut

mengenai masalah yang terjadi pada tahap pengisian chip dibahas pada Subbab

IV.2.

c. Hot White Liquor (HWL) Filling

Skema tahap hot white liquor filling ditampilkan pada Gambar 4.3

14

DIGESTER

Hot White Liquor

Hot Black Liquor

HWL Akumulator

HBL Akumulator 2

V-1

Gambar 4.3 Skema Tahap HWL Filling

Data-data laju alir pada tahap ini untuk digester yang bermasalah pada tanggal-

tanggal yang gagal mencapai target produksi disajikan pada Tabel 4.5

Tabel 4.5 Data Laju Alir Tahap HWL Filling (Fiberline Departement, 2014)

Tanggal Digester Siklus HWL (m

3) HBL (m

3)

10/07/2014 #2 #1 119 119

#2 115 115

14/07/2014 #10 #3 116 116

19/07/2014 #2 #1 112 112

#4 #5 114 114

20/07/2014 #4 #1 113 113

Pada tahap ini, volume HWL yang dipompakan ke dalam digester terukur secara

online di PI Procesbook ™. HWL ini akan dipompakan ke dalam digester,

mendorong keluar sejumlah HBL yang terakumulasi di dalam digester di akhir

tahap hot black liquor filling. Volume HBL yang dipindahkan keluar dari

digester menuju HBL akumulator 2 akan bernilai sama dengan volume HWL

yang dipompakan ke dalam digester. Nilai HBL yang dipompakan keluar dari

digester diperoleh melalui perhitungan yang terlampir pada Lampiran A.

d. Displacement

Skema tahap displacement disajikan pada Gambar 4.4

15

DIGESTER

Disp. Liquor

Hot Black Liquor 140-165 C

Hot Black Liquor >165 C

HBL Akumulator 2

HBL Akumulator 1P-12

Displacement Tank

V-1

V-2

V-3

V-4

Gambar 4.4 Skema Tahap Displacement

Sejumlah displacement liquor dari displacement tank dipompakan ke dalam

digester, memindahkan hot black liquor sisa tahap pemasakan yang masih

banyak mengandung lignin sisa pemasakan ke dalam HBL akumulator 1 dan 2.

Displacement liquor merupakan filtrat dari area washing, sehingga tahap

displacement juga berfungsi sebagai tahap pencucian awal. Data-data volume

pada tahap ini untuk setiap digester pada tanggal-tanggal yang bermasalah

disajikan pada Tabel 4.6

Tabel 4.6 Data Laju Alir pada Tahap Displacement (Fiberline Dept., 2014)

Tanggal Digester Siklus Disp. Liquor

(m3)

HBL 1

(m3)

HBL 2

(m3)

10/07/2014 #2 #1 438 - -

#2 442 326 116

14/07/2014 #10 #3 434 - -

19/07/2014 #2 #1 453 226 227

#4 #5 434 259 175

20/07/2014 #4 #1 - - -

Pemilahan hot black liquor yang akan memasuki HBL akumulator 1 ataupun

HBL akumulator 2 didasarkan pada temperatur liquor, sesuai dengan Gambar 4.4

Data-data yang tidak terukur pada Tabel 4.6 disebabkan terganggunya fungsi alat

16

flowmeter pada bagian dan tanggal tersebut. Data volume displacement liquor

dan HBL yang dialirkan menuju HBL akumulator 1 pada tahap ini terukur secara

online, sementara data volume HBL yang dialirkan menuju HBL akumulator 2

diperoleh melalui perhitungan yang terlampir pada Lampiran A.

e. Discharge

Skema tahap discharge ditampilkan pada Gambar 4.5

DIGESTER

Dilution Liquor

Dilution Tank

Discharge Tank

Discharge Liquor

V-5

Gambar 4.5 Skema Tahap Discharge

Pada tahap ini dipompakan sejumlah tertentu dilution liquor ke dalam digester,

dimana secara simultan juga dilakukan pengeluaran pulp beserta liquor yang

terdapat di dalam digester untuk kemudian dikirim ke area washing. Jumlah

discharge liquor akan sama dengan jumlah dilution liquor yang dipompakan ke

dalam digester. Dilution liquor dibutuhkan guna menurunkan konsistensi pulp

hingga mencapai 5%, agar pulp mudah ditransportasikan. Data-data setiap

digester pada tanggal-tanggal yang bermasalah disajikan pada Tabel 4.7

Tabel 4.7 Data Laju Alir pada Tahap Discharge (Fiberline Dept., 2014)

