LAPORAN KERJA PRAKTIK
DI PT TANJUNG ENIM LESTARI
PULP AND PAPER
Diajukan sebagai Persyaratan Mata Kuliah Kerja Praktik
Program Diploma IV
pada Jurusan Teknik Kimia Program Studi Teknik Energi
Oleh :
Damianus Tri Handoko
061940412412
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2022
LEMBAR PENGESAHAN
LAPORAN KERJA PRAKTIK
DI PT TANJUNG ENIM LESTARI PULP AND PAPER
Disahkan dan disetujui oleh :
Mengetahui,
Koordinator Program Studi
Palembang, Januari 2023
Menyetujui,
Pembimbing Kerja Praktik
Ir. Sahrul Effendy A., M.T.
NIP. 196312231996011001
Ir. K.A. Ridwan.M.T.
NIP.196002251989031002
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Kimia
Ir. Jaksen M. Amin, M.Si.
NIP. 196209041990031002
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan
rahmatnya penulis dapat menyelesaikan Laporan Kerja Praktik di PT Tanjungenim
Lestari Pulp and Paper khususnya pada unit Recausticizing and Lime Kiln Plant
ini dengan baik. Laporan ini disusun untuk memenuhi persyaratan mata kuliah
Kerja praktik jurusan Teknik Kimia Program Studi DIV Teknik Energi Politeknik
Negeri Sriwijaya. Diharapkan melalui kegiatan tersebut, penulis dapat
membandingkan dan menerapkan secara langsung ilmu-ilmu dibidang teknik kimia
yang telah penulis dapatkan di bangku perkuliahan.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada
pihak-pihak yang telah membantu, membimbing dan mendukung kelancaran
penulisan Laporan Kerja Praktik ini. Adapun pihak-pihak tersebut antara lain:
1.
Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri
Sriwijaya
2.
Bapak Carlos R.S., S.T., M.T. selaku Wakil Direktur I Politeknik Negeri
Sriwijaya
3.
Bapak Ir. Jaksen, M.Si. selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri
Sriwijaya.
4.
Bapak Ahmad Zikri, S.T., M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia
Politeknik Negeri Sriwijaya.
5.
Bapak Ir. Sahrul Effendy A, M.T. selaku Ketua Program Studi D-IV Teknik
Energi Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
6.
Bapak Ir. K.A. Ridwan, M.T. selaku Dosen Pembimbing Kerja Praktik di
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya
7.
Seluruh Dosen Jurusan Teknik Kimia serta staff administrasi Politektik Negeri
Sriwijaya.
8.
Bapak Jones Parlindungan Silaban dan Bapak Mahful Kelana selaku
Pembimbing Lapangan selama melakukan Kerja Praktik di PT Tanjungenim
Lestari Pulp and Paper.
9.
Bapak Samson Sitorus selaku Manager of Recovery and Power Departement.
10.
Bapak Edi Sutowo selaku Head of HR Management
11.
Bapak Damianus Pinem selaku Deputy GMM & Head of Production Division.
iii
12. Bapak dan Ibu Karyawan Production Division PT Tanjungenim Lestari Pulp
and Paper.
13. Orang tua dan keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan motivasi baik
secara moril maupun materil selama melaksanakan kerja praktik.
14. Rekan-rekan seperjuangan kerja praktik di PT Tanjungenim Lestari Pulp and
Paper dan di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.
15. Seluruh pihak yang telah membantu dalam penyelesaian laporan Kerja Praktik
ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena
itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca,
yang tentunya akan mendorong penulis untuk berkarya lebih baik lagi pada
kesempatan yang akan datang. Semoga laporan kerja praktik di PT Tanjungenim
Lestari Pulp and Paper ini dapat bermanfaaat bagi semua pihak.
Palembang, Januari 2023
Penulis
iv
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL......................................................................................i
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... ii
KATA PENGANTAR ................................................................................ iii
DAFTAR ISI ................................................................................................. v
DAFTAR TABEL ...................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................ix
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................xi
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1
1.1. Sejarah dan Perkembangan Pabrik .......................................................... 1
1.2. Lokasi Pabrik........................................................................................... 3
1.3. Jenis Produk yang Dihasilkan ................................................................. 5
1.4. Sistem Pemasaran .................................................................................... 6
1.5. Sistem Manajemen .................................................................................. 7
1.5.1. Struktur Organisasi ....................................................................... 7
1.5.2. Kesejahteraan Karyawan ............................................................ 10
1.5.3. Peraturan Kerja ........................................................................... 12
1.5.4. Prinsip Perusahaan ...................................................................... 13
1.5.5. Jaminan Kinerja Perusahaan dan Kualitas Produk………...…. 13
BAB II URAIAN PROSES ........................................................................ 17
2.1. Bahan Baku Utama dan Penunjang ....................................................... 17
2.1.1. Bahan Baku Utama ..................................................................... 17
2.1.2. Bahan Baku Penunjang ............................................................... 24
2.2. Deskripsi Proses .................................................................................... 25
2.2.1. Penyiapan Bahan Baku ............................................................... 25
2.2.2. Pemasakan Pulp (Cooking) ......................................................... 30
2.2.3. Pencucian dan Penyaringan Pulp (Washing and Screening) ...... 36
2.2.4. Pemutihan Pulp (Bleaching) ....................................................... 40
2.2.5. Pembentukan Lembaran Pulp (Drying and Finishing) ............... 43
2.2.6. Proses- Proses Pendukung Produksi............................................ 45
2.3. Diagram Alir Proses .............................................................................. 56
v
BAB III UTILITAS .................................................................................... 57
3.1. Penyediaan Air ...................................................................................... 57
3.2. Penyediaan Kebutuhan Listrik .............................................................. 62
3.3. Penyediaan Bahan Bakar ....................................................................... 64
3.4. Penyediaan Kebutuhan Uap (Steam) ..................................................... 65
3.5. Pengolahan Limbah ............................................................................... 69
3.6. Diagram Alir Utilitas ............................................................................. 74
BAB IV SPESIFIKASI PERALATAN PROSES .................................... 75
4.1. Spesifikasi Recausticizing and Lime Kiln.............................................. 75
4.2. Spesifikasi Lime kiln………………………………………………………. 81
BAB V TUGAS KHUSUS .......................................................................... 83
5.1. Data dan Diagram Pengamatan Proses.................................................. 83
5.1.1. Data Pengamatan Proses ............................................................. 83
5.1.2. Diagram Pengamatan Proses ....................................................... 86
5.2. Neraca Massa dan Neraca Energi .......................................................... 89
5.2.1. Neraca Massa .............................................................................. 89
5.2.2. Neraca Energi .............................................................................. 93
5.3. Analisis Sistem Kerja ............................................................................ 97
BAB VI PENUTUP .................................................................................. 102
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 104
LAMPIRAN .............................................................................................. 108
vi
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Rencana Peruntukan Lokasi Area Pembangunan Industri…….. 5
Tabel 2. Komposisi Komponen Kimia Menurut Golongan Kayu……… 23
Tabel 3. Komposisi Kimia pada Acacia Mangium……………………...… 24
Tabel 4. Syarat Air Umpan Boiler……………………………………… 62
Tabel 5. Konsumsi Bahan Bakar PT Tel PP Pada Tahun 2012-2014….. 65
Tabel 6. Keuntungan dan Kerugian Boiler Berdasarkan Tipe Boiler…… 68
Tabel 7. Data Produksi Lime Kiln…………………………………………… 83
Tabel 8. Komposisi Natural Gas …..……………………………………….. 84
Tabel 9. Kondisi Operasi Natural Gas ………….……………………... 85
Tabel 10. Kondisi Operasi Umpan dan Produk Lime Kiln……….……….. 85
Tabel 11. Kondisi Operasi Natural Gas (NG) Lime Kiln …………………. 85
Tabel 12. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln secara Design …… 89
Tabel 13. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
01 Agustus 2022………………………………………………. 90
Tabel 14. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
2 Agustus 2022…………………………………………………. 90
Tabel 15. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
03Agustus 2022……………………………......………………… 91
Tabel 16. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
04 Agustus 2022………………………………………………….. 92
Tabel 17. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
05 Agustus 2022…….…………………………………………….… 92
Tabel 18. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln Secara Design….. 93
Tabel 19. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
01 Agustus 2022…………………………………………………... 94
Tabel 20. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
02 Agustus 2022…………………………………………………… 94
Tabel 21. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
03 Agustus 2022…………..……………………………………….. 95
Tabel 22. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
vii
04 Agustus 2022…………..……………………………………….. 96
Tabel 23. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
05 Agustus 2022…….………………………………………………. 96
Tabel 24. Efisiensi Thermal Aktual Lime Kiln pada Tanggal 01-05 Agustus
2022……………………………………...……………….….… 98
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Lokasi PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper………………. 4
Gambar 2. Diagram Pemasaran PT. Tanjungenim Lestari.………………… 6
Gambar 3. Struktur Organisasi di PT Tanjung Lestari Pulp and Paper….….7
Gambar 4. Struktur Selulosa……………………….………………………. 22
Gambar 5. Log Kayu di Area Log Yard PT Tel PP ……………………….. 26
Gambar 6. Debarking ………………………………….………………….. 27
Gambar 7. Chip …………………………………………………………… 28
Gambar 8. Chip Yard sistem FIFO …………………..…………………… 29
Gambar 9. Chip Screening ………………………….…………………….. 30
Gambar 10. Aliran Massa dan Energi di Digester …………………………. 35
Gambar 11. Pressure Diffuser Washer……………………………………… 36
Gambar 12. Twin Roll Press Evolution…………………………………….. 38
Gambar 13. Bleaching Plant ………………………………………………... 41
Gambar 14. Cooking Bleaching Process…………..………………………... 56
Gambar 15. Diagram Proses Pengolahan Air Bersih ………………………. 57
Gambar 16. Diagram Proses Pembangkit Listrik …………………………... 63
Gambar 17. Diagram Alir Proses IPAL ……………………………………. 70
Gambar 18. Diagram Alir Utilitas…………………………………………… 74
Gambar 19. Tank Green Liquor Stabilizing…………………………………. 75
Gambar 20. Skema Green Liquor Clarifier Tank…………………………… 76
Gambar 21. Green Liquor Dregs Handling…………………………………. 77
Gambar 22. Design Lime Slaker Classifier…………………………………. 77
Gambar 23. Design Causticizer Tank……………………………………… 78
Gambar 24. Design White Liquor Clarification……………………………. 79
Gambar 25. Design Lime Mud Filter Plant………………………………… 79
Gambar 26. Design Sulphur Mixing Tank………………………………….. 80
Gambar 27. Lime Kiln……………………………………………………… 81
ix
Gambar 28. Design Dust Cylone …………………………………………... 82
Gambar 29. Design Electrostatic Precipitator……………………………… 82
Gambar 30. Blok Diagram Neraca Massa Secara Design …………..…….. 86
Gambar 31. Blok Diagram Neraca Massa Aktual Tanggal 01 Agustus 2022.. 87
Gambar 32. Blok Diagram Neraca Energi Secara Design…………………… 88
Gambar 33. Blok Diagram Neraca Energi Aktual Tanggal 01 Agustus 2022..88
Gambar 34. Hubungan Efisiensi Thermal dan Dryness Lime Mud….……… 99
Gambar 35. Hubungan Efisiensi Thermal dan Temperatur Flue gas………. 100
x
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
I. DATA-DATA…………………………………………………… 108
II. PERHITUNGAN……………………………………………….. 117
III. BLOK DIAGRAM……………………………………………... 144
xi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Sejarah dan Perkembangan Pabrik
Penggunaan kertas pada saat ini mengalami peningkatan seiring dengan
meningkatnya jumlah penduduk terutama pada sektor pendidikan dan digunakan
dalam berbagai sektor karena pulp dapat menjadi beberapa produk bukan hanya
kertas tetapi juga produk seperti kardus dan kemasan makanan. Industri pulp dan
kertas menjadi industri yang memiliki prospek yang baik karena memiliki
keunggulan dan terbukanya peluang pasar domestik maupun pasar internasional.
Pada tingkat konsumsi kertas atau pada berbagai jenis produk pulp, negara
Indonesia memang masih lebih rendah daripada taraf konsumsi negara diluar
negeri, namun dari segi potensi pertumbuhan industri pulp dan kertas maka
Indonesia dapat menjadi salah satu tempat di dunia yang paling memiliki potensi
untuk pertumbuhan industri pulp dan kertas karena kawasan yang luas ditambah
dengan keadaan iklim Indonesia yang tropis memungkinkan untuk menyediakan
bahan baku lebih tinggi. Dapat diketahui dengan peluang dan prospek serta
potensi pembangunan pabrik pulp dan kertas di Indonesia. Hal ini didasarkan pada
tersediannya sumber daya alam hayati sebagai bahan baku kertas, pemerintah
Indonesia mencanangkan program pembangunan pabrik pulp dan menargetkan
Indonesia sebagai salah satu negara pemasok pulp dan kertas yang utama di pasar
internasional.
Indonesia memiliki potensi dan peluang untuk berkembangnya pabrik kertas,
hal ini karena di Indonesia merupakan negara yang beriklim tropis sehingga
memudahkan untuk tanaman tumbuh dengan baik. Selain itu, dinegara Indonesia
memiliki ketersediaan lahan yang cukup untuk pembangunan Hutan Tanaman
Industri (HTI), sebagai iklim yang menguntungkan bagi pertumbuhan pohon
Acacia Mangium dan Eucalyptus Pellita jika dibandingkan dengan negara-negara
non tropis, tersedianya tenaga yang terampil untuk mengolah Hutan Tanaman
Industri, dan mengolah pabrik pulp dan kertas secara efisien, serta keuntungan
lain tersedianya bahan baku selain kayu seperti merang, bambu dan bagasse.
1
2
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper (TeL) adalah produsen kelas dunia yang
produk pulp dan kertasnya memiliki kualitas tinggi. PT Tanjungenim Lestari Pulp
and Paper menjadi Pabrik pulp yang ramah lingkungan hal ini dibuktikan dengan
pengolahan limbah yang berlokasi didepan pabrik yang membuktikan limbah
diolah dengan baik dan terkontrol. Pabrik pulp ini didirikan pada 18 Juni 1990,
memulai konstruksi pada bulan September tahun 1997 sedangkan untuk Start Up
pabriknya dimulai pada Desember 1999 .
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper berdiri di tanah seluas 1.280 ha di
desa Banuayu Kecamatan Rambang Dangku, Kabupaten Muara Enim. Dalam
proses pembangunannya membutuhkan investasi besar sehingga menjadi
kebanggaan tersendiri bagi provinsi Sumatera Selatan. PT Tanjungenim Lestari
Pulp and Paper juga merupakan pabrik modern yang menggunakan teknologi
dengan sistem kontrol baik serta merupakan pabrik pertama di dunia yang
menggunakan Acacia Mangium 100%. Pada awal berdirinya PT Tanjungenim
Lestari Pulp and Paper sampai tahun 2016 dilakukan perubahan bahan baku yaitu
menggunakan 90% Eucalypus Pellita dan masih menggunakan Acacia Mangium
dengan ratio 10 % .
Bahan baku yang digunakan di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
didapatkan dari proyek HTI yang telah dibangun sejak tahun 1990 oleh PT Musi
Hutan Persada (MHP). Pada kenyataannya kedua PT ini merupakan hasil investasi
100% dari perusahaan Jepang, Marubeni Corporation. Pasokan bahan baku ini
telah disepakati oleh PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper dan MHP dalam
bentuk Memorandum of Understanding (MoU) yang ditandatangani kedua belah
pihak pada 14 Maret 1997 .
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper merupakan pabrik pertama yang
menggunakan bahan baku 100% Acacia Mangium dan pada saat ini mulai diganti
menggunakan bahan baku Eucalypus Pellita. Proyek HTI pada PT. Musi Hutan
Persada telah mencapai area 193.000 ha dari areal yang direncanakan 300.000
ha. Pada 22 Desember 1999 PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper mulai
berproduksi menggunakan bahan baku Acacia Mangium . Kemudian pada bulan
Mei tahun 2000 pengiriman pulp dilakukan pertama kali melalui Tarahan,
Lampung .
3
Pabrik ini dikategorikan sebagai Perusahaan Penanaman Modal Asing (PMA)
- Marubeni Corporation, Jepang, merupakan sektor Industri Objek Vital Nasional
(OVNI) yang dinyatakan oleh Menteri Perindustrian pada tahun 2014. Pabrik
yang saat ini memiliki kapasitas produksi pulp 450.000 Adt/tahun memiliki 1600
karyawan dimana sekitar 80% dari karyawannya adalah penduduk Sumatera
Selatan .
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper yang beroperasi kurang lebih 33
tahun ini telah menerima berbagai jenis penghargaan dalam proses produksinya.
Penghargaan tersebut diberikan oleh serikat organisasi terpercaya berskala
internasional diantaranya: (ISO) 9001 sejak Desember 2001 (penghargaan
megenai mutu produk), ISO 14001 sejak Juli 2002 (penghargaan tentang
lingkungan),
OHSAS
18001/SMK3
sejak
Desember
2013
(Mengenai
Keselamatan dan Kesehatan Kerja), FSC CW/CoC sejak Juni 2007, SVLK sejak
Desember 2012 (ketiga penghargaan ini diberikan pada bidang pengendalian
bahan baku kayu), Green Industry sejak 2011, dan OVNI sejak September 2014
(Objek Vital Nasional Sektor Industri) (Alwis, 2016).
1.2 Lokasi Pabrik
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper terletak di Desa Banuayu,
Kecamatan Rambang Dangku, Kabupaten Muara Enim, Sumatera Selatan. PT
Tanjungenim Lestari Pulp & Paper dengan ibukota kabupaten Muara Enim
berjarak 50 km dan berjarak 30 km dari kota Prabumulih, sedangkan dari ibu kota
provinsi Sumatera Selatan ±136 km. Dimana masing–masing dapat ditempuh
dengan kendaraan roda dua, roda empat atau kereta api. Lokasi PT. Tanjungenim
Lestari Pulp and Paper ini termasuk industri yang berada ditengah lingkungan
masyarakat, hal ini membuat pabrik kertas ini memiliki penghargaan mengenai
lingkungan. Hal ini dikarenakan quality control pada limbah yang baik sehingga
limbah yang dibuang diolah dan diolah hingga dapat diterima baik untuk
lingkungan dan tidak mencemari lingkungan baik air maupun udara terkontrol
dengan baik sesuai dengan regulasi pemerintah daerah Peta lokasi PT
Tanjungenim Lestari dapat dilihat pada Gambar 1.
4
Gambar 1. Lokasi PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
Sumber : ( Google Maps, 2022)
Pada Gambar 1 terlihat lokasi Mill Site PT Tanjungenim Lestari Pulp and
Paper dari kota Palembang. Untuk lokasi Mill Site berada di Muara Enim,
Sumatera Selatan, Indonesia. Lokasi pendistribusian berada di Tarahan Port yang
merupakan lokasi Loading Port berada di Tarahan, Lampung, dan Office berada di
Jakarta. Berdasarkan administrasi pemerintah, luas area kawasan industri PT
Tanjungenim Lestari Pulp and Paper adalah 1.280 ha, dengan peruntukan lahan
masing-masing meliputi pabrik, perumahan, penimbunan bahan baku, unit
pengolahan limbah, infrastruktur penunjang, dan buffer zone (kawasan hijau).
Dari area rencana seluas 1.280 ha yang menjadi area pembangunan hanya seluas
755 ha, sedangkan area seluas 525 ha akan dibiarkan dan difungsikan sebagai
kawasan hijau .Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada Tabel 1.
Untuk tata letak rencana pembangunan industri pulp PT Tanjungenim Lestari
Pulp and Paper terdiri dari 5 wilayah kerja utama yaitu:
1. Area penyimpanan bahan baku.
2. Fiber line area.
3. Area penyimpanan bahan kimia.
4. Pulp machine area.
5
5. Power area dan recovery boiler.
Tabel 1. Rencana Peruntukan Lokasi Area Pembangunan Industri Pulp
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
Alokasi Penggunaan
Lahan (ha)
255
No
Rencana Fisik Pembangunan
1.
Pabrik
2.
Townsite
125
3.
Penimbunan bahan baku
50
4.
Unit pengolahan limbah
225
5.
Infrastruktur penunjang
a) Landfill
b) Jalan
100
c) Jalan kereta api
6.
Kawasan hijau/buffer zone
525
Jumlah lahan
1280
*Area letak rencana bangunan fisik seluas 110 ha
Sumber : (PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper, 2022)
Pemukiman penduduk di dalam rencana industri tidak ada, sedangkan
pemukiman terdekat adalah Desa Banuayu, Desa Dalam dan Desa Gerinam yang
jaraknya antara 2-3 km dari rencana lokasi industri .
Pemilihan lokasi pabrik PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper di
Kabupaten Muara Enim ini berdasarkan beberapa faktor, yaitu :
1. PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper Mill Site berjarak 30 km dari Hutan
Tanaman Industri, yaitu Musi Hutan Persada (MHP).
2. PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper Mill Site berjarak kurang dari 2 km
dari sumber air, yaitu Sungai Lematang.
3. Tersedianya fasilitas transportasi darat, pelabuhan serta kota penunjang seperti
Prabumulih, Palembang dan Bandar Lampung.
1.3 Jenis Produk yang dihasilkan
Produk yang dihasilkan oleh PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper berupa
bubur kertas (pulp). PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper mempunyai
kapasitas produksi pulp sebesar 1.430 ADT/hari atau 450.000 ADT/tahun. Untuk
6
produksi pulp dengan kapasitas tersebut dibutuhkan bahan kayu sebesar 1.935.000
m3/tahun atau 4,3 m3 untuk setiap ton pulp yang dihasilkan.
1. LBKP (Leaf Blech Kraft pulp), dengan Brightness ≥ 89% ISO dan Viskositas ≥
9,5% mPa.s (Prime Grade).
2. LBKP (Leaf Blech Kraft pulp), dengan Brightness ≥ 91% ISO dan Viskositas ≥
9,5% mPa.s (Fuji Grade).
1.4 Sistem Pemasaran
Produk yang dihasilkan PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper dipasarkan
di dalam dan luar negeri. Untuk pemasaran luar negeri 91% dan untuk dalam
negeri 9%. Sebagian besar produk tersebut diekspor ke Negara Jepang dan
Amerika, sedangkan untuk dalam negeri dipasarkan ke daerah luar pulau
Sumatera. Diagram pemasaran dari produk bubur kertas ini dapat dilihat pada
Gambar 2.
Gambar 2. Diagram Pemasaran PT Tanjungenim Lestari
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP, 2016)
Menurut perencanaan dari hasil produksi akan diekspor ke Negara Jepang
dan Amerika Serikat, sedangkan untuk dalam negeri dipasarkan ke Pulau Jawa.
Pemasaran pulp ke negara-negara tersebut dikoordinasi oleh 2 perusahaan, yaitu :
1. Singapore Pulp Private Limited di Singapura, memasarkan pulp ke seluruh
negara tujuan selain Jepang.
2. Marubeni Corporation di Jepang, memasarkan pulp khusus di Jepang.
Produk tersebut dipasarkan melalui Pelabuhan Panjang, Tarahan Lampung yang
dibawa dengan menggunakan kereta api dari Muara Enim menuju Pelabuhan
7
Panjang. Dari Pelabuhan Panjang kemudian pulp dipasarkan ke provinsi-provinsi
dan negara-negara sesuai permintaan dengan melalui jalur laut untuk pemasaran
ke luar negeri .
1.5 Sistem Manajemen
Sistem Manajemen merupakan suatu kerangka proses dan prosedur yang
digunakan untuk memastikan apakah suatu perusahan atau organisasi dapat
memenuhi standar dan menjalankan tugasnya untuk mencapai tujuan organisasi.
Tujuan dari suatu perusahaan atau organisasi dapat berupa memenuhi persyaratan
kualitas pelanggan, mematuhi peraturan baik peraturan pemeritah, undang –
undang Negara ataupun peraturan dari pelanggan dan mencapai tujuan/tanggung
jawab terhadap aspek lingkungan hidup. PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
memiliki sistem manajemen yang tertata guna menciptakan lingkungan kerja yang
nyaman, menghasilkan prosuk sesuai dengan target yang telah ditentukan, tanpa
mengganggu kenyamanan para karyawan dan melkaukan aktivitas dikantor
maupun di perumahan karyawan. Selain itu sistem manajemen yang diterapkan
oleh PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper telah membantu mendapatkan
banyak penghargaan dalam rangkah mengapresiasikan keberhasilan perusahaan
yang menghasilkan prosuk yang berkualitas dan ramah lingkungan.
1.5.1 Struktur Organisasi
Secara umum struktur organisasi di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
dapat dilihat pada Gambar 3 adalah sebagai berikut :
Gambar 3. Struktur Organisasi di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP, 2016)
8
Pimpinan PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper adalah President Director
yang memiliki tugas dan tanggung jawab sebagai berikut:
1. Menetapkan kebijakan perusahaan dengan menentukan rencana dan tujuan
perusahaan baik jangka pendek maupun jangka panjang.
2. Mengkoordinir dan mengawasi seluruh aktifitas yang dilaksanakan dalam
perusahaan.
3. Membantuk peraturan itern pada perusahaan yang tidak bertentangan dengan
kebijakan perusahaan.
Dalam kegiatan sehari – hari, President Director dibantu oleh:
1. Vice President Director
Tugas dan tanggung jawab yang dimiliki Vice President Director adalah sebagai
berikut:
a. Mengatur dan mengkoordinir sitem pemasaran produk Pulp, penyuplaian
Pulp dan sistem transfortasi pemasaran produk Pulp.
b. Mengawasi kinerja seorang Procurement, Sales and Transport Division
Head.
Adapun tugas dan tanggung jawab yang dimiliki Procurement, Sales and
Transport Division Head adalah:
a. Mengatur
dan mengkoordinir
proses penyuplaian,
pemasaran
dan
transportasi.
b. Melakukan analisis pasar, meneliti persaingan dan kemungkinan perubahan
permintaan serta mengatur distribusi produksi.
2. HRD (Human Resource Departement), GA (General Affai) and CA
(Community Affair) Director.
Tugas dan tanggung jawab yang dimiliki oleh HRD, GA, and CA Director adalah
sebagai berikut:
a. Melakukan pengembangan sumber daya manusia dan administrasi.
b. Mengatur hal – hal yang berhubungan dengan pihak luar terhadap
perusahaan (surat, seminar, workshop dan lain – lain).
c. Membantu pimpinan dalam promosi dan mutasi karyawan.
d. Mengawasi kinerja seorang Administration Division Head.
9
Adapun tugas dan tanggung jawab yang dimiliki Administration Division Head
adalah:
a. Sebagai pusat utama administrasi perusahaan.
b. Mengatur hal – hal yang berhubungan dengan pihak luar terhadap
perusahaan.
c. Mengurus surat – menyurat dalam perusahaan.
3. Finance Director
Tugas dan tanggung jawab yang dimiliki oleh Finance Director adalah sebagai
berikut:
a. Mengatur dan mengkoordinir sistem keuangan PT Tanjungenim Lestari
Pulp and Paper.
b. Mengawasi kinerja seorang Finance Division Head.
Adapun tugas dan tanggung jawab dari seorang Finance Division Head adalah
mengatur dan mengawasi sistem keuangan pada perusahaan.
4. Technical Director
Tugas dan tanggung jawab yang dimiliki oleh Technical Director adalah sebagai
berikut:
a. Mengawasi dan mengatur proses produksi Mill (pulp).
b. Mengupayakan keberlangsungan proses produksi berjalan lancar.
c. Mengawasi langsung kinerja seorang General Mill Manajer (GMM).
Proses produksi pulp perlu pengawasan yang baik, oleh karena itu untuk
mempermudah jalannya pengawasan proses produksi, Technical Director dibantu
oleh General Mill Manajer (GMM). Tugas dan tanggung jawab yang dimiliki oleh
General Mill Manajer (GMM) adalah:
a. Mengupayakan kondisi operasi yang optimum agar diperoleh produk yang
bernilai jual tinggi.
b. Mengawasi semua kegiatan proses yag berlangsung.
c. Melaporkan hasil produksi.
5. General Mill Manajer
Mengawasi kinerja 3 Division Head yang terdiri dari Technical Division Head,
Production Division Head dan Engineering Division Head. General Mill
Manajer (GMM) dalam pengawasannya dibantu oleh 3 divisi yang memiliki
10
tugas dan tanggung jawab sebagai berikut:
A. Technicial Division Head.
Tugas dan tanggung jawab seorang Technicial Division Head adalah:
a. Mengupayakan
jaminan
kualitas
produk
sesuai
standar
ISO
(International Standart Organization).
b. Menganalisa dan menanggulangi dampak lingkungan yang terjadi akibat
aktivitas produksi.
B. Production Division Head.
Tugas dan tanggung jawab seorang Technicial Division Head adalah:
a. Menjamin ketersediaaan bahan baku kayu.
b. Mengawasi semua kegiatan proses produksi yang berlangsung.
c. Mengkoodinir dan mengarahkan setiap bawahannya serta menentukan
pebagian tugas bagi setiap bawahannya di masing – masing
Departement.
d. Mengawasi dan mengevaluasi seluruh kegiatan produksi untuk
mengetahui gangguan yang terjadi sehingga dapat dilakukan perbaikan.
C. Engineering Head.
Tugas dan tanggung jawab seorang Engineering Division Head adalah:
a. Bertanggung jawab atas tersedianya mesin, peralatan dan kebutuhan
listrik demi kelancaran produksi.
b. Mengatur dan mengkoordinir tugas – tugas dibagian perawatan mesin
dan listrik.
1.5.2 Kesejahteraan Karyawan
Demi kelancaran dalam melakukan pekerjaan dan menciptakan kesejahteraan
bagi karyawan, maka PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper menyediakan
fasilitas untuk karyawan. Adapun 8 fasilitas yang tersedia di PT Tanjungenim
Lestari, yaitu :
1. Perumahan
Perusahaan menyediakan perumahan untuk setiap karyawan dan apabila
perumahan tidak mencukupi atau karyawan tidak mengambil fasilitas ini, maka
bagi karyawan yang tinggal di luar komplek perumahan akan diberikan
tunjangan perumahan.
11
2. Transportasi dan kendaraan dinas
Fasilitas transportasi diberikan pada karyawan dalam bentuk penyediaan bus
perusahaan atau kendaraan dinas sesuai dengan jabatan, jenis pekerjaan dan
keperluan kerja. Bus perusahaan mengantar dan menjemput karyawan baik
pekerja shift maupun non-shift dengan rute dari pabrik ke perumahan hingga ke
Prabumulih dan sebaliknya dari Prabumulih ke pabrik hingga ke perumahan.
3. Perlengkapan kerja
Setiap pegawai akan mendapatkan perlengkapan kerja sesuai dengan
departemen masing – masing untuk keseragaman dan keamanan pegawai PT
Tanjungenim Lestari Pulp and Paper. Perlengkapan kerja yang didapatkan
yaitu kartu pengenal, pakaian kerja, sepatu safety, dan helm safety dan untuk
pekerja di pabrik diberikan alat pelindung diri, alat komunikasi dan
perlengkapan lainnya.
4. Sarana ibadah
Perusahaan menyediakan fasilitas ibadah di lingkungan perusahaanUntuk
menunjang peningkatan kualitas sumber daya manusia dalam bidang
kerohanian dan agar pekerja menjalankan kewajiban menurut agamanya.
5. Asuransi
Sesuai dengan UU No.3 Tahun 1992 dan Peraturan Pemerintah Republik
Indonesia No.83 Tahun 2000 , perusahaan wajib mengikutsertakan setiap
pekerja dalam program jaminan sosial tenaga kerja (JAMSOSTEK), yang
meliputi :
a. Jaminan kecelakaan kerja
b. Jaminan kematian
c. Jaminan hari tua
d. Jaminan kesehatan
6. Klinik
Perusahaan menyediakan klinik sebagai pertolongan pertama karena pabrik
jauh dari rumah sakit
7. Sarana olahraga
Untuk menghilangkan kejenuhan karyawan, maka perusahaan menyediakan
sarana olahraga antara lain :
12
a. Kolam renang
b. Lapangan sepak bola
c. Lapangan voli
d. Lapangan badminton
e. Lapangan basket
f. Lapangan tenis
8. Sarana pendidikan
Perusahaan menyediakan sarana pendidikan bagi anak–anak karyawan PT
Tanjungenim Lestari Pulp and Paper mulai dari jenjang Taman kanak-kanak
(TK Lestari), Sekolah Dasar (SD Lestari), dan Sekolah Menengah Pertama
(SMP Lestari) Untuk meningkatkan kecerdasan bangsa.
1.5.3 Peraturan Kerja
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper menerapkan sistem kerja
berdasarkan pasal 77 sampai pasal 85 Undang – Undang No.13 Tahun 2003
Tentang Ketenagakerjaan, dimana jam kerja untuk karyawan diatur berdasarkan
ketentuan yang sudah berlaku dalam Undang – Undang. Karyawan tetap PT
Tanjungenim Lestari Pulp and Paper bekerja selama 5 hari dalam 1 minggu dan 8
jam/hari sehingga total jam kerja selama 1 minggu adalah 40 jam, hal ini sudah
diatur dalam Undang – Undang. Berikut penjelasan tentang jam kerja di PT
Tanjungenim Lestari Pulp and Paper:
1. Jam Kerja
PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper beroperasi selama 24 jam setiap
hari terus-menerus hal ini dikarena produksi pulp tidak pernah berhenti. Maka dari
itu, untuk menjaga ritme kerja, perusahaan membagi jam kerja karyawannya. Jam
kerja tersebut dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut:
a. Bagi pekerja non-shift:
Senin – Jum’at
: 08:00 – 17:00 WIB
Istirahat makan siang
: 12:00 – 13:00 WIB
b. Bagi pekerja shift:
Shift pagi
: 08:00 – 16:00 WIB
Shift sore
: 16:00 – 24:00 WIB
Shift malam
: 24:00 – 08:00 WIB
13
2. Kerja Lembur
Setiap pekerja diminta untuk senantiasa bersedia melakukan kerja lembur
apabila ada pekerjaan mendadak untuk diselesaikan atau demi kelancaran
pekerjaan masing-masing departemen. Kerja lembur hanya dilakukan
atas
perintah atasan langsung dimana pekerja bertugas .
1.5.4 Prinsip Perusahaan
Prinsip perusahaan di PT Tel adalah sebagai berikut :
1. Mematuhi setiap undang-undang dan peraturan yang ada di Indonesia maupun
internasional.
2. Melakukan kegiatan perusahaan secara transparan dan adil untuk memperoleh
kepercayaan dari masyarakat lokal dan internasional.
3. Menghasilkan pulp yang aman dengan kualitas terbaik dengan bahan baku
kayu 100% Accacia Mangium dari hutan tanam industri dan melakukan
praktek-praktek pengolahan hutan yang ramah lingkungan.
4. Membina dan mengendalikan kepercayaan bersama antara manajemen dan
karyawan sebagai landasan.
5. Menciptakan masa depan yang lebih baik bagi karyawan dan keluarganya dan
juga memberikan kontribusi pembangunan sosial pada masyarakat sekitar
perusahaan.
1.5.5 Jaminan Kinerja Perusahaan dan Kualitas Produk
Di dalam peningkatan kinerja dari perusahaan dan jaminan bagi kualitas
produk, PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper berupaya untuk mendapatkan
pengakuan dari lembaga resmi yang mengeluarkan sertifikat tentang kinerja dan
adapun 9 sertifikasi yang telah berhasil dicapai oleh PT TeL , yaitu :
1. ISO 9001 (Bidang Manajemen Mutu)
Diperoleh sejak bulan Desember tahun 2001 sampai sekarang. Beberapa hal
yang dilakukan PT TeL PP dalam menjalankan ISO 9001 adalah:
a. Mutu adalah hal yang paling utama di setiap kegiatan, mulai dari mutu
bahan baku, proses-proses serta produk yang dikontrol dan diatur
berdasarkan sistem mutu standar ISO 9001.
b. Menanggapi kebutuhan konsumen setiap waktu, dengan mengirimkan
produk yang sesuai, tepat waktu serta memenuhi persyaratan baik dari
14
dalam maupun luar.
c. Mengembangkan hubungan yang jujur dan saling percaya pada konsumen.
2. ISO 14001 (Bidang Lingkungan)
Diperoleh sejak bulan Juli tahun 2002 sampai sekarang. Beberapa hal yang
dilakukan PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper dalam menjalankan ISO
14001 adalah:
a. Kegiatan perusahaan memenuhi peraturan yang berlaku.
b. Mencegah polusi.
c. Terus-menerus memperbaiki kinerja lingkungan.
Untuk menjalankannya, PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper melakukan:
a. Produktif terhadap lingkungan dan menggunakan prosedur.
b. Memberi pengetahuan dan pelatihan kepada karyawan.
c. Komunikasi eksternal dan internal sebaik-baiknya tentang lingkungan.
d. Kerjasama yang baik dengan pemerintah dan pihak luar lainnya.
e. Hubungan baik dengan masyarakat sekitar.
3. FSC-CoC diperoleh sejak Juni tahun 2007
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper tidak hanya memiliki sertifikat ISO,
tetapi juga telah mendapatkan sertifikat Chain of Custody FSC-CoC/CW untuk
penggunaan bahan baku (Mixed-Threshold Wood) dari FSC Afrika Selatan.
Dengan memperoleh sertifikat FSC-CoC/CW, berarti produk PT TeL tidak
menggunakan bahan baku kayu ilegal (illegal logging) dan produk pulp dapat
dilacak balak hingga ke blok HTI yang spesifik untuk mengetahui sumber kayu
Accacia Mangium yang dipakai.
Berikut merupakan persyaratan yang harus dipenuhi oleh PT Tanjungenim
Lestari Pulp and Paper:
a. Kayu bukan dari illegal logging
b. Tidak ada masalah sosial dengan masyarakat sekitar
c. Kayu yang dipakai dapat di tracking
d. Kayu bukan dari hutan konservasi
4. Proper Hijau sejak 2004
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper juga memperoleh sertifikat proper
hijau. Kriteria penilaian proper merupakan bentuk evaluasi terhadap upaya
15
penataan peraturan lingkungan hidup oleh setiap pelaku usaha/kegiatan. Proper
hijau menunjukkan bahwa PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper telah
melakukan pengelolaan lingkungan lebih dari yang dipersyaratkan, telah
mempunyai sistem pegelolaan lingkungan, mempunyai hubungan yang baik
dengan masyarakat, termasuk melakukan upaya Reduce, Reuse, Recycle (3R).
Di dalam Program Penilaian Kinerja Perusahaan (PROPER) yang dilakukan
KNLH, PT Tanjungenim Lestari telah sukses mempertahankan peringkat hijau
berturut-turut periode 2002 hingga saat ini.
5. Sertifikat Verifikasi Legalitas Kayu (SVLK)
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper juga memperoleh SLVK yang
merupakan sistem pelacakan yang disusun secara multistake holder untuk
memastikan legalitas sumber kayu yang beredar diperdagangan di indonesia.
Tujuan dari SVLK ini untuk memastikan agar semua produk kayu yang
beredar dan diperdagangan memiliki status legalitas yang meyakinkan. Selain
itu juga salah satu upaya mengatasi persoalan pembalakan liar. Kementerian
Kehutanan sebagai pembuat kebijakan dan Komite Akreditasi Nasional
melakukan akreditasi, melakukan penilaian, dan/atau melakukan verifikasi
legalitas kayu berdasarkan sistem dan standar yang ditetapkan pemerintah.
6. Sertifikat Manajemen Kesehatan Keselamatan Kerja/OHSAS (SMK3)
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper juga memperoleh SMK3. Tujuan dari
SMK3 adalah sebagai suatu sistem manajemen secara keseluruhan yang
meliputi struktur organisasi, perencanaan, tanggung jawab, pelaksanaan,
proses, dan sumber daya yang dibutuhkan bagi pengembangan, penerapan,
pencapaian, pengkajian, dan pemeliharaan kebijakan keselamatan dan
kesehatan kerja guna terciptanya tempat kerja yang aman, efisiensi dan
produktif. SMK3 adalah standar serupa dengan Occupational Health And
Safety Assesment Series (OHSAS) 18001, standar ini dibuat oleh beberapa
lembaga sertifikasi dan lembaga standarisasi kelas dunia.
7. ISEGA
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper juga memperoleh sertifikat ISEGA.
Tujuan pemberian sertifikat yaitu menunjukkan bahwa pulp yang dihasilkan
oleh PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper 100%
food grade, ramah
16
lingkungan, mudah didaur ulang, dan biodegrade.
8. Objek Vital Nasional Sektor Industri (OVNI)
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper juga merupakan salah satu
perusahaan industri atau kawasan industri yang ditetapkan sebagai OVNI.
Pemberian sertifikat ini merupakan bentuk publikasi dan pengakuan status
bahwa industri atau kawasan industri tersebut memang layak mendapatkan
perlindungan dari sisi pengamanan. Selain itu juga menunjukkan telah
terjalinya kerja sama strategis antara KEMENPERIN, POLRI, dan perusahaan
industri atau kawasan industri berstatus OVNI, yang diharapkan dapat saling
bersinergi untuk memajukan dan mewujudkan iklim usaha industri yang
kondusif dalam rangka mendukung tumbuh dan berkembangnya industri yang
berdaya saing sehingga berdampak pada kemajuan bangsa indonesia. Secara
khusus, jaminan keamanan bagi industri diharapkan membuat lancarnya
kegiatan produksi bagi perusahaan-perusahaan, termasuk para karyawannya
yang bekerja dan berkarya didalamnya. OVNI langsung mendapatkan
perlindungan keamanan. Adapun pengamanan yang diberikan oleh kepolisian
RI disesuaikan nilai investasi, luasnya lahan, jumlah karyawan, dan faktorfaktor lainnya yang telah disesuaikan dengan sistem yang dirumuskan oleh
polri melalui SKEP 738/2005 tentang sistem pengamanan Objek Vital
Nasional.
9. Analisis Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL)
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper juga menjalankan AMDAL yang
dalam peraturan pemerintah No. 27 Tahun 1999 memiliki pengertian yaitu
kajian mengenai dampak besar dan penting suatu usaha/kegiatan yang
direncanakan pada lingkungan hidup yang diperlukan bagi proses pengambilan
keputusan tentang penyelenggaraan usaha dan/atau kegiatan di indonesia.
Secara umum AMDAL mempunyai tujuan yaitu untuk menjaga dan
meningkatkan kualitas lingkungan hidup serta menekan pencemaran sehingga
dampak negatifnya menjadi serendah mugkin.
BAB II
URAIAN PROSES
2.1. Bahan Baku Utama dan Penunjang
Bahan baku pembuatan pulp berupa kayu yang memiliki karakterisitik,
seperti memiliki kandungan selulosa, hemiselulosa, dan sedikit kandungan lignin
dan zat ekstraktif lainnya. Bahan baku yang digunakan oleh PT. Tanjung Enim
Lestari Pulp and Paper berasal dari perusahaan PT. Musi Hutan Persada ( MHP).
Salah satu jenis kayu yang digunakan pada industri ini Eucalyptus Pellita . PT.
Tanjung Enim Lestari Pulp and Paper setiap hari memiliki kapasitas produksi
1.430 ADT (Air Dry Ton) dan kapasitas produksi setiap per tahun sebesar 450.000
ADT(Air Dry Ton).
2.1.1 Bahan Baku Utama
Pada pembuatan pulp bahan bakunya berupa selulosa dalam bentuk serat dan
mayoritas tumbuhan yang mengandung selulosa dapat digunakan sebagai bahan
baku pembuatan pulp. Bahan baku yang dipakai dapat berupa kayu jarum maupun
kayu daun. Kayu jarum seperti kayu pinus, kayu turi dan bambu, sedangkan yang
termasuk kayu daun misalnya jerami, merang, batang pisang dan rumputrumputan (Bahri, 2017).
Menurut Smook (1982) bahan baku pembuatan pulp dibagi menjadi dua
kelompok diantaranya adalah :
1. Tanaman Kayu (Wood)
Tanaman kayu adalah sumber bahan baku yang paling banyak digunakan
dan tersedia cukup melimpah di alam. Menurut ilmu botani, kayu digolongkan
menjadi dua bagian besar, yaitu gymnospermae yang biasa disebut kayu jarum
(softwood) dan angiospermae yang disebut kayu daun lebar (hardwood).
a. Kayu jarum (softwood)
Tanaman kayu jarum atau softwood berdaun tidak sempurna karena tidak
memiliki tangkai, helai dan urat daun, daunnya berbentuk jarum dan serat yang
dihasilkan adalah serat panjang. Contohnya yaitu Pinus, Aghatis, Cemara dan
lain-lain.
17
18
b. Kayu daun (hardwood)
Kayu daun atau hardwood biasanya mempunyai ciri-ciri tanaman berdaun
sempurna yaitu memiliki tangkai, helai dan urat daun. Umumnya berdaun lebar
dengan bentuk daun bulat sampai lonjong. Serat yang dihasilkan adalah serat
pendek, beberapa tanaman yang termasuk tanaman hardwood seperti Acacia
mangium, Eucalyptus sp dan Albizia sp.dan lain-lain.
2. Tanaman Bukan Kayu (Nonwood)
Jenis tanaman lain yang dapat digunakan untuk bahan baku pembuatan pulp
adalah tanaman bukan kayu. Tanaman ini banyak jenis dan ragamnya seperti jenis
rumput-rumputan, perdu berbatang basah dan tanaman berkayu lunak. Tanaman
ini dapat berasal dari hasil pertanian, hasil perkebunan, atau limbah industri.
Contohnya seperti jerami, merang, nanas, tandan kosong kelapa sawit, bagas,
batang jagung, abacca, kenaf, bambu dan lain-lain. Tanaman non kayu ini pada
umumnya banyak mengandung sel gabus (pith) atau bukan serat. Seratnya dapat
berasal dari kulit, batang, dan bahkan dari biji atau buahnya.
Pada awal produksi bahan baku utama yang digunakan oleh PT Tanjungenim
Lestari Pulp and Paper berasal dari jenis kayu Acacia Mangium, namun seiring
berjalannya waktu bahan baku yang diutama mulai digantikan dengan jenis kayu
Eucalyptus Pellita. Bahan baku ini akan mengalami beberapa tahapan proses yang
kemudian menjadi pulp. Bahan baku tersebut diperoleh dari Hutan Tanaman
Industri (HTI), PT Musi Hutan Persada (MHP). Kapasitas produksi pulp sebesar
1.430 ADT/hari atau 450.000 ADT/tahun dengan % yield rata–rata 53–56 % dan
bahan baku kayu sebesar 1.935.000 m3/tahun atau 4,3 m3 untuk setiap ton pulp
yang dihasilkan (Alwis, 2016).