Tanggal Digester Siklus Dilution

Liquor (m3)

Discharge Liquor

(m3)

10/07/2014 #2 #1 317 317

#2 388 388

14/07/2014 #10 #3 310 310

19/07/2014 #2 #1 450 450

#4 #5 379 379

20/07/2014 #4 #1 381 381

17

Data dilution liquor yang masuk ke dalam digester terukur secara online,

sementara data discharge liquor yang keluar menuju digester diperoleh melalui

perhitungan pada Lampiran A.

Secara umum, apabila terjadi penurunan performa digester, dapat terlihat pada nilai HBL

efisiensi, dimana nilai ini mengindikasikan cairan impregnasi yang masuk ke dalam

digester pada tahap impregnasi tidak memenuhi seluruh ruang kosong yang tersisa di

dalam digester yang telah terisi penuh oleh chip. Ruang kosong ini adalah 60% dari

volume total digester pada fiberline 1. Digester pada fiberline 1 memiliki volume total

350m3, maka dari itu setelah terisi penuh oleh chip, digester menyisakan ruang kosong

sebesar 210m3.

IV.2 Evaluasi Tahap Pengisian Chip

Apabila pengisian chip berlangsung secara merata dimana seluruh chip terisi dan

terpadatkan secara sempurna, ruang kosong yang tersisa di dalam digester juga akan

tersebar merata, sehingga saat dilakukan pemompaan cairan impregnasi, cairan

impregnasi dapat mengisi seluruh ruang kosong di dalam digester secara merata sehingga

seluruh chip di semua bagian dari digester dapat terimpregnasi secara sempurna.

Skema tahap pengisian chip disajikan pada Gambar 4.6

Chip from Chip Screening Area

Chip Silo 411T015

411C003

P-18

411C009

411C011

411C005

411C007

131197531

P-1 P-2

P-3 P-4

P-5

P-6

P-7

P-8

411C013

P-9

P-10 P-11

P-12411C004

P-17

411C010

411C012

411C006

411C008

1412108642

P-22 P-24

P-31 P-32

P-20

P-23

P-26

P-13

411C014

P-27

P-19 P-28

P-30

411C002

P-38

P-39

411C001

P-40

P-41

Gambar 4.6 Skema Tahap Pengisian Chip

18

Chip dari chip screening area dialirkan menuju chip silo. Kemudian, kedua buah chip

silo discharge yang terdapat pada chip silo mendistribusikan chip ke digester bernomor

ganjil dan genap yang sedang dalam tahap chip filling melalui screw conveyor. Pengisian

chip akan dihentikan terlebih dahulu pada digester yang terakhir memulai tahap chip

filling apabila level chip di dalam chip silo berkurang hingga dibawah 10%. Pengisian ini

akan dimulai kembali apabila level chip di dalam chip silo telah mencapai 55%.

Secara teoritis, waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tahap chip filling adalah

25,2 menit (perhitungan terlampir pada Lampiran A). Durasi ini bervariasi, tergantung

pasokan chip dari chip screen area. Menurut operator, umumnya tahap chip filling

berlangsung selama 27 hingga 33 menit. Namun terjadi anomali pada tanggal-tanggal

dimana terjadi penurunan produksi pulp. Data durasi tahap pengisian chip pada tanggal-

tanggal tersebut disajikan pada Tabel 4.8

Tabel 4.8 Data Durasi Tahap Pengisian Chip (Fiberline Dept., 2014)

Tanggal Digester Siklus CHF time (min)

10/07/2014 #2 #1 38,9

#2 25,1

14/07/2014 #10 #3 28,7

19/07/2014 #2 #1 24,7

#4 #5 28,3

20/07/2014 #4 #1 31,2

Dari Tabel 4.8 diperoleh kesimpulan bahwa Digester #2 pada tanggal-tanggal tersebut

mengalami anomali pada tahap chip filling, dimana durasi tahap pengisian chip kurang

dari 27 menit ataupun melebihi 33 menit. Durasi pengisian chip yang kurang dari 27

menit mengindikasikan chip yang masuk tidak tersebar secara merata, sehingga pengisian

chip memakan waktu yang lebih singkat. Sementara itu, durasi pengisian chip yang lebih

lama dari 33 menit mengindikasikan laju chip masuk yang lambat, sehingga

mengakibatkan pengisian chip berlangsung lebih lama dan memperlambat waktu total

sequences pemasakan dan menurunkan jumlah pemasakan yang terselesaikan dalam

sehari.