2.1.1.1 Sifat Fisik Kayu
Beberapa sifat fisik yang terdapat pada kayu (Alwis, 2016) adalah sebagai
berikut:
1. Berat Jenis
Kayu mempunyai berat jenis yang berbeda, yaitu antara 0,1 – 1,28. Berat
jenis merupakan petunjuk penting bagi beberapa sifat kayu. Semakin besar berat
kayu maka semakin kuat pula kayu tersebut. Berat jenis kayu ditentukan oleh
tebal dinding sel kayu dan kecilnya rongga sel kayu yang membentuk pori-pori.
19
2. Keawetan Alami Kayu
Keawetan alami kayu adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsurunsur perusak kayu dari luar, seperti: jamur, rayap bubuk, cacing dan lainnya yang
diukur dalam jangka waktu tahunan. Keawetan kayu disebabkan adanya zat
ekstraktif yang terkandung di dalam kayu yang merupakan racun bagi perusak
kayu. Zat ekstraktif terbentuk pada saat kayu gubal berubah menjadi kayu teras
sehingga pada umumnya kayu teras lebih awet dari kayu gubal.
3. Warna Kayu
Ada beberapa macam warna kayu, seperti: kuning, keputih-putihan, cokelat
muda, cokelat kehitam-hitaman dan kemerah-merahan. Warna pada kayu
disebabkan zat pengisi warna. Dari berbagai penelitian, kayu yang baik itu
biasanya berwarna putih-kuning.
4. Higroskopik
Higroskopik adalah suatu sifat yang dapat menyerap atau melepaskan air.
Kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh kelembaban dan suhu udara.
5. Berat Kayu
Berat kayu bergantung pada jumlah zat penyusun kayu yang dikandungnya,
rongga sel, kadar air, serta zat ekstraktif di dalamnya.
6. Keterangan Kayu
A. Keterangan kayu
a. HTI Eucalyptus Pellita
: 193.000 ha
b. Umur tebang
: 4-5 tahun
c. Pertumbuhan rata-rata per tahun
: 30–40 m3
d. Transportasi
: Mobil Vendor
e. Fasilitas yang disediakan
: PrivateRoad
f. Kayu yang dipotong menjadi
: Log
g. Peralatan pengangkut log
: Mobil sisu, Volvo
h. Daya angkut
: max. 90 ton
i. Peralatan
: Sund velmet
j. Kapasitas log yard
: 30.000 BDT
20
B. Spesifikasi kayu
a. Eucalyptus Pellita
1) Jenis kayu
: Eucalyptus Pellita
2) Panjang
: 2,2–2.7 m
3) Diameter
: 80–60 cm (dengan kulit)
4) Kemurnian
: tanpa pengotor
5) Kelurusan
: tidak berbentuk garpu
6) Densitas rata-rata
: 400 BD kg/m3
7) Batasan densitas
: 380–480 BD kg/m3
8) Panjang log rata-rata
: 2,4 cm (1,4–60 cm)
9) Diameter log rata-rata
: 5 – 15 cm
10) Kelembaban
: 50%
11) Kandungan bark (kulit)
: 13% (vol)
12) Kebutuhan wood
: 2.500.000 m3
b. Acacia Mangium
1) Jenis kayu
: Acacia Mangium
2) Panjang
: 2,2 – 3 m
3) Diameter
: 8,0 – 60 cm (dengan kulit)
4) Kemurnian
: tanpa pengotor
5) Kelurusan
: tidak berbentuk garpu
6) Densitas rata-rata
: 400 BD kg/m3
7) Batasan densitas
: 380 – 480 BD kg/m3
8) Panjang log rata-rata
: 2,4 cm (1,4 – 60 cm)
9) Diameter log rata-rata
: 20 – 25 cm (7 – 60 cm)
10) Kelembaban
: 50%
11) Kandungan bark (kulit)
: 13% (vol)
12) Kebutuhan wood
: 2.500.000 m3
2.1.1.2 Sifat Kimia Kayu
Komponen kimia dari kayu adalah suatu gabungan dari kelompok- kelompok
senyawa kimia yakni selulosa yang merupakan komponen penyusun utama,
sedangkan komponen penyusun lainnya yang saling berkaitan dengan selulosa
adalah hemiselulosa. Selain itu masih terdapat beberapa senyawa kimia yang lebih
21
kompleks yaitu lignin yang berfungsi sebagai perekat antara kelompok selulosa.
Senyawa kimia lain memiliki molekul yang rendah yang dapat larut dalam air atau
pelarut organik yang disebut zat ekstraktif dan terdapat pula zat anorganik
(mineral) tapi dalam jumlah kecil (Prabawati, 2008).
Komponen terbesar dalam biomassa adalah selulosa, hemiselulosa, dan
lignin. Lignin merupakan komponen yang tidak diingini dalam pembuatan pulp
dan kertas. Oleh karena itu, lignin perlu dihilangkan atau diputihkan sesuai
dengan tingkatan pulp yang diinginkan (Prabawati, 2008).
1.Selulosa
Selulosa adalah bagian utama dinding sel kayu, yang berupa polimer
karbohidrat glukosa dan memiliki komposisi yang sama dengan pati. Struktur
molekul selulosa berupa polimer D-Glukosa Anhidrid yang berikatan melalui
ikatan β-1-4 Glukosidik. Derajat polimerisasi selulosa yang menunjukkan jumlah
glukosa pada selulosa lebih dari 10.000 dalam kayu, sedangkan pada pulp yang
telah diputihkan jumlahnya menurun sampai kurang dari 1.000. Secara fisik
selulosa merupakan material berwarna putih dan tersusun dengan gugus kristalin
dan gugus amorf. Struktur molekul selulosa dapat dilihat pada Gambar 4.
Menurut Clark, berdasarkan panjang rantainya, selulosa terbagi ke dalam tiga
bagian yaitu:
a. α-selulosa yaitu rantai panjang dengan derajat polimerisasi antara 600- 1500
dan tidak larut dalam larutan NaOH 17,5%
b. β-selulosa yaitu rantai pendek dalam derajat polimerisasi antara 15-90 dan larut
dalam NaOH 17,5% tetapi dapat mengendap jika dinetralkan.
c. γ-selulosa yaitu selulosa rantai pendek dengan derajat polimerisasi <15, larut
dalam asam dan NaOH 17,5% Selulosa harus dijaga optimum agar hasil pulp
dan kertas baik, untuk menghasilkan rendemen yang tinggi dan untuk
mempertahankan sifat fisik serat. Dalam degradasi secara alkali, ada tiga
macam degradasi selulosa, tipe yang pertama adalah oksidasi yang terjadi
ketika larutan alkali pada selulosa kontak dengan udara, sedangkan dua tipe
yang lainnya merupakan proses non-oksidasi, yaitu reaksi pengelupasan
(peeling reaction) dan reaksi penghentian (stopping reaction) (Prabawati,
2008). dapat dilihat pada Gambar 4.
22
Gambar 4. Struktur selulosa
Sumber : (Handbook for pulp and paper technologists)
2. Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan suatu polimer rantai pendek yang terdiri dari
beberapa senyawa, di antaranya glukosa, manosa, galaktosa, xylosa, dan
arabinosa. Derajat polimerisasi hemiselulosa adalah 50-300. Hemiselulosa juga
mudah larut dalam alkali. Hemiselulosa pendukung dalam dinding sel dan
mengikat antara selulosa dengan selulosa. Dalam kayu softwood umumnya
hemiselulosa tersusun atas heksosan dan kayu hardwood umumnya berupa
pentosan. Didalam kayu daun kandungan hemiselulosa antara 25-35 %, sedangkan
dalam kayu jarum 25-29 %. Dalam hemiselulosa kayu jarum, manosa merupakan
monomer yang terbanyak, sedangkan dalam kayu daun xylosa atau pentosa yang
terbanyak.
Pada bahan baku nonwood seperti jerami dan ampas tebu, kandungan
hemiselulosa lebih tinggi dari pada kayu. Hilangnya hemiselulosa pulp dan kertas
menyebabkan terjadi lubang di antara fibril dan kurangnya ikatan antar serat,
sedangkan kadar hemiselulosa yang tinggi akan menyebabkan kertas tembus
cahaya, kaku dan kekuatannya rendah (Prabawati, 2008).
3. Lignin
Lignin merupakan suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi
terdiri dari unit-unit fenilpropana. Meskipun Lignin tersusun atas karbon,
hidrogen, dan oksigen, lignin bukanlah merupakan suatu karbohidrat dan bahkan
tidak ada hubungannya dengan golongan senyawa tersebut. Sebaliknya, lignin
pada dasarnya merupakan suatu fenol. Lignin sangat stabil dan sukar dipisahkan
23
dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam karenanya susunan lignin yang
pasti di dalam kayu tidak menentu.
Lignin merupakan suatu bahan yang tidak berwarna di dalam kayu, Apabila
lignin bersentuhan dengan udara, terutama dengan adanya sinar matahari maka
(bersama-sama dengan karbohidrat tertentu) lama kelamaan lignin cenderung
menjadi kuning. Lignin bersifat termoplastik artinya lignin akan menjadi lunak
dan dapat dibentuk pada suhu yang lebih tinggi dan keras kembali apabila menjadi
dingin. Sifat termoplastik lignin menjadi dasar pembuatan papan keras dan lainlain produk kayu yang dimampatkan (Prabawati, 2008).
4. Ekstraktif
Ekstraktif merupakan suatu komponen senyawa kimia dalam kayu yang dapat
larut dalam larutan etanol, toluen dan larutan lainnya. Besarnya ekstraktif adalah
sekitar 1-5 % dari berat kering kayu. Sebagian besar ekstraktif dihilangkan pada
saat pemasakan, sedangkan sisanya disebut pitch atau resin yang dapat
menyebabkan kesulitan dalam operasi. Zat ekstraktif dapat mengkonsumsi bahan
kimia lebih banyak, juga dapat menghemat terhadap penetrasi larutan pemasak.
Zat ekstraktif harus dihilangkan karena dapat menimbulkan masalah pada
pembuatan kertas. Pitch atau resin kayu dilepaskan pada proses penggilingan akan
cenderung terkumpul sebagai partikel suspense koloid. Partikel ini akan
menyebabkan masalah karena dapat menyumbat wire pada mesin kertas, sehingga
dapat menimbulkan noda-noda kertas atau terkumpul pada felt serta melekat pada
mesin sebagai gumpalan berwarna gelap (Malik, 2007). Untuk mengetahui lebih
jelasnya mengenai komponen kimia dalam kayu, dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi Komponen Kimia Menurut Golongan Kayu
Golongan Kayu
Kayu Berdaun Lebar (%)
Kayu Berdaun Jarum (%)
Selulosa
40 – 45
41 – 44
Lignin
18 – 33
28 – 32
Pentosa
21 – 24
8 – 13
Zat ekstraktif
1–5
2,03
Abu
0,22 – 6
0,89
Sumber : (Malik dkk., 2007)
Selain komponen-komponen di atas, kayu juga mengandung zat-zat mineral
Komponen Kimia
diantaranya:Ca,Mg, Si, Fe dan K. Kandungan kimia yang terdapat pada Acacia
24
mangium sebagai bahan baku pembuatan pulp dapat dilihat pada Tabel 3
Tabel 3. Komposisi kimia pada Acacia mangium
Komponen Kimia (%)
Asal Alam
Kayu Tanaman
Lignin
24,00 %
24,89 %
Selulosa
46,39 %
43,85 %
Zat ekstraktif
0,24 %
0,99 %
Pentosan
16,83 %
17,87 %
Abu
0,99 %
0,25 %
Sumber : (Malik dkk., 2007)
2.1.2 Bahan Baku Penunjang
Bahan baku penunjang di PT TeL berupa NaCl (garam), produk yang
dihasilkan terus terintegrasi dari satu plant menuju plant yang lain sehingga
menghasikan produk seperti NaOH, Cl2, H2, NaClO3, HCl, dan ClO2. Sedangkan
N2 dan O2 diproduksi pada plant yang terpisah (Alwis, 2016) .
1. Natrium Hidroksida dan gas Chlorine
Larutan NaOH dan gas chlorine dihasilkan di dalam chlor alkali plant
menggunakan bahan baku NaCl (garam) dengan elektrolisis. NaOH yang
dihasilkan akan digunakan di cooking dan di bleaching plant, sedangkan gas
chlorine digunakan untuk sintesa asam chloride.
2. Sodium Chlorate
Sodium Chlorate merupakan produk intermediate yang dihasilkkan dari
sodium chlorate plant yang nantinya akan digunakan dalam plant berikutnya.
Dengan elektrolisa larutan NaCl dalam chlorate electrolyzer untuk menghasilkan
NaClO3 yang akan digunakan sebagai pembuatan ClO2 dalam ClO2 plant. H2 yang
dihasilkan dibakar bersama Cl2 untuk sintesa asam chloride.
3. Chloride Acid
HCl yang dihasilkan melalui combustion dengan dilakukan reaksi antara gas
hidrogen dan gas chlorine di HCl plant. Gas chlorine yang dihasilkan di chlor
alkali plant dan hasil sampingan dari ClO2 plant direaksikan dengan gas hidrogen
yang berasal dari chlorate plant di dalam HCl burner. HCl yang terbentuk berupa
gas yang kemudian diserap oleh air. HCl yang dihasilkan dengan konsentrasi 32%
25
selanjutnya akan digunakan dalam ClO2 plant untuk menghasilkan ClO2.
4. Chlorine Dioxide
NaClO3 yang dihasilkan dari NaClO3 plant dialirkan kedalam ClO2
generator. Selanjutnya dalam suasana asam NaClO3 tersebut akan mengalami
reduksi menghasilkan ClO2. Reaksi yang terjadi:
NaClO3 + 2HCl
ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl + H2O…. (1) (Alwis, 2016)
NaClO + 6HCl
3Cl2 + NaCl + 3H2O
…. (2) (Alwis, 2016)
Gas ClO2 dan gas chlorine yang tercampur dipisahkan melalui absorb dengan air
dingin pada 7°C untuk menghasilkan larutan ClO2. Gas chlorine yang tidak
diserap digunakan dalam HCl plant. Larutan ClO2 yang terbentuk digunakan
untuk proses bleaching.
5. Oxygen
Oksigen merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam semesta
berdasarkan massanya dan unsur yang berada dikerak Bumi. Pada Temperatur dan
tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi dioksigen, yaitu senyawa
gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak
berbau. Oksigen digunakan dalam proses bleaching (Rai et al., 2017).
2.2 Deskripsi Proses
Sebelum menjadi pulp, bahan baku yang berasal dari jenis kayu Acacia
mangium dan Eucalyptus sp. akan mengalami beberapa tahapan proses dari tahap
persiapan bahan baku hingga tahap akhir menjadi pulp. Terdapat 5 tahapan proses
yaitu :
1. Penyiapan bahan baku pulp (Woodhandling and Chip Preparation)
2. Pemasakan pulp (Cooking)
3. Pencucian dan penyaringan pulp (Washing and Screening)
4. Pemutihan pulp (Bleaching)
5. Pengeringan dan pembentukan lembaran pulp (Drying and Finishing)
2.2.1 Penyiapan Bahan Baku Pulp (Woodhandling and Chip Preparation)
Tahapan ini bertujuan untuk menyiapkan bahan baku yang baik dan
memenuhi kriteria yang diinginkan sebagai bahan untuk pemasakan di unit
digester. Limbah yang dihasilkan dari penyiapan bahan baku berupa limbah padat
26
(7% bulk + 3% fines) akan digunakan sebagai bahan bakar di Power Boiler. Pada
tahap penyiapan bahan baku ini maka kayu terlebih dahulu dipotong sehingga
membentuk log kayu.
Log-log kayu tidak langsung dilakukan pengulitan akan tetapi terlebih dahulu
dikirim ke wood yard untuk dikeringkan. Bentuk log-log kayu dapat dilihat pada
Gambar 5.
Gambar 5. Log Kayu di Area Log Yard PT Tel PP
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP )
Bahan baku kayu yang telah dipotong dengan ukuran panjang 2 m, 2,4 m dan
6 m dengan diameter berkisar antara 10 – 60 cm di areal HTI PT MHP dikirim
dengan menggunakan truk. Setelah kayu sampai di pabrik, dilakukan
penimbangan terhadap kayu tersebut, 70% menggunakan truk-truk perusahaan
yang kapasitas muatan per truk mencapai 35 – 40 ton untuk panjang gelondongan
kayu 6 m dan 20 – 25 ton untuk ukuran panjang kayu 2,4 m, 30% melalui truktruk kontraktor dengan kapasitas muatan per truk 6 – 9 ton untuk ukuran panjang
±2 m. Setelah kayu tersebut selesai ditimbang, maka kayu tersebut dikirim ke area
wood yard untuk bongkar muatan dan disimpan di areal penyimpanan (wood
yard) untuk pengeringan secara alami selama 42 hari dan kayu dijaga kering
untuk mencegah serangga yang dapat merusak mutu. Selanjutnya kayu tersebut
akan mengalami tiga macam proses, yaitu :
1. Pengulitan Kayu (Debarking)
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper memiliki tiga line atau tiga jalur
untuk dapat melakukan pengulitan kayu seperti yang terlihat pada Gambar 6,
dimana perbedaannya hanya pada jenis drum atau tempat pengulitannya saja, pada
line pertama jenis drum yang digunakan adalah drum barker sedangkan yang
kedua dan ketiga adalah rotary barker.
27
Log kayu kemudian dibawa menuju gentle feed,disini log kayu akan dicuci
dengan air untuk menghilangkan pengotor.
Gambar 6. Debarking (Pengulitan Kayu)
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP.)
Log kayu tersebut dikirimkan menuju drum barker yang merupakan alat
untuk memisahkan kulit kayu. Drum Barker dengan diameter 5 meter, panjang
sekitar 24 meter dan berkapasitas berkisar 500 m 3/jam. Prinsip kerja dari drum
barker yaitu berputar dengan kecepatan tertentu sehingga balok kayu akan
terbentur satu sama lainnya disepanjang drum barker dan memungkinkan kulit
akan lebih mudah terlepas. Di dalam drum barker tersebut terdapat gerigi yang
memungkinkan menggerus (menguliti) kayu tersebut, namun pengulitan tersebut
belum maksimal sehingga masih dilakukan pengulitan setelah kayu keluar dari
drum barker dan akan dimaksimalkan pengulitan dengan dikuliti oleh ulir
bergerigi yang memilki bentuk dan ukuran yang berbeda-beda sehingga
memaksimalkan pengulitan kayu tersebut, sedangkan kulit yang sudah terlepas
akan dikirim ke hog pile dan diolah kembali sebelum digunakan sebagai bahan
bakar boiler. Log akan keluar dari drum barker dan jatuh ke conveyor yang ada di
bagian atas, sementara kulit kayu akan melalui celah atau slot-slot dan jatuh ke
conveyor yang terdapat di bagian bawah dari conveyor. Tiga alasan mengapa kayu
tersebut harus dikuliti, yaitu :
a. Kulit (bark) dipandang sebagai pengotor di dalam produksi kertas.
b. Kekuatan dan kecerahan dari lembaran kertas (sheet) akan berkurang.
c. Proses pulp yang tidak atau belum selesai proses pengulitannya akan
membutuhkan banyak bahan kimia.
28
2. Pembentukan Serpih Kayu (Chipping)
Log-log tersebut dibersihkan dengan menggunakan air dari tempat pengulitan
kayu, tujuannya adalah untuk menghilangkan kotoran yang kemungkinan masih
terdapat pada kayu seperti sisa kulit yang masih menempel, kemudian pasir dan
lain-lain yang dapat mempengaruhi hasil pemasakan pada digester. Setelah dicuci,
log-log tersebut dilewatkan dengan belt conveyor menuju chipper (alat pembentuk
chip) yang akan dibentuk menjadi chip dengan alat chipper yang berfungsi
memotong log menjadi bagian kecil. Log kayu yang melewati belt conveyor akan
jatuh bebas dengan kemiringan tertentu menuju pisau chipper, kecepatan putaran
chipper berkisar 1500 rpm, diameter chipper 3,5 m, terdapat 12 pisau dalam satu
chipper, panjang masing – masing pisau berkisar 120 cm. Ukuran yang dihasilkan
beragam namun memiliki rentangan yaitu panjang 2 cm, lebar 3 cm dan untuk
tebal rentangnya berkisar dari 0,2 cm sampai 0,8 cm. Selama tahapan produksi,
log-log yang sudah dibentuk menjadi chip seperti yang terlihat pada Gambar 7
akan disimpan di chip yard. Tujuan lainnya adalah untuk menghilangkan senyawa
organik yang mudah menguap yang akan mengganggu pada proses pemasakan
dan bleaching.
Gambar 7. Chip
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP.)
Alat yang disebut screw conveyor digunakan untuk memudahkan proses
pengambilan chip di chip yard. Mekanisme kerjanya sama seperti mur atau baut
yang memutar, yang berfungsi untuk mengambil atau menarik chip-chip tersebut
sehingga mudah untuk ditransportasikan. Proses pengambilan chip dengan
menggunakan alat screw conveyor ini juga menerapkan sistem first in first out
(FIFO), dimana chip yang lebih dahulu diproduksi akan berada di bagian bawah
29
tumpukan dan akan dimasak terlebih dahulu. Sistem FIFO di chip yard dapat
dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Chip Yard sistem FIFO
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP )
Bahan baku yang telah diserpih dengan ukuran seragam akan mudah dimasak
di unit digester, sehingga menghasilkan pulp dengan mutu yang baik. Limbah dari
penyerpihan berupa serbuk kayu (saw dust) dikirim ke penumpukan sisa kayu
(hog pile) untuk dijadikan bahan bakar di Power Boiler.
3. Pengayakan Serpih Kayu (Screening)
Chip harus dilewatkan pada saringan atau chip screen untuk menyeragamkan
ukuran chip yang akan dimasak. Chip screen berfungsi untuk menyeragamkan
ukuran chip, prinsip kerja screen yang digunakan yaitu dengan getaran sehingga
chip-chip yang masuk ke screening akan terpisah sesuai dengan ukurannya. Pada
tahap ini terdapat beberapa saringan seperti oversize, overthick, accept, pin,
fines/dust. Dari hasil saringan tersebut yang lolos (Accept dan Pin) langsung
dikirim ke tahapan selanjutnya sedangkan untuk yang tidak lolos (Overs size,
Over thick) dikirim kembali ke rechipper untuk dipotong lagi sesuai ukuran.
Serpihan kayu yang memenuhi ukuran yang diinginkan dikirim ke penumpukan
serpihan kayu (chip file), lalu dimasak di unit digester. Ukuran chip yang seragam
akan membutuhkan waktu pemasakan yang sama sehingga diperoleh pulp dengan
kualitas yang lebih seragam. Area chip screening dapat dilihat pada Gambar 9.
30
Gambar 9. Chip Screening
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP)
Tempat penyimpanan serpih tersebut berlantai beton dan dapat menampung
18.000 m3/hari, serpihan kayu yang tidak memenuhi ukuran (reject chip) akan
dikirim ke penampungan sisa kayu (hog pile) bersama bark dan saw dust untuk
dimanfaatkan sebagai bahan bakar di power boiler.