Akibat tidak meratanya penyebaran chip di dalam digester, cairan impregnasi yang

masuk ke dalam digester pada tahap impregnasi tidak dapat tersebar secara merata di

dalam digester, sehingga cairan impregnasi tidak dapat mengisi seluruh ruang kosong

yang tersisa di dalam digester yang telah terisi oleh chip. Hal ini dibuktikan kembali pada

data di Tabel 4.3 dimana efisiensi tahap HBL Filling yang rendah hingga dibawah 90 %.

Fenomena tidak meratanya liquor yang masuk ke dalam digester dikenal dengan istilah

channeling .Dengan begitu, tidak semua chip terimpregnasi secara sempurna dan fines

yang tersisa di dalam chip juga tidak dapat terbawa keluar. Kedua peristiwa ini

mengganggu proses pemasakan, karena memperlambat tahap pemasakan, dimana nilai

setpoint H-Faktor dari proses pemasakan tersebut menjadi lebih lama tercapai. Akhirnya,

durasi total satu siklus pemasakan pulp menjadi lebih lama, sehingga dalam sehari jumlah

pemasakan yang terselesaikan tidak mencapai target produksi.

Pangkal dari permasalahan ini ialah menurunnya level chip di dalam chip silo hingga

dibawah 10%. Hal ini dapat diketahui melalui profil level chip silo pada tanggal tersebut

yang ditampilkan pada Gambar 4.7 dan 4.8.

19

Gambar 4.7 Profil level chip di dalam chip silo 10-11 Juli 2014 (Fiberline Dept.,

2014)

Gambar 4.8 Profil level chip di dalam chip silo 19-20 Juli 2014 (Fiberline Dept.,

2014)

Data level chip di dalam chip silo yang kurang dari 10 % disajikan pada Tabel 4.9

20

Tabel 4.9 Profil level chip di Chip Silo (Fiberline Dept., 2014)

Tanggal dan Pukul Level Chip di Chip Silo (%)

10 Juli 2014

pukul 6.04

pukul 10.38

3,6 %

8,31 %

19 Juli 2014

pukul 8.32

pukul 12.20

9,5 %

8,45 %

20 Juli 2014

pukul 2.31

3,89 %

Terlihat pada Tabel 4.9 bahwa level chip di dalam chip silo pada tanggal 10, 19, dan 20

Juli 2014 mengalami penurunan hingga dibawah 10 %. Penurunan ini membuat laju chip

discharge lambat, sehingga mengakibatkan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan

tahap ini lebih lambat dari biasanya, sehingga memperlambat total waktu pemasakan

yang berujung pada tidak tercapainya target pemasakan dalam sehari.

Penurunan ini diakibatkan terhambatnya pasokan chip dari area chip screening menuju

chip silo. Terhambatnya pasokan ini berpangkal dari permasalahan yang terjadi pada chip

screening area. Permasalahan yang terjadi disebabkan oleh plug-up yang terjadi pada

rechipper akibat banyaknya bark yang masih tersangkut. Hal ini dibuktikan melalui

Fiberline 1 loss cook report pada tanggal 10 Juli 2014, dimana dilaporkan terjadinya plug

up pada chip conveyor 341C341. Chip conveyor 341C341 merupakan oversize chip

conveyor menuju rechipper.

Selain itu, mekanisme tahap chip filling yang mana satu buah chip silo sekaligus mengisi

dua buah digester juga mempengaruhi penurunan level di dalam chip silo. Hal ini

dikarenakan terbatasnya pasokan accept chip dari chip screen area. Pembatasan ini

dilakukan untuk menghindari overcapacity dari chip screen yang berujung kepada ter-

bypass-nya oversize dan overthick chip ke digester. Rendahnya level chip di dalam chip

silo menyebabkan penurunan laju chip yang masuk ke dalam digester, sehingga tahap

chip filling akan memakan waktu yang lebih lama dari normalnya. Hal ini mengakibatkan

bertambahnya waktu total pemasakan, sehingga dalam sehari, jumlah pemasakan tidak

mencapai targetnya.

IV.3 Evaluasi Kinerja Load Cell

Sementara itu, dari Tabel 4.8, terlihat bahwa untuk digester #4 dan #10 pada tanggal –

tanggal tersebut memiliki CHF time yang normal, yakni berada di antara 27 – 33 menit.

Maka penyebab dari penurunan performa pada digester ini bukan berasal dari penurunan

level chip pada chip silo.Salah satu indikasi penyebab masalah ini ialah permasalahan

yang terjadi pada alat pengukur massa di dalam digester, yaitu load cell.

Load cell merupakan suatu alat transduser yang mampu mengkonversi gaya berat

menjadi sinyal elektrik (Anderson, 1969). Load cell bekerja berdasarkan deformasi yang

terjadi pada strain gauge. Strain gauge mendeteksi regangan yang terjadi sebagai sinyal

elektrik, dikarenakan regangan yang terjadi mengubah efektifitas hambatan listrik pada

kabel penghantar listrik yang terdapat di dalamnya. Sinyal ini kemudian dikalkulasi

menjadi gaya berat yang diderita oleh transduser tersebut.

21

Setelah berdiskusi dengan pembimbing dan operator, ditemukan bahwa load cell yang

terdapat pada Digester #4 dan #10 memang mengalami kerusakan pada tanggal 13-14

Juli dan 19-20 Juli. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 4.9 dan 4.10.

Gambar 4.9 Pembacaan Massa Chip oleh Load Cell Digester #4 dan #10 13-14 Juli

2014 (Fiberline Dept., 2014)

Gambar 4.10 Pembacaan Massa Chip oleh Load Cell Digester #4 dan #10 19-20 Juli

2014 (Fiberline Dept., 2014)

Sementara itu, data dari Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 disajikan pada Tabel 4.10

22

Tabel 4.10 Pembacaan Massa Chip oleh Load Cell pada Digester #4 dan #10

(Fiberline Dept., 2014)

Siklus

Pemasakan

Massa Chip (13 – 14 Juli) Massa Chip (19 – 20 Juli)

Dig #4 Dig #10 Dig #4 Dig #10

1 143,28 ton 141,18 ton 152,50 ton 146,42 ton

2 137,50 ton 118,51 ton 162,43 ton 128,39 ton

3 152,55 ton 139,42 ton 137,41 ton 145,51 ton

4 130,32 ton 132,50 ton 102,30 ton 133,48 ton

5 126,27 ton 140,49 ton 123,33 ton 134,55 ton

Secara teoritis untuk volume digester 350 m3, massa maksimal chip yang dapat masuk ke

dalam digester adalah 120 ton (perhitungan dilampirkan pada Lampiran A), namun pada

aktualnya, densitas dan steam packing factor akan bervariatif sehingga massa tersebut

juga bervariatif. Namun menurut operator, variasi ini tidak akan melebihi 10 ton.

Sehingga dapat ditarik kesimpulan apabila pembacaan load cell melebihi 130 ton, maka

terdapat indikasi terganggunya fungsi load cell. Terlihat pada Tabel 4.9 pembacaan

massa chip untuk digester #4 pada tanggal 13-14 Juli 2014 untuk siklus 1 hingga 4

melebihi 130 ton, bahkan pada siklus 3, pembacaan melebihi jauh dari 130 ton, yakni

152,55 ton. Begitu pun untuk tanggal yang sama, pada digester #10, 4 kali pembacaan

massa pada load cell melebihi angka 130 ton. Untuk tanggal 19-20 Juli 2014, pembacaan

massa pada digester #4, juga 3 kali melebihi angka 130 ton, bahkan pada siklus 1 dan 2

pembacaan massa jauh melebihi 130 ton, yakni 152,5 dan 162,43 ton. Begitupun untuk

digester #10, pembacaan massa juga 4 kali melebihi angka 130 ton. Sehingga dapat

disimpulkan bahwa pada tanggal 13-14 dan 19-20 Juli 2014, penurunan kinerja digester

#4 dan #10 diakibatkan terganggunya fungsi load cell pada kedua digester tersebut.