2.2.2 Pemasakan Pulp (Cooking)
Pada proses pemasakan bertujuan untuk merubah dari bentuk chip menjadi
serat-serat individu (selulosa dan hemiselulosa), dan memisahkan kandungan yang
tidak diinginkan seperti lignin dan ekstraktif. Proses pemasakan pulp dapat
dilakukan baik dalam digester batch atau dalam continous digester. Pada proses
pemasakan dengan batch digester, serpihan kayu, white liquor dan weak black
liquor dimasukkan ke dalam bioreaktor batch dan dipanaskan hingga mencapai
temperatur pemasakan (cooking) yaitu sekitar 55 – 175
0
C. Pada proses
pemasakan secara kontinu, serpihan kayu dan white liquor dipanaskan dan
dimasak secara bertahap pada stage yang berbeda dan dipanaskan hingga
mencapai temperatur pemasakan. Pada proses pemasakan kontinu, digester
dipanaskan dengan menggunakan injeksi steam langsung (direct steam injection)
sehingga dapat menghemat konsumsi fresh steam secara signifikan.
Proses pemasakan pulp di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
menggunakan Continous Digester, sebelum proses pemasakan ada beberapa
tahapan yang dipersiapkan, antara lain:
31
4. Chip Feeding Preparation (Persiapan Pengisian Chip)
Pada Chip Feeding Preparation mempunyai beberapa tahapan sebelum
menuju digester. Tahapannya antara lain sebagai berikut :
a. Air Lock Feeder
Chip yang sudah disaring di chip screening, dan didapatkan accept chip
kemudian akan dikirimkan ke air lock feeder yang berupa alat pengisi berbentuk
bintang, di dalam air lock feeder terdapat tujuh buah kantung yang disebut pocket,
terdapat chip gate (pintu penutup) untuk membatasi udara dan gas yang dapat
keluar dan masuk dari chip bin, yang dijaga tertutup oleh pembeban (bandul). Jika
tekanan chip melebihi tekanan pembeban, baru chip gate akan terbuka, namun
fungsi utama dari Air Lock Feeder adalah untuk mengoptimalkan penyebaran
(pendistribusian) chip ke dalam chip bin supaya merata ke segala sisi.
b. Chip Bin
Setelah chip melalui air lock feeder maka chip tersebut akan masuk menuju
chip bin yang memiliki dua fungsi utama. Pertama, untuk menyediakan waktu
tinggal dan kesinambungan pengoperasian digester selama ada masalah mengenai
aliran chip yang masuk ke digester. Kedua, untuk pemanasan awal (presteaming) sehingga dapat menyediakan waktu tinggal yang cukup selama proses
pemanasan awal tersebut.
c. Chip Meter
Setelah keluar dari chip bin, lalu chip akan menuju chip meter yang
berbentuk bintang yang berputar dengan tujuh buah kantong untuk mengukur
besarnya jumlah (volume) chip untuk setiap putarannya, chip meter juga berfungsi
untuk menentukan laju produksi digester.
d. Low Pressure Feeder (LPF)
Setelah keluar dari chip meter, kemudian chip masuk menuju low pressure
feeder, alat ini berbentuk bintang yang merupakan pembatas (seal) antara tekanan
atmosfir (di dalam chip bin dan chip meter) dan tekanan di dalam steaming vessel
kurang lebih 124 kPa, hal ini berfungsi untuk mengurangi kebocoran steam dan
untuk mengirim masuk ke steaming vessel.
32
e. Steaming Vessel
Alat ini berbentuk silinder datar (horizontal) yang didalamnya terdapat screw
conveyor. Fungsi utama dari alat ini, yaitu untuk memisahkan udara dan gas yang
terdapat dalam chip, menaikkan temperatur chip, dan untuk menyeragamkan
kadar air chip. Fungsi kedua, untuk menjaga keseimbangan tekanan pada sistem
pengisian chip.
f. Chip Chute
Setelah melewati steaming vessel kemudian chip akan masuk menuju chip
chute, alat ini berbentuk tabung tegak yang bertekanan, yang menghubungkan
antara steaming vessel dan high pressure feeder, level yang ada di dalam chip
chute dikendalikan menggunakan kran pengendali level, level yang dikendalikan
berkisar antara 40 – 60 %, setelah itu chip menuju high pressure feeder.
g. High Pressure Feeder (HPF)
Alat ini mempunyai rotor dengan 4 kantong pengisi (pocket helical) yang
mengalir dari satu sisi rotor ke sisi lain, HPF berputar searah jarum jam jika
dilihat dari ujung penyetelan. Arah putaran penting diketahui karena ditakutkan
kedua sisi permukaan bergeser dengan rumah HPF, alat ini memiliki tekanan yang
tinggi 1375 kPa, menyebabkan chip dapat dikirim menuju bagian atas dari
digester atau top separator.
h. Top Separator
Top separator terdiri dari saringan silinder dan screw conveyor, top separator
berputar berlawanan arah jarum jam, jika dilihat ke bawah pada poros utama
screw conveyor, yang menyebabkan chip terdorong masuk digester dengan
bantuan aliran cairan ke bawah, dan pada saat yang bersamaan membersihkan
gasket saringan silinder dari chip dan fines.
5. Pemasakan di dalam Continuous Digester
Di dalam digester chip akan memasuki beberapa zona pemasakan, mulai dari
zona impregnasi, upper cooking, lower cooking, main extraction, washing zone,
hingga blowing.
a. Impregnasi Zone (Daerah Impregnasi)
Chip berada di zona impregnasi dimana terjadi penetrasi cairan pemasakan
selama 30 menit sesuai dengan kapasitas pada temperatur sekitar 117oC di awal
33
impregnasi dan 129oC pada akhir impregnasi. Proses impregnasi adalah proses
masuknya bahan kimia pemasak ke dalam serpih yang melalui dua cara, yaitu
penetrasi melalui lumen dan difusi. Cairan pemasak yang telah melewati zona
impregnasi akan diekstrak dan dikirim ke evaporator untuk dipekatkan.
Keberhasilan zona impregnasi sangat berpengaruh ke proses selanjutnya, sehingga
hal yang perlu dikendalikan adalah temperatur proses.
b. Cooking Zone (Upper Cooking dan Lower Cooking)
Pada akhir impregnasi, solid tersebut turun dan mengalir melalui pusat
tabung melewati chip column menuju saringan uppercooking yang ditempatkan di
sekeliling bagian dalam shell digester. Cairan mengalir lewat saringan dan
diekstrak ke flash tank 1. Setelah saringan upper cooking, chip masuk ke daerah
pemasakkan lower yang terletak pada daerah pemasakan berlawanan arah. Chip
bergerak ke bawah sementara cairan pemasak bergerak ke atas untuk keluar pada
saringan upper cooking. Pada daerah pemasakkan satu arah terdapat dua baris
saringan pada sirkulasi lower. Cairan mengalir melalui saringan ke internal
header pada masing-masing baris saringan. Lindi putih (white liquor) dan cold
blow ditambahkan ke bagian pemasukkan pompa lower cooking dan masuk ke
sirkulasi cairan cooking. Cairan tersebut dipanaskan di heater sampai kurang lebih
155°C. Kemudian cairan panas dikembalikan ke tengah digester di atas saringan
sirkulasi lower melalui pipa sentral. Temperatur pemasakkan diperbolehkan
rendah dan menjaga seluruh pemasakkan dengan hati-hati. Pulp dimasak
mencapai kappa number rendah sementara kekuatan pulp dipertahankan.
Penambahan lindi putih (white liquor) pada sirkulasi lower cooking dan
pemasakan berfungsi untuk menjaga chip dengan konsentrasi kimia yang merata
dalam digester. Panambahan filtrat cold blow menurunkan konsentrasi solid
dalam filtrat selama pemasakkan chip. Lower cooking zone berfungsi untuk:
1) Menaikkan temperatur cairan pemasak.
2) Menjaga konsentrasi alkali digester dengan penambahan lindi putih yang baru.
3) Menjaga kestabilan aliran cairan ke digester, aliran cukup untuk menunjang
aliran tak searah ke daerah ekstraksi upper dan aliran searah di daerah
pemasakan. Mendistribusikan filtrat cold blow yang ditambahkan pada bagian
pemasukan pompa lower cooking.
34
c. Extraction Zone (daerah ekstraksi)
Setelah waktu tinggal selama 105 menit pada co-current (upper cooking), dan
counter current (lower cooking), cairan pemasak aliran ke bawah dan panas upflow cairan pencuci di ekstraksi dari digester melalui saringan ekstraksi, alat
pengukur tekanan digunakan pada zona ini, bertujuan agar dapat mengukur
pressure drop pada saringan ekstraksi, dengan mengamati pressure drop,
sehingga dapat diketahui jika kemungkinan terjadi penyumbatan pada saringan
yang ditunjukkan dari meningkatnya perbedaan tekanan. Sangat penting mengatur
aliran ekstraksi yang dapat mencegah terjadinya penyumbatan, terdapat dua baris
saringan plate ekstraksi, aliran cairan melalui saringan plate ke internal header,
ada dua nozzle ekstraksi dan dua kran switching setiap header, timer diatur pada
90 detik pada pergantian masing-masing kran.
d. Washing Zone (Hi-heat Washing)
Dari zona ekstraksi, chip masuk ke daerah pencucian yang disebut dengan
Hi-heat washing. Di zona ini terjadi counter current cooking, dan juga dilakukan
penambahan white liquor untuk mempertahankan residual alkali. Pada daerah Hiheat wash, terdapat dillution factor yang merupakan perbedaan antara aliran
cairan pencuci (white liquor) yang naik dan aliran cairan bersama pulp yang turun.
Cairan pencuci yang naik bervariasi dengan pengaturan aliran cairan ekstraksi.
Pada laju produksi yang konstan, penambahan aliran ekstraksi akan menambah
aliran naik dan aliran itu akan menambah dillution factor. Dillution factor yang
normal adalah 0,5 - 1,0 ton cairan pencuci per ADT pulp pada daerah pencuci.
Apabila dillution factor terlalu rendah akan mengakibatkan laju pulp turun
terhambat. Dillution factor dipertahankan dengan mengekstraksi cairan yang
cukup pada screen ekstraksi. Efisiensi pencucian akan naik dengan penambahan
temperatur. Pada wash sirkulasi temperatur dijaga lebih kurang 165°C.
e. Blowing
Saat berada di dalam digester pada zona pencucian konsistensi pulp bergerak
melewati saringan sirkulasi pencucian yang menyebabkan pergerakan sangat
cepat untuk dikeluarkan dari dalam digester, namun fungsi lain dari cairan
pencuci adalah untuk mengencerkan bubur pulp untuk mencapai konsistensi yang
diinginkan dari digester berkisar 10 %. Setelah dilakukan pencucian, maka pulp
35
yang sudah dicuci dikeluarkan dari dalam digester melalui outlet device. Diagram
aliran massa dan energi yang ada di digester dapat dilihat pada Gambar 10 untuk
lebih memahami tahapan proses pemasakan pulp di continuous digester yang telah
dijelaskan sebelumnya. Pulp yang telah melalui proses pemasakan dikeluarkan
dari digester melalui outlite device kemudian masuk ke Presure Diffuser Washer
(PDW) untuk dilakukan pencucian yang tujuannya untuk memisahkan pulp dari
cairan hasil dari pemasakan.
Gambar 10. Aliran Massa dan Energi di Digester
Sumber :(Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP)
Pada saat pencucian, air pencuci dimasukkan ke sekeliling diffuser, kemudian
masuk ke dalam pulp dan naik ke atas saringan ekstraksi. Setelah itu pulp masuk
ke zona washing. Pada zona ini diinjeksikan hot water untuk mencuci pulp dan
menurunkan kadar lignin yang terkandung didalam pulp. Pada proses ini bahan
bahan kimia dan cairan pemasak sebagai penetrasi ke dinding-dinding serat dan
melarutkan lignin adalah ion OH- dan HS-. Cairan keluaran dari digester berupa
black liquor (BL) yang kandungan NaOH lebih sedikit dibandingkan dengan
cairan yang masuk digester berupa white liquor (WL), karena terjadi ikatan ion
OH- terhadap senyawa selulosa dari chip dan terjadi ikatan ion Na+ terhadap
senyawa lignin dari chip. Gambar alat Pressure Diffuser Washer PT TeL PP dapat
dilihat pada Gambar 11.
36
Gambar 11. Pressure Diffuser Washer
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP )
2.2.3. Pencucian dan Penyaringan Pulp (Washing and Screening)
Pada pulp washing terdiri dari beberapa proses yaitu : Deknoting, Screening,
Pre-O2, Washing, Twin Roll Press Evaluation (TRPE), O2 Delignification two
stages, dan 1st post washing.
a. Deknoting
Pulp yang keluar dari tahap pemasakan masih mengandung knot atau mata
kayu yang tidak masak. Kandungan tersebut kemudian dipisahkan dari pulp pada
tahap awal dari proses, jika tidak maka kandungan tersebut akan mengurangi nilai
akhir produk (final product) yaitu sebagai dirt dan dapat menyebabkan gangguan
pada departemen lainnya. Pemisahan knot dilakukan dalam dua tahap deknoting
untuk mencapai pemisahan yang efisien yaitu primary knotter dan secondary
knotter.
Proses deknoting ini bertujuan untuk memisahkan knot dari pulp.
Pemisahan knot dilakukan dalam tiga tahap untuk mencapai pemisahan yang
efisien. Sistem kerja deknoting disebut Cascade System, yaitu pulp yang masuk ke
primary knotter. Pada primary knotter semua knot adalah reject, tapi dalam hal ini
masih banyak serat (fiber) yang terikut, untuk menghindari serat jangan banyak
37
yang terbuang, maka reject dari tahap pertama (primary knotter) disaring lagi
pada secondary knotter. Dalam secondary knotter sebagian dari pulp dipisahkan
dari knot sebelum dikirim ke coarse screen. Terakhir di dalam coarse screen, knot
dan pulp tuntas dipisahkan, maka knot dapat dikirim ke digester untuk dimasak
lagi, sedangkan pulp dikembalikan ke sistem. Namun sebelum masuk ke knot
coarse screen, reject yang berasal dari secondary knotter diumpan ke deknotting
reject cleaner terlebih dahulu, dimana pada deknotting reject cleaner tersebut
dimasukkan juga pasir besi.
b. Screening
Pulp yang telah dipisahkan dari knot masih mengandung sebagian shives dan
bundelan serat yang tidak terurai selama pemasakan, bahan ini harus dipisahkan
juga dari pulp pada tahap awal dari proses, jika tidak maka akan menurunkan
mutu produk akhir dan menyebabkan konsumsi bahan kimia pemutih berlebihan.
proses screening ini menggunakan Cascade System.
Screening dilakukan dalam tiga tahap yaitu primary screening, secondary
screening dan tertiary screening untuk mencapai pemisahan shives secara efisien.
Pada primary screening sebagian besar shives adalah reject, tetapi dalam
pemisahan masih banyak yang terikut. Agar tidak banyak fiber atau pulp yang
terbuang, maka reject dari tahap primary screening disaring lagi pada tahap kedua
secondary screening. Dan sebagian ada juga accept yang masuk ke Low
Consistency Storage Tank. Reject dari tahap kedua ini akan disaring lagi pada
tahap ketiga tertiary screening sebelum dikeluarkan dari sistem melalui reject
press dimana konsistensinya bisa mencapai 30%.
Tujuan dipakainya
reject press ini adalah untuk mengurangi kehilangan bahan kimia dan
mempermudah penanganan reject. Accept dari tahap kedua dan ketiga ini akan
dikembalikan lagi ke inlet dari tahap sebelumnya (cascade). Bersama-sama
shives, pasir juga terbawa oleh aliran reject screen dan dibawa ke reject press,
karena dalam pengoperasian sebagian besar pasir terbawa aliran accept bersama
filtrat (Black Liquor). Untuk mencegah penumpukan pasir di dalam sistem yang
menyebabkan kerusakan pada alat, maka pasir dipisahkan dari filtrat pada sand
separator. Setelah dari screening room pulp ditampung di Low Consistency
Storage tank (LC). Kemudian diumpan ke pre O2 pulp press untuk mengurangi
38
kadar filtrat (Black Liquor).
c. Pre-O2 Washing
Pada pre-O2 washing, tipe yang digunakan adalah dewatering press tipe A.
Prinsip kerja alat ini adalah pulp dengan konsisten sekitar 10% langsung
didistribusikan ke pulp press tanpa ada penambahan cairan pencuci lagi. Pulp
yang keluar dari pulp press konsistennya sekitar 30%. Filtrat yang berasal dari pre
O2 pulp press masuk ke pre O2 filtrate tank. Setelah itu akan di press kembali di
TRPE (Twin Roll Press Evaluation) dimana sebelumnya telah diencerkan dengan
hot water.
d. Twin Roll Press Evaluation (TRPE)
Prinsip kerja TRPE adalah pulp yang masuk akan disebar melalui rotoformer,
sehingga pulp tersebar secara merata ke pengepresan. Secara garis besar, tujuan
digunakan TRPE tidak berbeda dengan pencucian lainnya. Sama halnya dengan
pre O2 pulp press, pada TRPE juga terdapat filtrat yang masuk ke TRPE filtrate
tank, yang kemudian diumpankan kembali ke pre O2 filtrate tank, lalu masuk ke
pressure diffuser washer. Sedangkan pulp yang masuk akan disebar melalui
rotary former, sehingga pulp tersebar secara merata saat dewatering press cairan
pencuci juga ditambahkan pada TRPE sehingga efisiensi pencucian sangat tinggi.
Sehingga dapat dikatakan bahwa pada TRPE mencakup semua prinsip pencucian
yakni mixing, dewatering, dillution, displacement, dan diffusion. Pulp selanjutnya
akan diencerkan kembali dan ditampung di LC Accumulator Tank. Alat twin roll
press evolution dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Twin Roll Press Evolution
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP)
39
e. O2 Delignification
Proses delignifikasi menggunakan oksigen ini bertujuan untuk menurunkan
kandungan lignin yang terkandung dalam pulp. Proses oksigen delignifikasi
merupakan pemutihan tahap awal yang berguna untuk mengurangi kandungan
lignin dari pulp yang belum mengalami proses pemutihan. Setelah mengalami
proses delignifikasi, maka bilangan kappa berkurang yakni sekitar
8-10.
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. Tujuan kedua yakni menunjukkan kebutuhan bahan kimia yang akan
digunakan untuk proses selanjutnya yaitu proses bleaching. Prinsip dari
delignifikasi oksigen ini adalah proses oksidasi dari gugus hidroksil lignin
sehingga lignin dapat terlepas dari pulp dan larut dalam air. Proses oksigen
delignifikasi berlangsung pada konsistensi menengah dengan temperatur dan
tekanan tinggi. Sebelum masuk ke reaktor, pulp dipanaskan terlebih dahulu
dengan menambahkan steam sampai 100oC.
Pulp di campur dengan O2, NaOH, steam, dan OWL diumpan ke reaktor O2.
Setelah dari reaktor O2 # 1 diumpan ke reaktor O2 # 2 dimana sebelumya telah
diinjeksikan O2 dan steam. Kemudian diumpan ke 1st dan 2nd Post pulp O2 press.
Namun diantara 1st dan 2nd Post pulp O2 press diumpan terlebih dahulu ke Brown
Stock HDT, lalu masuk ke proses bleaching.
Delignifikasi berlangsung di dalam aliran ke atas reaktor, dimana waktu yang
dibutuhkan adalah satu jam. Untuk mencegah waktu singkat di dalam reaktor
yang disebabkan chanelling, yang menyebabkan pendeknya retention time, maka
aliran yang merata dan stabil di dalam reaktor sangat diperlukan, yang dapat
dicapai dengan menjaga konsistensi pulp sekitar 10%. 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.
Perbedaan tahapan Oksigen delignifikasi hanya terletak pada kondisi proses
yang berlangsung. Kondisi proses pada reaktor pertama yaitu T=89 oC, P=550 kPa.
40
Sedangkan pada reaktor kedua, T=93oC, P=450 kPa. Kondisi operasi yang
berbeda tersebut bertujuan untuk memperlama waktu tinggal sehingga reaksi yang
berlangsung dapat optimum.
2.2.4. Pemutihan Pulp (Bleaching)
Pulp yang dihasilkan setelah proses delignifikasi akan mengalami proses
pemutihan (Bleaching). Proses pemutihan dapat dianggap sebagai sebuah lanjutan
proses pemasakan yang dimaksudkan untuk memperbaiki brightness dan
kemurnian dari pada pulp. Lignin yang tersisa adalah suatu zat yang paling
dominan untuk menghasilkan warna pada pulp oleh karena itu, ini harus
dihilangkan atau diputihkan. Warna pada pulp yang belum diputihkan umumnya
disebabkan oleh lignin yang tersisa. Penghilangan lignin dapat lebih banyak pada
proses pemasakan, tetapi akan mengurangi hasil yang banyak sekali dan merusak
serat, sehingga menghasilkan kualitas pulp yang rendah. Proses pemutihan di PT
Tanjungenim Lestari Pulp and Paper menggunakan proses elemental chlorine free
(ECF), yaitu proses pemutihan dengan menggunakan senyawa klor dalam bentuk
ClO2, juga ditambah peroksida untuk meningkatkan derajat keputihan jika derajat
keputihan yang diinginkan belum tercapai. Kegunaan dari bleaching adalah
merubah brightness dan purity dari pulp, hal ini dapat dilakukan dengan
mengeluarkan atau memutihkan zat-zat pewarna (chromofores) dari pulp.
Residual lignin lebih menonjol dalam mempengaruhi warna dan semua itu harus
dikeluarkan atau diputihkan. Proses pemutihan memiliki beberapa tahapan proses
yang harus dilalui, tahapan – tahapan tersebut adalah sebagai berikut :
a. Tahap pemutihan (D0) yaitu menggunakan ClO2 yang berfungsi untuk
mengikat kandungan lignin pada pulp.
b. Tahap ekstraksi (Eop) yaitu menggunakan NaOH, O2, H2O2 yang berfungsi
untuk mengikat zat-zat organik dan kandungan lignin dalam pulp serta
memperkuat ikatan selulosa.
c. Tahap pemutihan kembali pada tower D1 dan tower D2 atau tahap D1/D2 yaitu
menggunakan ClO2 yang berfungsi untuk mengikat kandungan lignin dalam
pulp. Alat bleaching plant di PT Tanjungenim Lestari dapat dilihat pada
Gambar 13.
41
Gambar 13. Bleaching Plant
Sumber : (Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP.)
Proses pemutihan semuanya berlangsung pada konsistensi 10 – 12%. Temperatur
yang diinginkan untuk tahap-tahap pemutihan antara 60 – 70oC untuk tahap D0,
60 – 80oC untuk tahap Eop, dan 70 – 80oC untuk tahap D1/D2.
2.2.4.1. D0 stage
Pemutihan tahap pertama adalah D0 stage. Dari pencucian terakhir pulp akan
dipompakan ke tower D0 yang dipindahkan oleh pompa yang dilengkapi dengan
mixer untuk mempercepat pencampuran pulp dengan menambah ClO2. Waktu
retensi yang dibutuhkan 60 menit pada temperatur 50oC, pH 1,8 – 2 dan tingkat
kecerahan 50% ISO.
Fungsi dari tahap ini adalah untuk menurunkan kandungan lignin yang masih
terkandung di dalam pulp. Pulp dari 2nd post washing diencerkan dengan filtrate
dari tahap D1/D2 di screw conveyor dan juga ditambah dengan HCl atau H2SO4
untuk mengatur pH. Pulp masuk ke stand pipe dan dipompakan ke mixer untuk
ditambahkan ClO2. Setelah itu, pulp direaksikan di D0 tower. Kondisi proses
pada tahap D0 antara lain: t = 65 – 70oC, konsistensi 10%,waktu 60 menit.