Terganggunya fungsi alat tersebut sangat mengganggu proses pengisian chip, dimana

load cell akan mendeteksi massa yang salah, sehingga proses-proses pada tahap chip

filling yang menggunakan sensor massa sebagai kendalinya juga akan bermasalah. Salah

satunya ialah steam packing. Steam packing akan mulai beroperasi ketika load cell

mendeteksi massa chip di dalam digester mencapai 10 ton. Namun, akibat pendeteksian

yang salah, steam packing dimulai ketika massa belum mencapai 10 ton, akibatnya

formasi chip pada digester tidak merata secara sempurna. Hal ini dibuktikan pada data di

Tabel 4.1, dimana proses HBL filling memiliki efisiensi yang rendah, dimana tidak

semua chip terimpregnasi oleh liquor akibat tidak meratanya penyebaran chip di dalam

digester. Akhirnya, waktu untuk mencapai H-Faktor saat proses pemasakan menjadi lebih

lama, sehingga dalam sehari proses pemasakan yang terselesaikan gagal mencapai target

produksinya.

Saat ini pengecekan load cell dilakukan hanya ketika ada masalah saja, bukan secara

berkala. Hal ini tentunya kurang baik bagi keberjalanan produksi pulp, karena tidak ada

suatu jadwal regular pengecekan load cell, sehingga tidak ada informasi mengenai

keadaan load cell apakah layak guna atau tidak. Dengan pengecekan berkala, diharapkan

ada suatu tindak preventif untuk mencegah gagal produksi akibat kerusakan load cell.

23

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari pengerjaan tugas khusus ini yaitu:

Penurunan performa Digester #2 pada tanggal 10 dan 19 Juli 2014 disebabkan oleh

menurunnya level chip di dalam chip silo. Penurunan level ini disebabkan terhambatnya

pasokan chip menuju digesting area dari chip screening area, yang disebabkan oleh

terjadinya plug-up pada oversize chip conveyor menuju rechipper.

Pengoperasian tahap chip filling saat ini, dimana satu buah chip silo sekaligus mengisi

dua buah digester juga mempengaruhi penurunan level chip di dalam chip silo. Hal ini

dikarenakan terbatasnya pasokan accept chip dari chip screen area untuk menghindari

bypass oversize dan overthick chip.

Penurunan performa Digester #4 dan #10 pada tanggal 14,19, dan 20 Juli 2014

disebabkan oleh terganggunya fungsi load cell pada Digester #4 dan #10. Terganggunya

fungsi load cell, mengakibatkan waktu untuk mencapai H-Faktor saat proses pemasakan

menjadi lebih lama sehingga target pemasakan dalam sehari tidak tercapai.

V.2. Saran

Saran yang dapat diberikan melalui pengerjaan tugas khusus ini yaitu :

Pemeriksaan secara berkala kondisi rechipper pada chip screen area, sehingga dapat

dilakukan tindak preventif pencegahan terjadinya plug up pada rechipper.

Peningkatan kapasitas chip screen, agar kebutuhan accept chip untuk pengisian chip ke

dua buah digester secara bersamaan dapat terpenuhi.

Pemeriksaan dan kalibrasi load cell setiap digester dilakukan secara berkala, agar load

cell yang fungsinya mulai terganggu dapat langsung digantikan.

24

DAFTAR PUSTAKA

Anderson, Gordon B.,”Studies of Calibration Procedure for Load Cells and Proving Rings as

Weighing Devices”, National Bureau of Standards, Washington D.C., 1969.

Bajpai, P., “Biotechnology for Pulp and Paper Processing”, Springer Sciences, UK, 2012.

Cole, Barbara, “Extractive Components of Wood”, University of Maine, Maine, 2010.

Fiberline Dept., “Fiberline Monthly Loss Cook Report and Digester Parameters”, Riau Andalan

Pulp and Paper, Pangkalan Kerinci, 2014.

Fuad, Uwan, “Introduction to Pulp and Paper Technology”, Raja Garuda Mas Internasional,

Riau, 1998.