Kemudian, pulp yang telah direaksikan dicuci di D0 pulp press yang
menggunakan tipe dewatering tipe A.
42
Pada tahap D0, ClO2 digunakan karena merupakan salah satu bahan kimia
pengoksidasi kuat, kerja dari proses pengelantangan ini umumnya dengan cara
oksidasi terhadap lignin dan bahan-bahan berwarna yang lainnya. Proses
menggunakan ClO2 memiliki keunikan yang sanggup mengoksidasi bahan yang
bukan selulosa seperti lignin dan ekstraktif dengan kerusakan pada selulosa yang
minimum.
2.2.4.2. EOP stage
Merupakan tahap pengekstraksian lignin yang masih terkandung setelah
melewati tahap D0. Pulp dari D0 pulp press diencerkan di screw conveyor dan
ditambahkan NaOH dan H2O2. NaOH digunakan untuk melarutkan hasil
degradasi lignin yang terbentuk pada tahap sebelumnya serta memperkuat ikatan
selulosa. Pada penambahan NaOH terjadi ikatan ion OH- terhadap senyawa
selulosa dari pulp dan terjadi ikatan ion Na+ terhadap senyawa lignin dari pulp.
Hidrogen peroksida (H2O2) merupakan bahan pemutih yang bisa digunakan
untuk proses bleaching. Hidrogen peroksida ini memiliki suhu optimum yaitu 8085 oC. Bila suhu pada saat proses kurang dari 80oC maka proses akan berjalan
lambat, sedangkan kalau lebih dari 85oC hasil proses tidak sempurna. Bila
dipanaskan mudah terurai dan melepaskan gas oksigen. Karena kemampuannya
melepaskan oksigen maka sangat efektif dipakai sebagai bahan pemutih. Untuk
H2O2 juga biasanya ditambahkan jika viskositas dari hasil D0 tidak mencapai
target. Gas oksigen juga ditambahkan untuk memperkuat sifat-sifat pulp dan
mengurangi kandungan lignin dalam pulp. Hal ini mungkin membuat
berkurangnya emisi yang dapat mengganggu terhadap lingkungan.
Kemudian pulp dipompakan ke mixer untuk ditambahkan oksigen. Dulunya,
ada heater sebelum mixer untuk memanaskan pulp dengan bantuan MP steam.
Setelah dari mixer pulp akan dikirim ke up-flow tower dengan kondisi T=75oC
selama 15 menit. Setelah itu pulp diteruskan ke down-flow tower selama ± 75
menit. pada tahap ini biasanya pulp berubah kembali menjadi cokelat, hal ini
diakibatkan karena hampir semua lignin yang masih terkandung terekstrak keluar
sehingga warna pulp cenderung berwarna cokelat sebelum dicuci. Pulp dari downflow tower kemudian dikirim ke EO pulp press. Tipe pulp press yang digunakan
juga dewatering tipe A.
43
2.2.4.3. D1/D2 stage
Tujuan tahap ini adalah untuk meningkatkan kecerahan pulp (brightness).
Pulp dari EO pulp press dikirim ke screw conveyor untuk diencerkan kemudian
dipompakan ke mixer dan ditambahkan ClO2. Setelah itu, pulp direaksikan di D1
up-flow tower selama ±60 menit, lalu masuk ke D1 down-flow tower selama ±180
menit. setelah itu, pulp langsung dipompakan ke mixer dan ditambahkan ClO2
kembali sebelum direaksikan di D2 up-flow tower. Setelah dari up-flow tower,
pulp langsung dikirim ke D2 down-flow tower. Di down-flow tower level dijaga
sekitar 80% untuk menjaga kapasitasnya. Setelah itu pulp dikirim ke D1/D2 pulp
press untuk ditingkatkan konsistensinya sekitar 30%. Tipe pulp press yang
digunakan juga dewatering tipe A. Setelah keluar dari D1/D2 pulp press, pulp
ditampung di bleach high density tower. Brightness harus ≥ 89% ISO.
2.2.5. Pembentukan Lembaran Pulp (Drying and Finishing)
Pulp machine ini dirancang untuk membuat pulp berbentuk lembaran, dengan
kapasitas 1450 ADT/day, dan kadar air lembaran pulp yang ingin dibentuk
berkisar 10%. Kemudian dilakukan pemotongan, pengebalan, dan pengunitan
dengan tujuan untuk mempermudah pengangkutan pulp agar siap dikirim ke
konsumen. Tahap pembentukan lembaran pulp PT Tanjungenim Pulp and Paper
dirancang dengan kapasitas 1500 ton/hari dengan melewati beberapa tahap
(Alwis, 2016) antara lain: Screening dan cleaning (tahapan penyaringan), Wet end
(tahapan pengurangan kadar air), Drying (tahap pengeringan akhir), Cutting
(tahap pemotongan) dan pembentukan bale dan unit. Untuk penjelasan pada tiap
tahapan tersebut akan dijelaskan di bawah ini:
a. Tahap Penyaringan
Tahap ini merupakan unit untuk memisahkan kotoran yang masih terkandung
dalam pulp setelah proses pemutihan. Screening berfungsi untuk memisahkan
kontaminan berdasarkan perbedaan ukuran. Sedangkan cleaning berfungsi untuk
memisahkan kontaminan berdasarkan perbedaan berat jenis. Bahan yang telah
diputihkan dipompakan ke head density tank (HDT) untuk dilakukan pengenceran
pulp sehingga mempunyai konsentrasi 4%. Pulp dari bleached HDT dikirim ke
low consistency (LC) tank untuk diencerkan dengan while water menjadi 3%
konsistensi. Kemudian pulp akan dipisahkan dari pengotor berdasarkan sistem
44
cascade. Accept yang didapat dari proses penyaringan kemudian akan masuk ke
cleaning. Sistem cleaning ada dua jenis, yaitu jenis forward cleaning dan reverse
cleaning. Pada forward cleaning, accept akan terpental ke atas sedangkan reject
ke bawah. Untuk reverse cleaning sebaliknya, accept ke bawah sedangkan reject
ke atas.
b. Tahap Pengurangan Kadar Air
Proses ini bertujuan untuk membentuk lembaran dengan cara mengurangi
kandungan air yang terdapat dalam pulp. Pengurangan moisture pada pulp yang
masih berbentuk bubur dilakukan dengan cara mendistribusikan pulp di atas wire
sehingga air akan jatuh dengan gaya gravitasi. Untuk mengoptimalkan
pengurangan kadar air ini, akan ada pengisapan dengan menggunakan vaccum.
Bahan yang telah dibersihkan dipompakan ke machine chest, selanjutnya
pulp dari masing-masing chest dipompakan ke fan pump yang berfungsi
menstabilkan konsentrasi pulp. Filtrate dari hasil pengurangan air di wire
kemudian ditampung untuk digunakan kembali pada proses penyaringan dan
pemutihan pulp. Pulp yang dihasilkan pada proses ini mempunyai konsistensi
35%. Pulp yang telah terbentuk akan dipotong untuk merapikan lembaran dengan
lebar 7,8 meter lalu lembaran ini ditransfer ke press part. Pada tahap pengurangan
kadar air dilakukan dengan cara pengepresan dimana airnya diserap lewat felt
bagian atas dan bagian bawa berfungsi sebagai pembawa pulp. Pada felt dipasang
section box yang dihubungkan dengan vakum system untuk menyerap air.
Dryness akhir pada proses pengurangan kadar air terakhir 45- 50% dan siap
ditransfer ke dryer.
c. Tahap Pengeringan Akhir
Pada saat lembaran terus bergerak melewati dryer, udara panas secara
kontinyu dihembuskan pada permukaan atas dan bawah dari lembaran pulp. Udara
panas ini menyebabkan air yang masih terkandung di dalam lembaran pulp
menguap, ketika lembaran pulp bergerak diantara blow box, udara dihembuskan
ke dalam blow box pada bagian atas dan bawah. Fungsi dari blow box ini untuk
menjaga agar lembaran tetap mengembang diantara permukaan blow box serta
membantu penguapan air yang ada pada lembaran pulp untuk siap ditransfer
menuju tahap pemotongan.
45
d. Tahap Pemotongan
Setelah melewati blow box lembaran pulp tersebut melewati cutter layboy
untuk dipotong dengan ukuran tertentu, kemudian ditampung di layboy, lalu
ditumpuk dalam unit bale. Lembaran pulp ditimbang dengan berat 250 kg/bale.
Bale di press dengan tekanan 1000 KN yang tujuannya untuk mengurangi
ketinggian bale dan memadatkan hingga mencapai tinggi sekitar 52 cm. Bale pulp
yang sudah di press kemudian menuju proses pembungkusan dengan wrapper
machine dan diberi merk serta cap perusahaan. Setelah proses pengemasan
kemudian dilakukan pengikatan menggunakan kawat untuk memudahkan
penyimpanan dan penjualan. Satu unit berisi delapan bale sehingga berat satu unit
adalah 2 ton. Produk disimpan dalam gudang penyimpanan dengan forklift untuk
siap dipasarkan.
2.2.6. Proses-Proses Pendukung Produksi
Pada proses pembutan pulp, selain proses produksi, terdapat juga prosesproses pendukung baik dalam penyediaan bahan kimia maupun system
pengolahan limbahnya. Plant-plant pendukung tersebut antara lain Chemical
Plant, Recovery Plant, Recausticizing & Lime Kiln Plant, dan Chemical Plant .
2.2.6.1. Chemical Plant
Chemical Plant merupakan plant pendukung dalam penyediaan bahan kimia
yang akan digunakan di pabrik. Sebagian besar produk yang dihasilkan didalam
chemical plant digunakan di dalam proses bleaching. Terdapat lima plant di
dalam chemical plant yang saling berkaitan , yaitu:
1. Chlor Alkali Plant
2. Sodium Chlorate Plant
3. Hydrochlorite Acid Plant
4. Chlorine Dioxide Plant
5. Oxygen Plant
6. Hypo System
Dengan menggunakan bahan baku utama NaCl (garam), produk yang
dihasilkan terus terintegrasi dari satu plant menuju plant yang lain sehingga
menghasikan produk seperti NaOH, Cl2, H2, NaClO3, HCl, dan ClO2. Sedangkan
N2 dan O2 diproduksi pada plant yang terpisah.
46
1. Chlor Alkali Plant
Di dalam chlor alkali plant digunakan bahan baku NaCl (garam) untuk
menghasilkan larutan NaOH dan gas chlorine dengan elektrolisis. Reaksi yang
terjadi:
2NaCl + 2H2O
2NaOH + Cl2 + H2
…. (3) (Alwis, 2016)
NaOH yang dihasilkan akan digunakan di cooking dan di bleaching plant,
sedangkan gas chlorine digunakan untuk sintesa asam chloride.
2. Sodium Chlorate Plant
Sodium chlorate plant merupakan yang menghasilkan produk intermediate yang
nantinya akan digunakan dalam plant berikutnya. Pada unit ini dilakukan
elektrolisa larutan NaCl dalam chlorate electrolyzer untuk menghasilkan NaClO3
yang akan digunakan sebagai pembuatan ClO2 dalam ClO2 plant. Reaksi yang
terjadi:
NaCl + 3H2O
NaClO3 + 3H2
….(4) (Alwis, 2016)
H2 yang dihasilkan dibakar bersama Cl2 untuk sintesa asam chloride.
3. Hydrochlorite Acid Plant
Pada unit ini, dilakukan reaksi antara gas hidrogen dan gas chlorine untuk
menghasilkan HCl melalui combustion. Gas chlorine yang dihasilkan di chlor
alkali plant dan hasil sampingan dari ClO2 plant direaksikan dengan gas hidrogen
yang berasal dari chlorate plant di dalam HCl burner. Reaksi yang terjadi:
H2 + Cl2
2HCl
….(5) (Alwis, 2016)
HC1 yang terbentuk berupa gas yang kemudian diserap oleh air. HCl yang
dihasilkan dengan konsentrasi 32% selanjutnya akan digunakan dalam ClO2 plant
untuk menghasilkan ClO2.
4. Chlorine Dioxine Plant
NaClO3 yang dihasilkan dari NaClO3 plant dialirkan kedalam ClO2
generator. Selanjutnya dalam suasana asam NaClO3 tersebut akan mengalami
reduksi menghasilkan ClO2. Reaksi yang terjadi:
NaClO3 + 2HC1
ClO2 + 1/2Cl2 + NaCl + H2O …. (6) (Alwis, 2016)
NaClO + 6HC1
3Cl2 + NaCl + 3H2
…. (7) (Alwis, 2016)
Gas ClO2 dan gas chlorine yang tercampur dipisahkan melalui absorb dengan
air dingin pada 7°C untuk menghasilkan larutan ClO2. Gas chlorine yang tidak
47
diserap digunakan dalam HC1 plant. Larutan ClO2 yang terbentuk digunakan
untuk proses bleaching.
5. Oxygen Plant
Penyiapan oksigen dan nitrogen dilakukan di dalam oxygen plant. Oksigen
kemudian digunakan dalam proses bleaching.
6. Hypo System
Pada hypo system dihasilkan NaOCl yang akan digunakan sebagai
desinfektan dan digunakan pula pada proses water treatment. Reaksi yang terjadi
adalah:
Cl2 + NaOH
NaOCl + H2
…. (8) (Alwis, 2016)
Sementara itu H2 yang dihasilkan sebagai produk samping dibuang ke
atmosfer.
2.2.6.2 Recovery Plant
2.2.6.2.1 Evaporator
Evaporator merupakan suatu alat yang memiliki fungsi untuk mengubah
keseluruhan atau sebagian suatu pelarut dari sebuah larutan berbentuk cair
menjadi uap sehingga hanya menyisakan larutan yang lebih padat atau kental,
proses yang terjadi di dalam evaporator disebut dengan evaporasi. Pada dunia
industri, manfaat dari alat ini ialah untuk pengentalan awal cairan sebelum diolah
lebih lanjut, pengurangan volume cairan dan untuk menurunkan aktivitas air.
Prinsip kerja alat ini dengan menambahkan kalor atau panas yang bertujuan
untuk memekatkan suatu larutan yang terdiri dari zat pelarut yang memiliki titik
didih yang rendah dengan pelarut yang memiliki titik didih yang tinggi sehingga
pelarut yang memiliki titik didih yang rendah akan menguap dan hanya
menyisahkan larutan yang lebih pekat dan memiliki konsentrasi yang tinggi.
Black Liquor merupakan produk samping berupa cairan hasil pemasakan di
dalam digester, dikirim menuju evaporator untuk dipekatkan. Steam dari kolom
stripping digunakan untuk memurnikan kondensat yang kurang baik dari
evaporator dan cooking plant. Permukaan pemanas unit evaporator dibuat dua
unsur lembaran. Vapour dikondensasi di bagian samping unsur. Black liquor
mengalir bebas di luar unsur ke bagian bawahnya (Alwis, 2016) .
48
2.2.6.2.2 Recovery Boiler
Heavy black liquor yang berasal dari evaporator, bersama–sama dengan
make-up saltcake, dan ash, diumpankan ke dalam mixing tank black liquor,
kemudian dipanaskan di liquor heater dan ditembakkan melalui spray gun ke
dalam furnace. Di furnace, black liquor tersebut dikontakkan dengan udara yang
dihisap melalui FDF. Forced draft fan (FDF) berguna untuk mengisap udara
yang dari luar (atm), yang mana udara tersebut terbagi atas primary air,
secondary air,dan tertiary air. Udara yang dari FDF dipanaskan dengan steam
coil air heater. Dari furnace dihasilkan smelt dengan char bed yang menumpuk
pada bottom (Alwis, 2016) .
Char bed tersebut merupakan kandungan organik yang ikut terbakar.
Sedangkan smelt merupakan kandungan anorganik yang tidak terbakar, yang
nantinya akan turun ke dissolving tank dan akan dilarutkan dengan weak white
liquor (WWL). Sedangkan debu–debu yang terbawa dari udara tersebut di filter
dengan menggunakan ESP (electrostatic precipitator) dengan menggunakan
Induced draft fan, yang nantinya akan dikeluarkan melalui stack gas. Feed water
akan diumpankan dengan menggunakan economizer 1 dan economizer 2, yang
kemudian diumpankan ke boiler bank untuk menghasilkan steam yang bersifat
superheated, yang nantinya steam tersebut akan digunakan untuk penggerak
turbin dan generator. Masing-masing alat seperti, economizer 1 dan economizer
2serta boiler bank akan menghasilkan blow down, yang nantinya akan di mixing
dengan sisa debu, ash (abu), serta make-up saltcake. Sedangkan debu yang
ditangkap oleh ESP juga akan direcycle ke dalam black liquor mixing tank.
2.2.6.2.3 Recausticizing & Lime Kiln Plant
Proses recausticizing merupakan suatu proses daur ulang (recovery) cairan
bekas pemasak kayu menjadi cairan yang dapat digunakan kembali sebagai cairan
pemasak (white liquor). Dengan adanya penambahan kapur, sedangkan lime kiln
adalah suatu proses daur ulang lime mud yang terbentuk dari proses recausticizing
menjadi kapur kembali dengan cara kalsinasi di dalam rotary kiln. Reaksi yang
terjadi
:
49
H2O + CaO
Ca(OH)
…. (9)(Erdiman, 2022)
Reaksi di atas disempurnakan dalam ketiga causticizer, dengan reaksi:
Ca(OH)2 + Na2CO3
2NaOH +CaCO3 …. (10) (Erdiman, 2022)
Dilakukan pemisahan antara larutan NaOH dan CaCO3, sedangkan di dalam lime
kiln terjadi :
CaCO3
CaO + CO2 …. (11) (Erdiman, 2022)
2.2.6.2.4 Proses Recaustisizing Plant
Pabrik recausticizing dirancang untuk menyediakan white liquor yang
digunakan sebagai cairan pemasak chip di digester. Green liquor yang diproduksi
sebagai produk samping dari pembakaran black liquor dan kapur
panas
digunakan sebagai raw material untuk pembentukan white liquor(Erdiman, 2022).
Weak white liquor (lindi putih encer) dan lime mud dihasilkan sebagai produk
samping dari produksi white liquor. Lime mud diumpankan ke lime klin sebagai
raw material untuk produksi kapur (lime). Weak white liquor akan digunakan di
recovery boiler sebagai pelarut cake untuk membentuk green liquor. Lime mud
diumpankan ke lime klin sebagai raw material untuk produksi kapur (lime). Weak
white liquor akan digunakan di recovery boiler sebagai pelarut cake untuk
membentuk green liquor. Secara umum peralatan utama yang digunakan di dalam
recausticizing plant adalah:
1. Green Liquor Stabilization Tank (GLST)
Green liquor yang berasal dari recovery boiler dikirim ke recausticizing dan
ditempatkan pada stabilization tank. Stabilization tank ini berfungsi untuk
menghomogenisasikan green liquor baik dari konsentrasi, temperatur, tekanan,
maupun densitasnya. Pada tanki ini, total alkali yang dimiliki oleh green liquor
dijaga pada range 118 – 130 gr/1 dan total alkali tersebut dikontrol oleh recovery
boiler.
Stabilization tank dilengkapi dengan agitator yang dipasang pada bagian
samping tanki, tetapi stabilization tank ini tidak dilengkapi dengan tanki polimer.
Adapun fungsi dari polimer tersebut adalah untuk membentuk flock-flock
sehingga mempercepat proses pengendapan. Level tanki stabilization biasanya
dijaga pada level 60%.
50
2. Green Liquor Clarifier (GLC)
Green liquor yang telah homogen dan stabil selanjutnya dipompakan menuju
Green Liquor Clarifier (GLC). Green liquor yang masuk ke dalam green liquor
clarifier akan terpisahkan secara sedimentasi antara filtrat (overflow) dan dregs
(endapan). Green liquor clarifier ini dilengkapi dengan rake untuk pengadukan
yang berputar searah jarum jam. Rake tersebut dapat bergerak turun atau naik
secara otomatis atau manual jika beban rake terlalu tinggi.
3. Dregs Precoat Filter
Endapan (dregs) yang mengumpul di bawah tanki green liquor clarifier
selanjutnya dipompakan menuju dregs filter. Di dregs filter, endapan (dregs) akan
dikeringkan dengan cara divakum dan pengurangan sisa kandungan soda dengan
cara menambahan air panas. Endapan atau dregs kering kemudian dibuang ke
bunker menggunakan chain conveyor. Filtrat (cairan) dari dregs filter ini akan
dikembalikan lagi ke green liquor stabilization tank untuk proses lebih lanjut.
Dregs filter bergerak secara berputar dan dilengkapi dengan pisau pemotong yang
digunakan untuk memotong dregs di dalam drum dregs filter. Waktu (timer) dari
pisau dapat diatur secara otomatis atau manual. Jadi fungsi dregs filter ini adalah
untuk memisahkan dregs agar tidak ikut terbawa ke dalam proses karena dregs
dapat mengganggu kestabilan proses.
4. Slaker Clarifier
Filtrat (overflow) yang berasal dari green liquor clarifier dipompakan ke
slaker classifier (tempat pemasakan) yang mempunyai dua buah pengaduk, di
dalam slaker ini secara bersamaan akan ditambahkan kapur (lime) yang berasal
dari lime bin . Di slaker classifier tersebut akan terjadi reaksi:
a. Slaking : CaO + H2O
(Lime) (water)
Ca(OH)2 + heat …. (12) (Erdiman, 2022)
(lime milk)
b. Causticizing : Ca(OH)2 + Na2CO3
2NaOH + CaCO3 …. (13) (Erdiman,
2022)
(Lime milk) (soda ash)
(caustic soda) (lime mud)
Temperatur reaksi di slaker dijaga pada suhu 101 - 104°C. Untuk menjaga
kestabilan temperatur di slaker, maka ditempatkan aliran steam (MP) apabila
temperatur rendah. Tetapi jika temperatur tinggi, kita dapat turunkan temperatur
51
GL (green liquor) dari GLC dengan menggunakan Expantion Tank dan GLCooler sebelum masuk ke slaker. Temperatur green liquor dari GLC dijaga pada
85 - 88°C. Jika temperatur green liquor melebihi 88°C, dapat menimbulkan
boiling di slaker.
Peristiwa boiling ini sangat berbahaya, karena mengakibatkan cairan tumpah
keluar dari slaker. Di slaker akan dihasilkan white liquor (NaOH) dan lime mud
(CaCO3). Sedangkan inert atau material yang tidak bereaksi yang umumnya
berupa pasir akan dikeluarkan ke bunker menggunakan classifier screw yang
disebut grits.
Pada bagian atas slaker dilengkapi dengan scrubber yang berfungsi untuk
menangkap debu kapur atau alkali yang menguap dengan menggunakan air. Air
dari scrubber ini kemudian dialirkan ke sumpit, sedangkan asap bersih akan
keluar melalui stack ke udara. Slaker classifier dilengkapi dengan tiga buah
agitator untuk pengadukan dan classifier screw untuk mengalirkan grits.
5. Causticizer
Hasil pemasakan dari slaker yang berupa white liquor (NaOH) dan lime mud
(CaCO3) akan mengalir secara overflow menuju causticizer berdasarkan elevasi.
Fungsi dari causticizer adalah untuk menyempurnakan waktu reaksi sehingga
efisiensi reaksi lebih tinggi. Pada prosesnya, causticizer mempunyai 3 buah
causticizer. Di mana pada setiap causticizer tersebut mempunyai 2 buah agitator.
6. White Liquor - Feed Tank
Overflow dari causticizer no.3 akan mengalir ke WL-Feed Tank. WL- Feed
Tank ini berfungsi untuk mendapatkan aliran dari overflow agar lebih stabil pada
saat dipompakan ke WL-Clarifier. WL- Feed Tank ini dilengkapi dengan agitator
untuk pengadukan.
7. White Liquor-Clarifier
Dari WL-Feed Tank kemudian dipompakan menuju WL-clarifier. WLClarifier ini berfungsi untuk memisahkan white liquor dengan lime mud secara
sedimentasi (pengendapan).
Adapun standar white liquor yang harus dijaga di WL-Clarifier adalah :
a. Aktive Alkali (AA) : 95-110 gl/1
b. Sulfidity
: 25-35 gl/1
52
c. Total Suspended Solid (TSS)
: < 100 ppm
d. Causticity : 77-83 %
White liquor (NaOH) yang berupa overflow dari tanki WL-clarijier
dipompakan ke sulfur mixing tank. Pada tanki ini white liquor tersebut akan
dicampurkan dengan sulfur untuk menambahkan atau menjaga kestabilan sulfidity
white liquor. Sedangkan endapannya yang disebut lime mud (CaCO3)
dipompakan ke lime mud mixing tank (LMMT).
Density lime mud pada WL-Clarifier dijaga pada range 1,35-1,50 kg/dm3.
White Liquor-Clarifier ini dilengkapi dengan rake yang berfungsi sebagai
pengaduk. Rake tersebut dapat bergerak naik turun secara otomatis atau manual.
8. Sulfur Mixing Tank
White liquor yang jernih kemudian dipompakan ke sulfur mixing tank, di sini
terjadi penambahan sulfur. Hal ini dilakukan untuk menjaga kestabilan sulfidity
yang terkandung di dalam white liquor dengan cara pengadukan. Sulfur secara
langsung dimasukkan dari sulfur bin ke sulfur mixing tank dengan memakai
screw, sedangkan pemasukan sulfur ke sulfur bin menggunakan elevator. Setelah
reaksi terbentuk sempurna, maka white liquor akan dikirim ke digester untuk
memasak chip.
9. Lime Mud Mixing Tank
Lime mud yang berasal dari WL-Clarifier, dipompakan ke Lime Mud Mixing
Tank (LMMT). Mixing tank ini bertujuan untuk merecovery NaOH yang
terkandung di dalam lime mud dengan cara mencucinya dengan air panas yang
mana temperaturnya dijaga pada 65-70°C. Lime mud mixing tank ini dilengkapi
dengan agitator. Lime mud yang sudah dicuci kemudian dialirkan menuju lime
mud washer clarifier.
10. Lime Mud Washer Clarifier
Lime mud washer clarifier ini berfungsi untuk memisahkan hasil pencucian
dari lime mud mixing.
Adapun hasil dari pencucian dari lime mud mixing yaitu :
a. Bagian atas tangki
Berupa filtrat (air panas yang mengandung alkali) yang disebut weak wash
liquor, selanjutnya cairan ini akan dikirim ke dissolving tank di recovery boiler
53
untuk melarutkan cake menjadi green liquor. Total suspended solidnya dijaga
<100 ppm.
b. Bagian bawah tangki
Merupakan endapan (lime mud) yang telah berkurang kandungan alkalinya,
selanjutnya lime mud ini akan dipompakan ke lime mud storage tank. Density lime
mud dijaga pada 1,35-1,50 kg/m .
11. Lime Mud Storage Tank
Lime mud storage tank berfungsi untuk menampung lime mud yang akan
diumpankan ke lime klin melalui lime mud filter. Lime mud storage tank ini
dilengkapi dengan agitator untuk mengaduk lime mud tersebut.
12. Lime Mud Filter
Lime mud yang berasal dari lime mud storage tank dipompakan ke lime mud
filter. Di lime mud filter, lime mud tersebut akan dikeringkan dengan cara
pemakuman. Kekeringan (dryer) yang diharapkan adalah >75%. Sedangkan
filtratnya akan dikembalikan lagi ke lime mud mixing tank. Kemudian lime mud
yang kering akan diumpankan ke lime klin melalui belt conveyor dan diangkut
oleh screw conveyor. Lime mud filter merupakan drum berputar yang dilengkapi
dengan pisau pemotong lime mud (doxtor blade) dan Continous Precoat Renewalt
(CPR) sehingga lime mud filter ini dapat berjalan 24 jam.
2.2.6.2.5 Proses Lime Kiln Plant
Lime adalah satu bahan kimia pembantu yang disirkulasikan dan digunakan
untuk mengkonversikan green liquor yang datang dari recovery boiler menjadi
white liquor. Peralatan causticizing bersama lime reburning membentuk siklus
kapur. Setelah proses causticizing selesai, semua kapur berubah menjadi calcium
carbonat.
Kegunaan
dari
pembakaraan
ulang
kapur
adalah
untuk
mengkonversikan kalsium karbonat menjadi kalsium oksida (Erdiman, 2022).
Peralatan utama dalam pembakaran ulang kapur adalah rotary lime kiln. Lime
mud yang diumpankan ke dalam kiln adalah suatu campuran air dan CaCO3.
Biasanya lime mud kering mengandung padatan 75 - 80 %. Sebelum masuk ke
kiln sebaiknya lime mud memenuhi beberapa syarat yaitu :
1. Padatan lime mud kering yang masuk ke dalam min, seseragam mungkin.
2. Kandungan kebasahan lime mud yang masuk ke dalam kliri, sekonstan
54
mungkin.
3. Alkali terlarut dalam lime mud yang masuk ke dalam kliti sekonstan mungkin.
Kiln adalah drum baja yang berbentuk silinder horizontal dan dilapisi batu,
diameter dalam 3,6 m dan panjang 95 m dengan kemiringan 2,5%. Kiln ini
disanggah dengan ridding ring yang berada di atas roller bergerak dan dua thrust
roller, satu ridding ring diapit oleh thrust roller pada ridding ring tengah.
Sedangkan bahan bakar yang digunakan untuk membakar lime mud tersebut
adalah solar. Lime kering yang berasal dari lime mud filter, akan diumpankan ke
dalam lime kiln melalui belt conveyor dan jatuh ke dalam screw conveyor.
Dari screw conveyor inilah lime mud masuk ke feed end, kemudian terbawa
ke atas dari tarikan uap panas ID fan selanjutnya jatuh kembali melalui cyclone ke
kiln. Lamanya waktu tinggal lime mud di dalam lime kiln yaitu sekitar 3,5 - 4 jam,
lamanya waktu tinggal tersebut biasanya tergantung dari kecepatan kiln. Waktu
tinggal dan distribusi panas dalam kiln sangat penting untuk kualitas produksi.
Pendistribusian panas dapat dirubah dengan mengatur bentuk api yang mana
pembentukannya diatur oleh kecepatan aliran udara melalui primary air fan dan
ID .
Ketika lime mud jatuh ke dalam kiln, kandungan airnya diuapkan dan
akhirnya masuk ke dalam zona pembakaran, reaksi sebenarnya terjadi pada
temperatur sekitar 1100°C. Proses reburning di lime kiln terbagi menjadi empat
fase yang berbeda yaitu:
1. Pengeringan, di mana air di dalam lime mud diuapkan. Jika tidak di dalam
lime mud dryer maka pengeringan berlangsung di dalam kiln.
2. Pemanasan, di mana lime mud dipanaskan ke temperatur reaksi
3. Kalsinasi di mana peruraian kalsium karbonat menjadi kalsium oksida dan
karbon dioksida.
4. Pendinginan, di mana lime didinginkan pada sedor cooler sebelum
meninggalkan kiln.
Selanjutnya kapur akan keluar dari kiln setelah melewati dam, kemudian baru
ke cooler melewati grizzles. Ketika kiln berputar, kapur bergerak masuk ke dalam
ruangan cooler. Pada ujung pembuangan cooler tersebut terdapat saringan yang
berfungsi untuk memisahkan kapur kecil dan kapur besar (untuk dihancurkan).
55
Hopper mengumpulkan jatuhan kapur yang berasal dari cooler dan membaginya
di dalam ruangan untuk pemecahan dan pengiriman.
Kemudian
kapur akan
jatuh
ke
bucket
elevator
yang
kemudian
ditransportasikan menuju lime bin untuk digunakan dalam proses recausticizing.
Sedangkan untuk menangani gas buang yang dihasilkan dari prosesnya, maka lime
kiln dilengkapi dengan alat penyaring debu yaitu ESP (Electrostatic Precipitator).
Gas-gas buang dari lime kiln biasanya mengandung debu yang jumlahnya
bervariasi yaitu sekitar 5 – 15 % dari produksi kiln. Gas buang tersebut akan
dibersihkan pada bagian filter yang menggunakan electrostatic precipitator.
Pembersihan pada filter ini dilakukan secara otomatis dengan cara menggetarkan
elektroda dengan plate. Sehingga debu akan turun ke bawah filter dan akan
dikumpulkan dengan alat yang dinamakan chain conveyor. Selanjutnya debu hasil
penyaringan akan dikembalikan lagi ke kiln, sedangkan gas bersih akan dibuang
ke udara setelah melewati stack .
Lime mud di bakar kembali dan penanganan kapur telah dibagi menjadi bagianbagian proses berikut ini:
1. Pengumpanan lime mud
a. mencakup pengumpanan lime mud dari lime mud filter ke lime mud dryer dan
kiln
2. Pengeringan lime mud
a. drying duck, yang mana lime mud mencapai sekitar 100% kering
b. cyclone, yang mana lime mud dipisahkan dari gas buang
3. Lime kiln
a. mencakup pembakaran kalsium karbonat (lime mud) menjadi kalsium oksida
yaitu pembakaran kapur dalam lime kiln
4. Burnig sistem
a. penanganan dari fuel oil
b. pemompaan dari fuel oil
c. pengumpanan fuel oil ke dalam lime kiln burner
d. penanganan steam
e. penanganan gas ignition
f. penanganan mill air
56
2.3. Diagram Alir Proses
Diagram alir proses pembuatan pulp dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Cooking Bleaching Process
Sumber : ( Modul Pelatihan Pengenalan PT. TeL PP)
BAB III
UTILITAS
Setiap Industri yang bergerak di bidang proses terutama dalam industri pulp
and paper pasti memiliki utilitas dalam mendukung operasi semua unit proses.
Dalam proses produksi pulp PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper memiliki
sarana penunjang
yaitu pada uni utilitas. Unit utilitas merupakan sarana
penunjang yang menyediakan kebutuhan pabrik demi kelancaran proses produksi.
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper memiliki beberapa unit utilitas
diantaranya: pengolahan air, kebutuhan listrik, bahan bakar, boiler utility dan
pengolahan limbah.
3.1
Penyediaan Air
Pemakaian air oleh PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper dan townsite
berasal dari sungai Lematang dengan kebutuhan air rata-rata 86.850 m3/hari.
Sekitar 600 m3/hari akan dialirkan untuk kebutuhan domestik. Ada 2 jenis air
yang dihasilkan di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper, yaitu air domestik
untuk keperluan kantor dan perumahan yang digunakan juga sebagai air proses,
serta air yang digunakan untuk umpan boiler(Alwis, 2016) .
3.1.1 Air Domestik
Prinsip dasar proses water treatment sebenarnya adalah membuang zat-zat
padat yang ukurannya berbeda-beda baik secara mekanik maupun secara kimia.
Berbagai tahapan tersebut antara lain: screening, desalting, settling, dan filtering.
Raw water yang diolah berasal dari air sungai Lematang dengan laju alir 3600
m3/jam . Diagram proses pengolahan air bersih IPAL dapat dilihat pada Gambar
15.
Gambar 15. Diagram Proses Pengolahan Air Bersih
57
58
Sumber : (PT Tanjung enim Lestari Pulp and Paper, 2022)
Terdapat 6 tahapan proses pengolahan raw water , yaitu :
1. Raw Water Intake Station
a. Raw water yang berasal dari sungai Lematang dipompakan masuk ke dua
channel dengan laju alir 1800 m3/jam setiap channel, yang dilengkapi dengan
sensor level untuk mengukur ketinggian air yang masuk ke channel.
b. Kedua channel tersebut dilengkapi dengan dua macam screener, yaitu Coarse
Screener (80 mm/saringan kasar) dan Fine Screener (12 mm/saringan halus).
Dua penyaring ini bekerja secara otomatis mengumpulkan polutan-polutan
dimana coarse screener untuk mengumpulkan polutan yang kasar sedangkan
fine screener untuk polutan yang lebih kecil dan dibuang dalam kontainer.
c. Selanjutnya air akan dialirkan ke slit sludge (desalting tank) untuk memisahkan
lumpur dan pasir dengan pengaliran udara yang menyebabkan densitas
campuran menjadi rendah dan terjadi pengendapan.
d. Air tersebut akan dipompakan ke splitter box (untuk diolah lebih lanjut) dengan
dua buah pompa sentrifugal vertikal.
Pada raw water intake station ini terdapat satu pompa yang secara otomatis akan
berfungsi bila terjadi kebakaran, disebut sebagai diesel fire water pump (tipe
sentrifugal horizontal), yang akan mendistribusikan air ke mill site.
2. Splitter Box
Pada splitter box ini terjadi proses klarifikasi, yaitu penghilangan padatan
tersuspensi dalam air dengan menggunakan bahan kimia. Splitter box dilengkapi
dengan alat ukur turbidity, pH, dan temperatur. Pengukuran tiga variabel tersebut
digunakan sebagai parameter untuk menentukan dosis koagulan dan flokulan yang
harus ditambahkan pada pengolahan air selanjutnya.
Pengolahan air pada splitter box ini terdiri dari beberapa tahap, yaitu:
a. Penambahan Desinfektan
Tahap ini merupakan tahap pembebasan air dari bakteri dan alga yang sangat
berbahaya dengan menggunakan bahan kimia sodium hypochloride (NaOCl).
Penginjeksian hypo ini dilakukan dari bawah permukaan air, untuk menghindari
kontak dengan udara, sehingga penguapan hypo yang bersifat volatile ini dapat
dihindari.
59
b. Penambahan Koagulan
Koagulasi merupakan proses pembesaran ukuran partikel menjadi flok- flok
yang kecil dengan menggunakan poly aluminium chloride [Al2(OH)3Cl3].
3. Pulsator (clarifier)
Clarifier (juga dirujuk sebagai tangki sedimentasi atau pemukim) merupakan
bagian integral dari setiap instalasi pengolahan air limbah. Fasilitas pengolahan ini
digunakan untuk menghilangkan padatan dari air limbah dengan sedimentasi
gravitasi dalam kondisi diam. Semua clarifiers memiliki dua zona fungsional –
zona klarifikasi, dimana proses sedimentasi terjadi, dan zona penebalan dimana
padatan yang mengendap terakumulasi membentuk lapisan lumpur yang padat
(sludge blanket). Efluen clarifier dengan konsentrasi padatan rendah dikumpulkan
dari bagian atas zona klarifikasi di atas bendung pelimpah ke saluran pengumpul,
yang mengalirkan efluen ke outlet tangki (Nikolay,2017).
Tahapan proses pada clarifier adalah sebagai berikut:
a. Air masuk ke clarifier melalui vacuum chamber, mengalir secara vertikal dari
pipa perforated.
b. Pada tahap ini terjadi pencampuran air yang mengandung partikel- partikel
halus (aluminium hidroksida) dengan reagent Polymer Anionic Polyacrilamide.
Reagent ini berfungsi sebagai flokulan yang akan membantu proses flokulasi,
yaitu pembentukan flok-flok kecil menjadi flok besar sehingga dapat
mengendap.
c. Pada pulsator ini juga dilengkapi dengan alat ukur pH, sehingga penurunan pH
akibat penambahan PAC dapat dilihat dan segera ditangani dengan
penambahan natrium hidroksida (NaOH) sebagai pH adjustment.
d. Pada pulsator ini terjadi proses sedimentasi, dimana flok-flok besar yang telah
terbentuk akan mengendap. Pulsator bekerja secara pulsasi, dimana secara
otomatis sludge akan terkonsentrasi ke konsentrator.
e. Kemudian sludge ini akan dialirkan ke sludge basin untuk diolah lebih lanjut
oleh Unit Effluent Treatment.
f. Sedangkan air yang telah terbebas dari sludge akan dikirim ke unit sand filter
untuk penyaringan.
60
4. Sand filter
Water Treatment Plant di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper ini
memiliki enam unit sand filter. Sand filter ini berfungsi untuk menyaring berbagai
macam impurities yang masih terdapat dalam air. Komposisi sand filter; pada
bagian bawah sebagai penyangga disusun gravel (koral halus) dan dibagian
atasnya dilapisi pasir (susunannya dari bawah ke atas: koral kasar – koral halus –
pasir kasar – pasir halus).
Pada selang waktu tertentu, sand filter ini harus mengalami backwash untuk
menjaga keefektifan proses penyaringannya. Backwash yang dilakukan ada dua
macam, yaitu:
a. Backwash berdasarkan waktu, dilakukan setiap 48 jam sekali.
b. Backwash berdasarkan kejenuhan, kejenuhan dihitung dengan menggunakan
sensor, yaitu siphon yang akan memberikan data berupa tekanan. Semakin
rendah tekanan menunjukkan semakin tinggi kejenuhannya. Batas tekanan
maksimal adalah –10 kPa. Jika tekanan telah mencapai -10 kPa, maka harus
dilakukan backwash.
Proses backwash sebagai berikut:
a. Aliran air masuk dari clarifier ditutup dan air pada bagian atas filter dibuang ke
dirty wash water basin sampai ketinggian pada filter mencapai wear.
b. Udara disemprotkan dari bagian bawah filter untuk melepaskan kotorankotoran yang menempel pada pori-pori filter tersebut. Udara bersih tersebut
disemprotkan selama 2 menit, sedangkan waktu total udara yang disemprotkan
selama 10 menit.
c. Setelah 2 menit udara disemprotkan, air inlet dari clarifier dialirkan untuk
menyapu kotoran-kotoran yang telah terangkat sehingga mengalir ke dirty
wash water basin.
d. Setelah 10 menit, backwash dengan udara dihentikan dan diganti dengan
menyemprotkan air dari bagian bawah filter, sedangkan air inlet clarifier terus
mengalir secara kontinyu sampai proses backwash selesai.
e. Proses backwash secara keseluruhan membutuhkan waktu selama 20 menit.
f. Setelah backwash selesai, maka aliran dari bawah filter dihentikan, sedangkan
aliran air dari clarifier dibuka, dan penyaringan dapat dilakukan kembali.
61
5. Clearwell basin
Air bersih dari sand filter akan dialirkan ke clearwell sebagai tempat
penyimpanan (storage) dengan kapasitas 24.000 m3/jam, yang untuk penggunaan
selanjutnya
dihubungan
dengan
treatment
water
basin,
dimana
akan
didistribusikan ke berbagai proses, yaitu:
a. Sebagai mill water, dimana pendistribusiannya menggunakan tiga buah pompa
dengan kapasitas laju alir 2.085 m3/jam per unit. Biasanya dalam
pengoperasian yang normal hanya memakai dua pompa, jika ada pemakaian
yang berlebih bisa digunakan ketiganya sekaligus.
b. Fire water (air pemadam kebakaran).
c. Backwash water untuk sand filter.
d. Bahan baku air untuk potable water.
6. Potable water
Sebuah pressure sand filter yang digunakan untuk pengolahan potable water
bekerja seperti saringan gravitasi untuk meningkatkan kualitas air. Penyaringan
dilakukan di dalam tangki tertutup, dimana air akan melewati media penyaring
dalam tekanan yang cukup tinggi. Untuk mencegah penyumbatan, saringan akan
di backwash oleh air dari potabale water basin.
3.1.2 Air Umpan Boiler
Boiler adalah suatu pesawat yang digunakan untuk mengubah air yang ada di
dalamnya menjadi uap dengan cara dipanaskan. Uap yang dihasilkan dari proses
pemanasan tersebut memiliki tekanan dan temperatur tinggi sehingga uap yang
dihasilkan disebut dengan uap superheated(Satiyawira, 2018). superheated adalah
kondisi uap yang terjadi karena adanya energy panas yang ditambahkan pada uap
yang tidak bersentuhan dengan fasa airnya. Pada boiler terdapat tube serta shell
yang berfungsi untuk mengalirkan air yang akan dipanaskan dan pemanasnya.
Biasanya ukuran tube dan shell pada boiler sangat kecil, sehingga sangat rentan
apabila terjadi penyumbatan yang disebabkan oleh kerak dan lain sebagainya.
Untuk menghindari hal tersebut terjadi, maka air yang digunakan untuk
dipanaskan atau air umpan boiler haruslah memenuhi beberapa syarat agar tidak
menimbulkan masalah pada tube (Alwis, 2016). Beberapa syarat air umpan boiler
pada PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper dapat dilihat pada Tabel 4.
62
Air dari water treatment plant perlu proses pengolahan lagi untuk memenuhi persyaratan
di atas. Proses pengolahannya yaitu dengan demineralisasi. Demineralisasi bertujuan
untuk mengurangi kadar alkali yang terkandung dalam air. Air yang dihasilkan dari WTP
akan dihilangkan kandungan mineral- mineral yang ada pada air untuk menghindari
terbentuknya kerak pada boiler.
Tabel 4. Syarat Air Umpan Boiler
Parameter
Nilai
8.5 – 9.5
pH
Oksigen
<0.01 mg/kg
Hardness
<0.01 mVal/kg
Iron
<0.02 mg/kg
Tembaga, cooper
<0.003 mg/kg
Silika
<0.012 mg/kg
Sumber : (PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper, 2016)
Pada awal proses demineralisasi, air akan melewati resin kation untuk
mengikat ion-ion mineral positif. Proses ini diikuti dengan pelepasan ion H+ ke
dalam air. Ion H+ yang lepas ke dalam air akan berikatan dengan anion terlarut di
dalam air sehingga terjadi reaksi ion tersebut. Selanjutnya, air yang telah
berkurang ion mineral positifnya akan dialirkan ke anion exchanger. Pada proses
ini air akan melewati resin anion untuk mengikat ion-ion mineral negatif. Setelah
anion exchanger, air dilewatkan ke mix bed exchanger, yang di dalamnya terdapat
resin anion dan kation. Fungsi dari mix bed exchanger untuk mengikat ion-ion
mineral yang masih terkandung dalam air sehingga air benar-benar bebas dari ionion mineral. Setelah proses demineralisasi, air masuk ke deaerator untuk
mengurangi kandungan oksigen di dalamnya. Kandungan oksigen yang tinggi
dalam air dapat menyebabkan terjadinya oksidasi yang akan membuat perkaratan
pada tube boiler dimana hal tersebut akan menyebabkan terganggunya proses
perpindahan panas pada boiler .
3.2
Penyedian Kebutuhan Listrik
Listrik yang digunakan oleh PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
dihasilkan dari pembangkit listrik sendiri, yaitu dari Power Boiler dan Recovery
Boiler yang menghasilkan 72 MW. Listrik yang dihasilkan selain digunakan di
63
pabrik juga digunakan di perumahan karyawan serta disalurkan ke masyarakat
yang dekat dengan area pabrik (Alwis, 2016). Diagram proses dari pembangkit
listrik yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 16.