Gullichsen, Johan.,”Chemical Pulping”, Papermaking Science and Technology, Finland, 2000.

25

LAMPIRAN A

CONTOH PERHITUNGAN

A.1. Perhitungan Liquor Balance Tahap Impregnasi

Berikut adalah contoh perhitungan liquor balance tahap impregnasi pada Digester #2,

tanggal 10 Juli 2014, siklus #1. Skema liquor balance tahap ini disajikan pada Gambar

A.1

Digester Free

VolumeF1 F2

Gambar A.1 Skema Liquor Balance Tahap Impregnasi

Digester Free Volume = 0,6 x Volume Digester

Volume Digester = 350 m3

Digester Free Volume = 0,6 x 350m3 = 210 m

3

F1 (Impregnation Liquor) = 294 m3

F2 (Weak Black Liquor) = F1 – Digester Free Volume

F2 = 294 – 210 = 84 m3

F1 yang terakumulasi di dalam digester = Digester Free Volume = 210 m3

A.2. Perhitungan Liquor Balance Tahap HBL Filling

Berikut adalah contoh perhitungan liquor balance tahap HBL filling pada Digester #2,


A.2

F1 terakumulasi

di dalam

digester

F3 F4

F5

Gambar A.2 Skema Liquor Balance Tahap HBL filling

26

F3 (HBL) = F4 (WBL to WBL Tank) + F5 (WBL to HBL Akumulator 2)

F3 = 236 m3

F4 = F1 yang terakumulasi di dalam digester secara aktual

F4 = Efisiensi HBL x F1 terakumulasi di dalam digester

Efisiensi HBL = 70%

F4 = 0,7 x 210 = 147 m3

F5 = F3 – F4

F5 = 236 – 147 = 89 m3

A.3. Perhitungan Liquor Balance Tahap HWL Filling

Berikut adalah contoh perhitungan liquor balance tahap HWL filling pada Digester #2,


A.3

HBLF6 F7

Gambar A.3 Skema Liquor Balance Tahap HWL Filling

F6 (HWL masuk) = F7 (HBL dipindahkan)

F6 = 119 m3

F7 = F6 = 119 m3

A.4. Perhitungan Liquor Balance Tahap Displacement

Berikut adalah contoh perhitungan liquor balance tahap displacement pada Digester #2,


A.4

27

Gambar A.4 Skema Liquor Balance Tahap Displacement

F7 (Disp. Liquor) = F8 (HBL to akumulator 1) + F9 (HBL to akumulator 2)

F7 = 442 m3

F8 = 326 m3

F9 = F7 – F8

F9 = 442 - 326 = 116 m3

A.5. Perhitungan Liquor Balance Tahap Discharge

Berikut adalah contoh perhitungan liquor balance tahap discharge pada Digester #2,

tanggal 10 Juli 2014, siklus #2. Skema tahap ini disajikan pada Gambar A.5

WBLF10 F11

Gambar A.5 Skema Liquor Balance Tahap Discharge

F10 (Dilution Liquor) = F11

Keterangan : Dilution liquor F10 digunakan untuk menurunkan konsistensi aliran F11

hingga 5%

F10 = 388 m3

F11 = F10 = 388 m3

A.6. Perhitungan Chip Maksimum di dalam Digester

Volume Digester = 350 m3

Densitas Akasia Chip = 285 kg/m3

Steam Packing Factor = 1,2

HBLF7 F8

F9

28

Chip di dalam digester = V Digester x ρ Akasia Chip x Steam pf

Chip di dalam digester = 350 m3 x 285 kg/m

3 x 1,2

Chip di dalam digester = 120 ton

A.7. Perhitungan Durasi Tahap Chip Filling Teoritis

Kapasitas Screw Conveyor = 1000 m3/jam

Laju Alir Massa Chip = ρ Akasia chip x Kapasitas Screw Conveyor

Laju Alir Massa Chip = 285 kg/m3

x 1000 m3/jam = 285 ton /jam

Durasi Teoritis = Chip di dalam Digester / Laju Alir Massa Chip.

Durasi Teoritis = 120 ton / 285 ton/jam

Durasi Teoritis = 0,42 jam = 25,2 menit

Laporan KP PT. RAPP

Documents

Transcript of Laporan KP PT. RAPP