Gambar 16. Diagram Proses Pembangkit Listrik
Sumber : (PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper,2022)
Keterangan gambar :
1. Air diisikan ke power boiler dan recovery boiler hingga mengisi penuh seluruh
luas permukaan pemindah panas. Di dalam boiler air ini dipanaskan, pada
power boiler, air dipanaskan oleh gas hasil pembakaran dari hog fuel.
Sedangkan recovery boiler, air dipanaskan oleh gas hasil pembakaran dari
high black liquor. Air yang dipanaskan pada boiler akan berubah menjadi
steam dengan suhu 450°C dan tekanan 62 bar.
2. Steam hasil produksi boiler dengan tekanan dan temperatur tertentu diarahkan
untuk memutar turbin sehingga menghasilkan daya mekanik berupa putaran.
3. Generator yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi
listrik sebagai hasil dari perputaran medan magnet dalam kumparan, sehingga
ketika turbin berputar dihasilkan energi listrik dari termal output generator.
64
4. Steam sisa yang keluar dari turbin masuk ke kondensor untuk didinginkan
dengan air pendingin agar berubah kembali menjadi air yang disebut air
kondensat. Air kondensat hasil kondensasi uap kemudian digunakan lagi
sebagai air pengisi boiler
Listrik yang dihasilkan selain digunakan di pabrik juga digunakan di
perumahan karyawan serta disalurkan ke masyarakat yang dekat dengan area
pabrik. Konsumsi energi listrik rata – rata per tahun adalah sekitar 900 – 1050
kWh/Adt. Untuk tahun 2016 konsumsi total energi listrik rata – rata sebesar 1041
kWh/Adt .
3.3
Penyediaan Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
berupa bahan bakar fosil dan biomasa. Bahan bakar fosil yang digunakan yaitu
diesel oil, heavy oil, dan natural gas. Sedangkan biomasa yang digunakan
merupakan sumber bahan bakar penghasil energi utama sebagai bahan bakar
pembangkit listrik yang memanfaatkan limbah produksi yaitu kulit kayu acasia
mangium dan black liquor (komponen lignin, zat ekstraktif yang terdegradasi
pada proses pembuatan pulp yang terkandung dalam black liquor) .
Bahan bakar fosil berupa diesel oil (solar) dan heavy oil (MFO/Marine Fuel
Oil) yang digunakan untuk penyalaan awal proses pembakaran dan juga
memenuhi kekurangan bahan bakar di pembangkit listrik power boiler, recovery
boiler, NCG incinerator dan lime kiln. Bahan bakar fosil berupa natural gas
digunakan sebagai bahan bakar utama pada unit pembakaran lime kiln dan NCG
incinerator. Sedangkan biomasa berupa kulit kayu (bark) yang didapatkan dari
hasil pengulitan di drum barker dan chip yang tidak lolos saringan seperti pin dan
fines serta fiber (fruit palm) digunakan sebagai bahan bakar utama di unit
pembakaran power boiler dan bahan bakar utama yang digunakan pada unit
recovery boiler adalah black liquor (sisa pemasakan dari digester) .
Penggunaan bahan bakar pada PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
berasal dari beberapa bahan bakar mulai dari kulit kayu, gas yang tentunya untuk
mengoperasikan kerja alat pada pabrik membutuhkan energi yang besar Data
konsumsi bahan bakar PT TeL PP tahum 2012-2014 dapat dilihat pada Tabel 5.
65
Tabel 5. Konsumsi bahan bakar PT TeL PP Pada Tahun 2012 – 2014
Tahun
Pulp production (Adt)
Energi (GJ/Adt)
Black Liquor
2012
2013
391.534
GJ/Adt
379.287
%
GJ/Adt
2014
373.645
%
GJ/Adt
%
23,7
65,7
25,0
67,9
24,6
70,9
Bark / Kulit Kayu
7,9
21,9
7,4
20,1
5,6
16,1
Purchase Fiber
1,6
4,4
1,8
4,9
1,6
4,6
Diesel Oil
0,4
1,1
0,3
0,8
0,3
0,9
MFO (Marine Fuel Oil)
0,3
0,8
0,3
0,8
0,2
0,6
Natural Gas
2,2
6,1
2,0
5,4
2,4
6,9
Total
36,1
100
36,8
100
34,7
100
Sumber : (Pengolahan Data Konsumsi Energi PT. TeLPP, 2016)
3.4
Penyediaan Kebutuhan Uap (Steam)
Uap (steam) diperoleh dari Power Boiler dan Recovery Boiler Plant.
Kebutuhan rata-rata steam untuk proses produksi serta proses pendukung lainnya
yaitu sebesar 6.696,8 ton/hari (Alwis, 2016).
3.4.1 Penyediaan Uap (Steam) dari Power Boiler
Boiler utility PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper terdiri dari dua sumber
boiler yaitu Power Boiler dan Recovery Boiler. Power boiler merupakan salah
satu plant utilitas yang memanfaatkan limbah bahan baku pembuatan pulp berupa
kulit kayu sebagai bahan bakar di Power boiler. Sedangkan Recovery boiler
merupakan boiler utility yang memanfaatkan black liquor organik sebagai bahan
bakar di recovery boiler dan proses ini merupakan proses yang hanya ada di
industri pulp karena sumber bahan bakar recovery boiler ini bukan hanya sebagai
unit penghasil steam namun juga untuk memurnikan senyawa-senyawa kimia anorganik yang terkandung dalam Black Liquor (sisa pemasakan dari Digester)
untuk menjadi bahan baku yang bisa digunakan kembali sebagai white liquor.
Black liquor yang terbakar berupa kandungan organik yaitu lignin dan ekstraktif
yang terdelignifikasi dari chip di dalam digester.
Power boiler memproduksi 30% steam yang dibutuhkan untuk proses
produksi serta proses pendukung lainnya. Bahan bakar yang digunakan pada
66
power boiler berupa kulit kayu yang merupakan rejected dari proses debarking
serta rejected chip dari proses screening. Reject tersebut dibakar di Bubbling
Fluidized Bed (BFB) boiler menggunakan pasir sebagai media pemanas. Gas hasil
pembakaran akan dikirim ke economizer dimana pada economizer ini panas dari
gas hasil pembakaran akan berpindah ke air yang terdapat pada boiler sehingga air
mengalami kenaikan temperatur serta berubah fasa menjadi steam. Steam yang
dihasilkan akan dipisahkan antara saturated steam dan unsaturated steam.
Unsaturated steam akan dikembalikan ke economizer. Sedangkan saturated steam
akan dikirim ke super heater untuk menaikkan temperatur serta tekanan .
3.4.2 Penyediaan Uap (Steam) dari Recovery Boiler
Recovery boiler merupakan boiler yang memanfaatkan black liquor organik
sebagai bahan bakar di recovery boiler dan proses merupakan proses yang hanya
ada di industri pulp karena sumber bahan bakar recovery boiler ini bukan hanya
sebagai unit penghasil steam namum juga untuk memurnikan senyawa- senyawa
kimia anorganik yang terkandung dalam black liquor (sisa pemasakan dari
digester) untuk menjadi bahan baku yang bisa digunakan kembali sebagai white
liquor. Black liquor yang terbakar berupa kandungan organik yaitu lignin dan
ekstraktif yang terdelignifikasi dari chip di dalam digester. Gas hasil pembakaran
dari black liquor akan dikirim ke water tuber boiler dimana panas dari gas hasil
pembakaran akan berpindah ke air yang terdapat pada tube boiler sehingga air
mengalami kenaikan temperatur serta berubah fasa menjadi steam. Steam yang
dihasilkan akan dipisahkan antara saturated steam dan unsaturated steam.
Unsaturated steam akan dikembalikan ke economizer sedangkan saturated steam
akan dikirim ke super heater untuk menaikkan temperature serta tekanan steam .
3.4.3 Jenis Boiler Utility
Jenis boiler yang digunakan pada unit Power Boiler adalah Bubbling
Fluidized Bed (BFB) menggunakan pasir sebagai media pemanas. Sedangkan di
unit Recovery adalah Water Tube Boiler. Steam yang dihasilkan di Power Boiler
mempunyai tekanan 6.300 kPa dan laju steam 98 kg/s pada unit. Keuntungan dan
kerugian boiler berdasarkan tipe boiler dapat dilihat pada Tabel 6.
Cara kerja dan karakteristik dari jenis Boiler yang digunakan di PT
Tanjungenim Lestari antara lain:
67
1. Fire Tube Boiler
a. Cara Kerja
Proses pengapian terjadi di dalam pipa, kemudian panas yang dihasilkan
dihantarkan langsung ke dalam boiler yang berisi air. Besar dan kontruksi boiler
mempengaruhi kapasitas dan tekanan yang dihasilkan boiler tersebut.
b. Karakteristik
1) Biasanya digunakan untuk kapasitas steam yang relatif kecil (12.000 kg/jam)
dengan tekanan rendah sampai sedang (18 kg/cm2)
2) Dalam operasinya dapat menggunakan bahan bakar minyak, gas atau bahan
bakar padat.
3) Untuk alasan ekonomis, sebagian besar Fire Tube Boiler dikontruksi sebagai
paket boiler (dirakit oleh pabrik) untuk semua bahan bakar.
2. Water Tube Boiler
a. Cara Kerja
Proses pengapian terjadi diluar pipa. Panas yang dihasilkan digunakan untuk
memanaskan pipa yang berisi air. Air umpan itu sebelumnya dikondisikan terlebih
dahulu melalui economizer. Steam yang dihasilkan kemudian dikumpulkan
terlebih dahulu didalam sebuah steam drum sampai sesuai. Setelah melalui tahap
secondary superheater dan primary superheater, baru steam dilepaskan ke pipa
distribusi.
b. Karakteristik
1) Tingkat efisiensi panas yang dihasilkan cukup tinggi.
2) Kurang toleran terhadap kualitas air yang dihasilkan dari plant pengolahan air.
Sehingga air harus dikondisikan terhadap mineral dan kandungan- kandungan
lain yang larut dalam air.
3) Boiler ini digunakan untuk kebutuhan tekanan steam yang sangat tinggi seperti
pada pembangkit tenaga.
4) Kapasitas steam antara 4.500-12.000 kg/jam dengan tekanan sangat tinggi.
5) Menggunakan bahan bakar minyak dan gas untuk water tube boiler
yang dirakit dari pabrik.
6) Menggunakan bahan bakar padat untuk water tube boiler yang tidak dirakit di
pabrik
68
Keuntungan dan Kerugian Boiler Berdasarkan Tipe Boiler dapat dilihat
pada Tabel 6.
Tabel 6. Keuntungan dan Kerugian Boiler Berdasarkan Tipe Boiler
No
Tipe Boiler
Keuntungan
1.
Fire Tube
Proses
Boiler
dan cepat. Tidak membutuh-
terbatas untuk tekanan rendah
kan setting khusus.
(18 bar).
Investasi awal boiler ini
Kapasitas steam relatif kecil
murah.
(13,5TPH) jika dibandingkan
pemasangan
Kerugian
mudah Tekanan
operasi
steam
dengan water tube.
Bentuknya lebih compact
Tempat pembakarannya sulit
dan portable.
dijangkau untuk dibersihkan,
diperbaiki
dan
diperiksa
kondisinya.
Tidak
membutuhkan
area Nilai efisiensinya rendah,
yang besar untuk 1 HP
karena banyak energi kalor
boiler.
yang terbuang.
2. Water Tube Kapasitas steam besar sampai Proses kontruksi lebih detail.
Boiler
450 TPH.
Tekanan
operasi
mencapai Investasi awal relatif mahal.
100 bar.
Nilai efisiensinya relatif lebih Penanganan air yang masuk
tinggi fire tube boiler.
kedalam boiler perlu dijaga
karena lebih sensitif untuk
sistem ini. Perlu komponen
pendukung untuk hal ini.
Tungku
mudah
dijangkau Karena mampu menghasilkan
untuk melakukan pemeriksaan kapasitas dan steam yang lebih
pembersihan dan perbaikan.
besar, maka kontruksinya
membutuhkan area yang lebih
baik.
69
3.5
Pengolahan Limbah
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper sebagaimana telah diisyaratkan
dalam dokumen AMDAL dan telah disetujui Menteri Perindustrian dan
Perdagangan No. 27/MPP/04/1999, melakukan dua macam pengelolahan
lingkungan (Alwis, 2016), yaitu:
1. End of Pipe Treatment (pengelolaan limbah yang dibuang)
Penanganan limbah secara end of pipe treatment yang dilakukan oleh PT
Tanjungenim Lestari Pulp & Paper ada tiga cara, yaitu :
a. Pengolahan limbah cair yang berupa unit pengolahan limbah cair
b. Penanganan limbah padat yang berupa landfill system
c. Pengendalian pencemaran udara yang menggunakan electro static precipitator,
dust collector, dan cyclone serta Non-Condensible Gas (NCG) treatment yang
dilengkapi dengan water seal, burner, dan scrubber.
2. Reduce, Reuse, Recycling (Konsep tiga R)
Konsep ini dipakai juga dalam pembuatan pulp di PT Tanjungenim Lestari
Pulp and Paper. Di dalam industri ini penerapan konsep tersebut meliputi one-site
recycling :
a. Chemical recovery dari konsentrat black liquor.
b. Fiber recovery dari white water.
c. Filtrat recovery dari pulp washing.
d. Condensate recovery dan reuse dari boiler.
e. Counter current washing system (untuk brown stock dan bleaching stock
washing).
f. Sirkulasi air pendingin pada cooling tower.
g. Re-cooking knot.
Pemakaian bark, chip, reject, dan sludge cake dari unit pengolah limbah cair,
dimana akan digunakan sebagai bahan bakar di power boiler. Dalam
melaksanakan pemantauan lingkungan dimaksudkan untuk mewujudkan kualitas
lingkungan yang dapat dipertahankan sesuai fungsinya. Penanganan limbah yang
dilakukan oleh PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper ada tiga yaitu pengolahan
limbah cair, penanganan limbah padat, dan pengendalian pencemaran udara.
70
3.5.1 Pengolahan Limbah Cair
Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) PT Tanjungenim Lestari (TeL) yang
disebut effluent treatment berasal dari Jerman (Philip Muller). Proses pengolahan
ini berfungsi untuk mengolah limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik yang sudah
tidak dapat didaur ulang kembali sehingga menjadi limbah terolah yang berada di
bawah standar pemerintah yang berlaku Kep-51/MENLH/10/1995 untuk pabrik
pulp dan kertas(Alwis, 2016). Diagram alir proses IPAL dapat dilihat pada
Gambar 17.
Gambar 17. Diagram Alir Proses IPAL
Sumber : (PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper, 2022)
Saluran limbah cair yang masuk IPAL dipisahkan menjadi dua saluran yaitu
saluran limbah alkali dan saluran limbah asam. Adapun tujuan pemisahan limbah
ini adalah untuk mengurangi pemakaian bahan kimia penetral dan dengan adanya
limbah asam dapat digunakan sebagai penetral di neutralization basin. Pada
proses primary treatment seluruh buangan limbah cair dari masing- masing plant
ditampung di primary clarifier yang berfungsi untuk memisahkan padatan secara
gravitasi. Cairan yang telah dipisahkan kemudian dinetralkan di lumpur atau
sludge dipompakan ke sludge mixing tank. Setelah dinetralkan selanjurnya cairan
dikirimkan ke equalization basin untuk penyamarataan cairan sebelum masuk ke
tahap kedua yaitu activated sludge yang sebelumnya temperatur cairan diturunkan
menjadi 35° C di cooling tower. Selanjutnya cairan yang telah dingin masuk ke
aeration basin yang dilengkapi dengan surface aerator untuk mensuplai
71
kebutuhan oksigen.
Di dalam aerator basin diharapkan terjadi penguraian senyawa-senyawa
organik oleh bakteri sehingga menyebabkan kandungan pencemar dalam limbah
cair dapat turun. Dalam proses dekomposisi atau penguraian senyawa-senyawa
organik, bakteri membutuhkan nutrien seperti nitrogen dan fosfat yang dapat
disuplai dari urea dan asam fosfat. Dari aeration basin, campuran cairan
dikirimkan ke secondary clarifier untuk dipisahkan dari limbah cair olahan dan
sebagian sludge (biomas) dikembalikan lagi aeration basin. Overflow limbah cair
dari secondary clarifier ini dibuang ke sungai melalui pengontrol kualitas yang
ketat sehingga kualitas buangan limbah cair olahan tidak melebihi standar kualitas
baku mutu limbah cair industri pulp yang ditetapkan pemerintah yaitu Kep-51
/MENLH/10/1995 dan Keputusan Gubernur Sumatra Selatan N0.407/XI/1991.
Selanjutnya limbah cair olahan ditampung di holding pond sebelum dibuang ke
sungai Lematang. Dari holding pond selanjutnya limbah terolah ini masuk ke
sungai melalui satu saluran pipa dengan diameter 1,2 m dan untuk mengetahui
kandungan halogen di dalam limbah terolah ini, sebelum dibuang ke sungai
Lematang akan dianalisa pula kandungan AOX-nya (Absorsable Organohalogen).
Pengontrolan kualitas limbah cair dimulai pengontrol sumber buangan, proses
pengolahan limbah cair, sampai dengan pembuangan limbah cair olahan ke sungai
Lematang.
Effluent treatment beroperasi secara kontinyu 24 jam dan jika terjadi masalah
di effluent treatment maka limbah cair akan ditampung di emergency basin sampai
kondisi di effluent treatment normal kembali. Sedangkan sludge dari primary
clarifier dan secondary clarifier ditambah dengan sludge dari fresh water
treatment ditampung di sludge mixing tank dan dikirim ke dewatering. Kemudian
sludge dipress di belt filter press sehingga menghasilkan sludge cake yang
memiliki konsistensi sekitar 36%. Filtrat dari dewatering dikembalikan ke
aeration basin. Sludge cake ini merupakan by-product dari effluent treatment dan
akan diumpankan ke power boiler sebagai bahan bakar.
PT Tanjungenim Lestari tidak hanya memiliki IPAL untuk limbah industri,
tetapi juga memiliki IPAL untuk limbah domestik yang dihasilkan dari perumahan
atau townsite. Prinsip dari pengolahan limbah domestik adalah tahap pemisahan
72
kotoran, tahap sendimentasi dan tahap aerasi secara biologi untuk menguraikan
senyawa-senyawa organik serta tahap desinfektan untuk menghilangkan bakteribakteri yang berbahaya seperti bakteri E. Coli. Oleh karena limbah domestik
memiliki karakteristik yang berbeda dengan limbah industri maka pengolahannya
pun akan berbeda pula .
3.5.2 Pengolahan Limbah Padat
Limbah padat yang dihasilkan di area PT TeL terdiri dari dua limbah yaitu
limbah pabrik dan limbah domestik .
1. Limbah Pabrik
Limbah padat yang dihasilkan dari pabrik pulp berupa dregs dan grits dari
recausticizing plant, abu dari power boiler dan garam dari chemical plant yang
direncanakan ditimbun dengan system landfill. Sedangkan limbah padat lainnya
seperti kulit kayu dari wood handling, screen reject dan lumpur dari effluent
treatment diumpankan ke power boiler sebagai bahan bakar untuk menghasilkan
steam sebagai penggerak turbin sehingga dapat menghasilkan listrik. Dalam
operasi landfill akan dibuatkan sumur pantau dan kolam pengumpul lindi untuk
pemantauan kualitas lindi dan kontaminasi limbah padat terhadap tanah. Lindi
yang terkumpul di dalam kolam penampungan akan dikirimkan
ke effluent
treatment untuk diolah secara fisik-kimia-biologi.
2. Limbah Domestik
Limbah domestik merupakan limbah hasil dari rumah tangga dan perkantoran
akan ditampung di tempat pembuangan sampah dan dikontrol oleh petugas
khusus.
3.5.3 Pengendalian Pencemaran Udara
Dalam hal pengendalian pencemaraan udara, PT Tanjungenim Lestari
membangun peralatan pengendalian pencemaran udara di
masing-masing
sumber. Di pabrik pulp ada dua proses yang memungkinkan terjadinya
pencemaraan udara (Alwis, 2016), yaitu:
1. Proses pembakaran di power boiler
2. Proses kimia di chemical plant
PT Tanjungenim Lestari membangun electrostatic precipitator untuk
pengendalian pencemaran di boiler dan lime klin untuk menangkap debu hasil
73
pembakaran di cerobong utama sebelum dibuang ke udara, sedangkan untuk
cerobong proses kimia (chemical plant) dibangun scrubber untuk menyerap gasgas buangan dengan bantuan cairan kimia penyerap. Electrostatic precipitator atau
yang disebut ESP adalah suatu alat yang berfungsi sebagai alat penangkap abu
atau Ash collection pada industri dan berfungsi untuk mengurangi polusi yang
ditimbulkan oleh hasil pembakaran batubara dalam furnace(Afrian & Ervianto,
2015). Gas buang yang keluar dialirkan melalui inlet ESP kemudian dilewatkan
collecting plate system yang sudah diberi muatan listrik sehingga abu akan
menempel pada dinding collecting plate, dilakukan pengetukan oleh rapping
system dan abu akan jatuh kedalam hopper, setelah itu gas buang menjadi bersih
dan terpisah dari abu, kemudian gas tersebut akan keluar melalui stack Selain itu
untuk mengurangi dampak bau yang dihasilkan pabrik pulp dan PT Tanjungenim
Pulp and Paper juga selalu melakukan kontrol sistem bagian pembuangan gas
setiap jamnya mulai dari suhu, debu dan partikel yang dihasilkan pada hasil
pembakaran baik itu di boiler maupun pada unit recaustizicing dan lime kiln plant
pada pabrik pulp , maka PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper menerapkan
hal-hal antara lain :
1. Merancang ketel dengan karakteristik low odor
2. Memasang dua unit pengumpul Non Condensable Gases (NCG)
3. Pengumpulan dan pembakaran NCG treatment
4. Memasang vent scrruber di smelt dissolving tank
Pendaur-ulangan condensate dalam stripper dengan saluran NCG. NCG (Non
Condensable Gas) yang masuk kedalam Condensor dihisap oleh First Ejector
kemudian masuk ke Intercondensor sebagai media pendingin dan penangkap
NCG. Proses penghilangan bau ini dimulai dari NCG treatment yang akan
membakar gas-gas yang tidak terkondensasi dari digester dan evaporator di quenc
burner bersama- sama dengan steam dan fuel oil sebagai bahan bakar. Gas-gas
hasil pembakaran akan dilewatkan melalui scrubber yang berguna untuk
menyerap gas-gas yang berbahaya dengan bantuan NaOH dan selanjurnya dapat
dibuang ke udara melalui cerobong dan diharapkan tidak ada bau lagi di pabrik.
Sedangkan larutan penyerap yang keluar dari scrubber dikirimkan ke bleaching
plant untuk digunakan sebagai absorber.
74
3.6
Diagram Alir Utilitas
Diagram alir utilitas di PT Tanjungenim Lestari dapat dilihat pada Gambar
18 berikut.
Gambar 18. Diagram Alir Utilitas PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
Sumber : (PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper, 2022)
BAB IV
SPESIFIKASI PERALATAN
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper memiliki beberapa peralatan
pendukung proses produksi salah satunya, yaitu Recausticizing and Lime Kiln.
Adapun spesifikasi peralatan proses di PT Tanjungenim Lestari Pulp and
Paper(Manual operating book) adalah sebagai berikut :
4.1
Recausticizing And Lime Kiln
4.1.1 Green Liquor Handling
1. Tank Green Liquor Stabilizing
No Alat
: GLS- 76105
Kegunaan
: Sebagai tempat untuk menstabilkan konsentrasi temperatur dan
laju alir green liquor yang masuk.
Diameter (D)
: 7640 mm
Ketinggian (H) : 10.500 mm
Volume
: 440 m3
Agitator
: a. Propeller dengan paddles tetap dan V-belt drive.
b. Motor 22 KW, 16,7 r/s
Bentuk
: Bagian atas berbentuk kerucut dan bagian bawah berbentuk
datar.
Pada proses pertama di unit recaustizicing terdapat tank green liquor
stabilizing dapat dailihat pada gambar 19.
Gambar 19. Tank Green Liquor Stabilizing
Sumber : (Pulp and Paper Industry, Chemical recovery)
75
76
2. Green Liquor Clarifier Tank
No seri
: GLC-248140
Kegunaan
: Sebagai tempat untuk memisahkan antara padatan dan cairan,
dimana pemisahan yang terjadi berdasarkan prinsip sedimentasi
Bentuk
: Bagian atas berebentuk kerucut.
Diameter (D) : 24860 mm
Ketinggian (H): 14.000mm
Volume penyimpanan : 4200 m3
Volume
: 6460 m3
Setelah green liquor stabilizing proses selanjutnya pada unit recautizing yaitu
proses pada green liqour clarifier tank pada gambar 20.
Gambar 20. Skema Green Liquor Clarifier Tank
Sumber : (Pulp and Paper Industry, Chemical recovery)
4.1.2 Green Liquor Dregs Handling
No seri
: EIRS-2525
Kegunaan
: Sebagai tempat pemisahan antara padatan dan
green liquor, dimana padatan akan dicuci dan dikeringkan.
Diameter (D) : 2500 mm
Panjang (L)
: 2500 mm
Laju motor
: a. Drum 5,5 kW, 16,7 r/s
b. Agitator 2,2 kW, 25 r/s
c. Scraper 1,1 kW, 25 r/s
77
Limbah yang terdapat pada GLS dan GLC akan di buang melalui Green Liquor
Dregs Handling dapat dilihat pada gambar 21.
Gambar 21. Green Liquor Dregs Handling
Sumber : (Pulp and Paper Industry, Chemical recovery)
4.1.3 Lime Slaking and Causticizing
1. Lime Slaker Classifier
No seri
: SC-6631
Kegunaan
: Sebagai tempat terjadinya reaksi antara kapur dan green liquor
dan
menghasilkan
slaking.
Slaker
classifier
menghasilkan
partikulat-partikulat debu sehingga adanya scrubber guna untuk
menyerap debu-debu tersebut agar uap yang keluar tidak berbahaya.
Pengaduk slaker
: Terdapat 3 lengan garu pada bagian bawah
Daya Motor
: 45 kW, 25 r/s
Diameter (D)
: 6685 mm
Ketinggian (H)
: 3100 mm
Panjang (L)
: 8000 mm
Keterangan
: Terdapat 3 chambers dalam satu tangki slaker.
Design Lime Slaker Classifier pada proses reaksi dapat dilihat pada gambar 22.
Gambar 22. Design Lime Slaker Classifier
Sumber : (Pulp and Paper Industry, Chemical recovery)
78
2. Causticizer Tank
No seri : CT-5770
Kegunaan
: Sebagai tempat berlanjutnya reaksi di slaker classifier
agar dapat meningkatkan alkali dan caustik
Diameter (D)
: 5730 mm
Ketinggian (H)
: 7000 mm
Volume efektif
: 480 m3
Agitator
: Terdapat 2 propellers dan bottom bearing
Daya motor
: 18,5 kW, 25 r/s
Keterangan
: Terdapat 2 chambers dalam satu tangki. Pada bagian atas
dan bagian bawahnya datar.
Design Causticizer Tank pada proses recautizing dilihat pada gambar 23.
Gambar 23. Design Causticizer Tank
Sumber : (Pulp and Paper Industry, Chemical recovery)
4.1.4 White Liquor Clarification
No seri
: WLC-286120
Kegunaan
: Sebagai tempat pemisahan antara padatan dan cairan
dimana sebagian akan masuk ke white liquor oksidasi dan
sebagian masuk ke sulfur mixing tank.
Diameter (D)
: 28640 mm
Temperatur
: 90 – 100⁰C
Bentuk
: Bagian atas berbentuk kerucut dan bagian bawah datar.
Ketinggian (H)
: 12000 mm
Volume
:7450 m3
Volume Penyimpanan : 3900 m3
Design White Liquor Clarification pada proses recautizing dilihat pada gambar
24.
79
Gambar 24. Design White Liquor Clarification
Sumber : (Pulp and Paper Industry, Chemical recovery)
4.1.5 Lime Mud Filter Plant
No seri
: CPR-4275
Kegunaan
: Sebagai tempat untuk mengeringkan dan mencuci lime
mud dengan tingkat kekeringan yang solid untuk meminimumkan
konsumsi panas di kiln.
Diameter (D)
: 4250 mm
Panjang (L)
: 7500 mm
Luas Permukaan Filter
: 100 m2
Daya motor
: a. Drum 15 kW, 16,7 r/s
b. Agitator 7,5 kW, 25 r/s
c. Scarper 0,75 kW, 25 r/s
d. CPR drive 0,09 kW, 25 r/s
e. CPR- Wash Pump 4 kW, 25 r/s
Lime mud yang telah dipisahkan dari white liquor akan dikeringkan dan diperkecil
ukuran dengan dilakukan precoat, Design Lime Mud Filter Plant dapat dilihat
pada gambar 25.
Gambar 25. Design Lime Mud Filter Plant
Sumber : (Lime Mud Filtration Brochure)
80
4.1.6 Sulphur Dissolving
1. Sulphur Mixing Tank
No seri
: CT-47100
Kegunaan
: Sebagai tempat penambahan sulphur ke dalam white liquor.
Diameter (D)
: 4700 mm
Ketinggian (H)
: 10000 mm
Volume
: 165 m3
Bentuk
: Bagian atas dan bagian bawah berbentuk datar, dan
mempunyai 3 chamber.
Design Sulphur Mixing Tank pada proses recautizing dilihat pada gambar 26.
Gambar 26. Design Sulphur Mixing Tank
Sumber : (Pulp and Paper Industry, Chemical recovery)
4.2
Lime Kiln
4.2.1 Spesifikasi Utama pada Lime Kiln (541-866-0500)
Kapasitas produksi
: 350 - 412 t/d
Diameter Lime Kiln shell
: 3,6 m
Panjang Lime Kiln
: 95 m
Kecepatan putaran pada Kiln
: ± 1.76 rpm
Ukuran maks. batu kapur ke kiln
: maks. 40 mm
Ukuran maks. batu kapur ke crushser
: maks. 100 mm
Konsumsi daya
: 619 kW
81
Bahan bakar
: Natural Gas
Tekanan natural gas untuk pembakaran
: ± 3.93 bar
Lime mud dry solids
: 75 %
Lime mud ke Lime Kiln
: ± 550 t/d
Lime stone make-up ke Kiln
: 25 – 30 t/d
Make - up lime feed
: 2-15 %
Tekanan Lime Kiln feed
: 0.037 – 0.063 kPa
Tekanan udara primer untuk pembakaran
: ± 6.2 kPa
Temperatur udara primer
: 247 – 3200C
Lime mud yang telah dikecilkan ukuran pada lime mud filter kemudian
dipanaskan dan direaksikan pada lime kiln. Lime Kiln dapat dilihat pada gambar
27.
Gambar 27. Lime Kiln
Sumber : ( PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper, 2022)
4.2.2 Speksifikasi Pendukung pada Lime Kiln
1. Dust cyclone
No seri
: 541-715-1150
Kegunaan
: Separator yang memisahkan antara debu dan udara
Tinggi dan diameter : 13 m dan 3.25 m
Kapasitas
: 30 – 50 t/d
Discharge gases
: 16 m3/sec
Discharge concentration
: 45 g/m3
Design Dust Cylone digunakan untuk memisahkan partikel kecil, sedang dan
besar pada proses recautizing . Design Dust Cylone dilihat pada gambar 28.
82
Gambar 28. Design Dust Cylone
Sumber : (Pulp and Paper Industry, Chemical recovery)
2. Electrostatic Pecipitator ( ESP )
No seri
: 541-911-0900
Kegunaan
: Untuk menangkap debu-debu dan menghilangkan zat buang.
Aliran flue gas
: 16 m3/s
Inlet concentration
: 45 g/m3
Tekanan
: ± 2,9 kPa
Temperatur
: ± 220oC
Flue gas CO
: 2 – 7 ppm
Discharge concentration
: 0,15 g/m3
Design Electrostatic Precipitator digunakan untuk menarik debu pada lime mud
yang halus dan melakukan filter gas buang . Design Electrostatic Precipitator
dilihat pada gambar 29.
Gambar 29. Design Electrostatic Precipitator
Sumber : (Pulp and Paper Industry, Chemical recovery)
BAB V
TUGAS KHUSUS
Kerja praktik telah dilakukan pada tanggal 26 Juli 2022 sampai 16 Oktober
2022 di PT Tanjungenim Lestari pulp and paper, Dalam kerja praktik tugas khusus
yang diberikan pada unit lime kiln dengan judul tugas khusus yaitu “Analisis
Kinerja Lime Kiln di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper ditinjau dari Efisiensi
Thermal”.
5.1 Data dan Diagram Pengamatan Proses
Dalam melakukan perhitungan efesiensi digunakan data produksi pada tanggal
01 Agustus Sampai 05 Agustus 2022 yang didapatkan dari Distributed Control
System (DCS) dan main laboratory PT Tanjungenim Lestrai Pulp and Paper.
5.1.1 Data Pengamatan Proses
Data yang digunakan dalam perhitungan berupa data produksi, konsumsi
bahan bakar, kondisi operasi, komposisi bahan bakar dalam hal ini menggunakan
gas alam sebagai bahan bakar yang dapat dilihat pada tabel 7.
a. Data Aktual Tanggal 01 Agustus 2022 sampai 05 Agustus 2022
Tabel 7. Data Produksi Lime Kiln
Tanggal
Laju alir
Dryness
Produksi
Lime mud
(burnt lime)
(%)
Komposisi burnt lime
CaO
CaCO3
Inerts
(%)
(%)
(%)
(ton/hari)
01-08-22
158
68.6
84.5
2.8
12.7
02-08-22
235
67.7
84.0
2.7
13.3
03-08-22
251
66.7
83.9
2.6
13.5
04-08-22
359
67.5
84.4
2.6
13
05-08-22
410
67.7
84.9
2.4
12.7
(Sumber:Distributed Control System (DCS) PT TelPP, 2022)
83
84
Bahan bakar yang digunakan dalam proses pembakaran adalah natural gas dan
data komposisinya dapat dilihat pada tabel 8.
Tabel 8. Komposisi Natural Gas
Komposisi Natural Gas
Komponen
Rumus Kimia
(NG)
(% mol)
Carbon Dioxide
CO2
6.4925
Nitrogen
N2
1.2779
Methane
CH4
80.5126
Ethane
C2H6
6.0338
Propane
C3H8
3.0081
Iso-butane
i-C4H10
0.8180
Normal-butane
n-C4H10
0.7282
Iso-Penthane
i-C5H12
0.2740
Iso-Penthane
n-C5H12
0.3326
Hexane
C6H14
0.5322
Gross Heating Value
-
(GHV)
1102.9145 BTU/SFC
Pressure
P
210.0983 Psig
Suhu
T
82.0917 0F
(Sumber : Main Laboratory PT TelPP, 2022)
85
Kondisi operasi dalam data aktual pabrik PT. Tanjungenim Lestari Pulp and
Paper dapat dilihat pada tabel 9.
Tabel 9. Kondisi Operasi Natural Gas
Natural Gass Consumption
Tanggal
Temperatur (0C)
(MMSCF)
01-08-22
1,2178
28.75
02-08-22
1,2416
28,42
03-08-22
1,5079
27,48
04-08-22
2,3203
27,63
05-08-22
2,5354
26,86
Rata-rata
1,7646
27,83
(Sumber:Distributed Control System (DCS) PT TelPP, 2022)
Dalam unit lime kiln kondisi operasi pada umpan dan produk berupa lime
mud dapat dilihat pada tabel 10.
Tabel 10. Kondisi Operasi Umpan dan Produk Lime Kiln
Temperatur (oC)
Tekanan (atm)
Umpan lime mud
70
1
Produk lime mud
340
1
Keterangan
(Sumber:Distributed Control System (DCS) PT TelPP, 2022)
Kondisi operasi natural gas pada reaksi kalsinasi dapat dilihat pada tabel 11.
Tabel 11. Kondisi Operasi Natural Gas (NG) Lime Kiln
Tanggal
Temperature
Relative
Temperatur
udara
Humidity
Flue gas
Excess air
Pembakaran
(%)
(0`C)
(%)
(0`C)
01-08-22
34
71
205,1
10
02-08-22
34
71
188,3
10
03-08-22
34
71
201,2
10
04-08-22
34
71
192,9
10
05-08-22
34
71
172,5
10
(Sumber: Distributed Control System (DCS) PT TelPP, 2022)
86
5.1.2 Diagram Pengamatan Proses
Diagram pengamatan proses lime kiln untuk hasil perhitungan neraca massa
dan neraca energi secara desain maupun aktual dari pabrik dapat dilihat pada
gambar 30 sampai gambar 33.
Blok diagram pada neraca massa secara desain berdasarkan data desain dapat
dilihat pada gambar 30.
Gambar 30. Blok Diagram Neraca Massa Secara Design
Stream 3
Excess Air =
O2
=
N2
=
T dry bulb =
RH
4.4
21
79
34
Stream 5
Flue Gas
T
= 200 °C
CO2
H2O
O2
N2
%
%
%
°C
= 90 %
LIME KILN
LIME KILN
Stream 2
NG ( Natural Gas)
T
= 30 °C
P
= 14 atm
V = 1.7646 MMSCF
GHV = 1250 Btu/SCF
Komposisi (% mol)
CH4
= 80.5126
C2H6
= 6.0338
C3H8
= 3.0081
i-C4H10 = 0.8180
n-C4H10 = 0.7282
i-C5H12 = 0.2740
n-C5H12 = 0.3326
C6H14
= 0.5322
CO2
= 6.4925
N2
= 1.2779
100
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
+
%
Stream 1
Feed (Lime Mud )
CaCO3
H2O
Inerts
T
= 70 ℃
P
=
1 atm
Dryness = 75.0 %
Stream 4
Produk (Burnt Lime )
T = 340 ℃
P = 1 atm
ṁ = 412 Ton/hari
Komposisi (%w)
CaO
= 86 %
CaCO3 = 2 %
Inerts = 12 %
+
100 %
87
Data aktual di pabrik di masukkan dalam bentuk blok diagram yang berisi data
langsung pada tanggal 1 Agustus 2022 dapat dilihat pada gambar 31.
Gambar 31. Blok Diagram Neraca Massa Aktual Tanggal 01 Agustus 2022
88
Neraca energi secara desain yang menggunaka data desain peralatan di pabrik
dapat dilihat pada blok diagram neraca energi pada gambar 32.
Gambar 32. Blok Diagram Neraca Energi Secara Design
Pada data aktual tanggal 1 Agustus 2022 blok diagram neraca energi dapat
dilihat pada gambar 33.
Gambar 33. Blok Diagram Neraca Energi Aktual Tanggal 01 Agustus 2022
89
5.2 Neraca Massa dan Neraca Energi
Perhitungan neraca massa dan neraca energi dilakukan secara aktual. Dapat
dilihat pada lampiran II. Data – data dari perhitungan aktual diambil dari tanggal
01 Agustus – 05 Agustus 2022. Dengan melakukan perhitungan efisiensi thermal
selama 5 hari, dimulai pada tanggal 01 Agustus – 05Agustus 2022. Dimana rumus
yang digunakan untuk menghitung Efisiensi Thermal adalah:
Efisiensi thermal (ɳ) =
Q termanfaatkan
Q Panas Masuk
x 100
5.2.1 Neraca Massa
Hasil perhitungan neraca massa berdasarkan lampiran II ditampilkan dalam
bentuk tabel. Neraca massa secara desain dan aktual dapat dilihat pada tabel 12
sampai 17.
Pada perhitungan neraca massa lime kiln yang menggunakan data desain
peralatan pabrik dapat dilihat pada tabel 12.
Tabel 12. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln secara Design
Komponen
CaCO3
CaO
CH4
C2H6
C3H8
Stream 1
640954.29
Inerts
Total Stream
Total
Output (Kg)
Stream 4 Stream 5
8240.00
354320.00
471197.35
35312.62
17604.81
4787.32
4261.77
1603.58
1946.53
3114.68
37997.14
7478.87
i-C4H10
n-C4H10
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
CO2
N2
H2O
O2
Input (Kg)
Stream 2
Stream 3
230131.43
1816450.4
7744204.6
1689973.5
213672.52
7736725.70
283347.30
2350397.68
49440.00
49440.00
920525.71 585304.65
10370470.68
11,876,301.05
412000.00
11464301
11,876,301.05
90
Pada data aktual tanggal 01 Agustus 2022 didapatkan hasil perhitungan yang
dapat dilihat pada tabel 13.
Tabel 13. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
01 Agustus 2022
Komponen
CaCO3
CaO
CH4
C2H6
C3H8
Stream 1
242834.71
Total Stream
Stream 3
120336.48
1259906.9
5825651.8
1160132.8
160731.86
5819832.79
154792.82
1768050.47
20066.00
20066.00
383237.19 438510.11
Total
Output (Kg)
Stream 4 Stream 5
4424.00
133510.00
354328.01
26908.73
13297.38
3563.77
2956.87
1109.87
1584.34
2328.05
26614.06
5819.03
i-C4H10
n-C4H10
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
CO2
N2
H2O
O2
Inerts
Input (Kg)
Stream 2
7742676.08
8,564,423.39
158000.00
8406423
8,564,423.39
Perhitungan pada tanggal 02 Agustus 2022 menggunakan data aktual dengan
hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 14.
Tabel 14. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
02 Agustus 2022
Input (Kg)
Komponen
CaCO3
CaO
CH4
C2H6
C3H8
i-C4H10
Stream 1
358845.00
Stream 2
Output (Kg)
Stream 3
Stream 4
6345.00
197400.00
370281.39
27126.96
13457.45
4751.04
Stream 5
91
n-C4H10
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
CO2
N2
H2O
O2
Inerts
Total Stream
3709.65
1128.06
1597.36
2550.24
30758.71
5637.08
186118.61
6084385.87
161829.26
1848421.02
31255.00
31255.00
576218.61 460997.95
Total
1365907.5
6090023.0
1272884.0
168038.27
8094636.15
9,131,852.72
235000.00
8896853
9,131,852.72
Pada tanggal 03 Agustus 2022 perhitungan menggunakan data aktual pabrik
pada tanggal tersebut menghasilkan nilai neraca massa dapat dilihat pada tabel 15.
Tabel 15. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
03Agustus 2022
Input (Kg)
Output (Kg)
Komponen
CaCO3
CaO
CH4
C2H6
C3H8
Stream 1
382577.79
Total Stream
Total
Stream 3
Stream 4
Stream 5
6526.00
210589.00
433344.61
32842.32
16515.39
4325.24
3651.66
1312.70
1841.44
2868.78
34923.91
6807.96
i-C4H10
n-C4H10
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
CO2
N2
H2O
O2
Inerts
Stream 2
207919.20
1580617.9
7125395.5
1479734.6
196600.81
7118587.51
189336.41
2162608.86
33885.00
33885.00
624381.99 538434.00
9470532.78
10,633,348.77
251000.00
10382349
10,633,348.77
92
Perhitungan pada pabrik menggunakan data aktual tanggal 04 Agustus 2022
hasil perhitungannya dapat dilihat pada tabel 16.
Tabel 16. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
04 Agustus 2022
Komponen
CaCO3
CaO
CH4
C2H6
C3H8
Stream 1
550398.29
Input (Kg)
Stream 2
Stream 3
Output (Kg)
Stream 4 Stream 5
9334.00
302996.00
n-C4H10
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
CO2
N2
H2O
O2
Inerts
666685.07
49731.33
24564.78
5259.45
6529.20
3145.40
2114.87
4324.10
54567.80
10816.05 10927658.00
287477.32
290648.04
3319794.83
46670.00
46670.00
Total Stream
884545.61 827738.06 14538100.87
359000.00
Total
16,250,384.54
i-C4H10
2410712.4
10938474
2240398.5
301799.53
15891385
16,250,384.54
Perhitungan pada pabrik menggunakan data aktual tanggal 05 Agustus 2022
hasil perhitungannya dapat dilihat pada tabel 17.
Tabel 17. Hasil perhitungan Neraca Massa Lime Kiln aktual pada tanggal
05 Agustus 2022
Komponen
CaCO3
CaO
CH4
C2H6
C3H8
i-C4H10
n-C4H10
i-C5H12
Stream 1
631429.29
Input (Kg)
Stream 2
Stream 3
Output (Kg)
Stream 4 Stream 5
9840.00
348090.00
606937.17
45592.71
23048.45
6099.31
5247.17
1876.36
93
n-C5H12
C6H14
CO2
N2
H2O
O2
Inerts
2699.82
3937.64
49758.29
9575.03
326100.84
2255719.8
9976479
2106826.4
275265.48
9966904.13
265094.42
3027920.24
52070.00
52070.00
Total Stream
1009600.1 754771.94 13259918.79
410000.00
Total
15,024,290.85
14614291
15,024,290.85
5.2.2 Neraca Energi
Hasil perhitungan neraca energi berdasarkan lampiran II ditampilkan dalam
bentuk tabel. Neraca energi secara desain dan aktual dapat dilihat pada tabel 18
sampai 23.
Dari data desain unit lime kiln hasil neraca energinya dapat dilihat dari tabel 18.
Tabel 18. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln Secara Design
Komponen
Panas sensibel umpan
lime mud (Q1)
Panas Pembakaran Natural gas
(Q2)
Panas sensibel
Natural Gas ( Q3)
Panas sensibel
udara (Q4)
Panas sensibel
burnt lime (Q5)
Panas sensibel
flue gas Q6)
Panas reaksi
kalsinasi (Q7)
Panas penguapan H2O
dari feed ( Q8)
Panas penguapan H2O
dari udara (Q9)
Heat Loss
Total
Input
(kcal)
26,008,203.29
7,800,793,279.30
1,475,194.79
11,729,791.38
(%)
0.3
3
99.
5
0.0
2
Output
(kcal)
(%)
201,292,814.99
2.56
8
771,748,092.17
9.84
4
0.1
5
-
224,879,720.63
-
2,238,948,668.5
7
28.6
-
2,756,685,841.7
2
35.2
7,840,006,469
1,646,451,331
7,840,006,469
21
100
100
2.9
94
Perhitungan neraca energi pada pabrik menggunakan data aktual tanggal 01
Agustus 2022 hasil perhitungannya dapat dilihat pada tabel 19.
Tabel 19. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
01 Agustus 2022
Komponen
Input
(kcal)
Panas sensibel umpan
lime mud (Q1)
11,041,940.91
Panas Pembakaran Natural gas
(Q2)
5,167,108,516.08
Panas sensibel
830,273.33
Natural Gas ( Q3)
Panas sensibel
6,530,907.27
udara (Q4)
Panas sensibel
burnt lime (Q5)
Panas sensibel
flue gas Q6)
Panas reaksi
kalsinasi (Q7)
Panas penguapan H2O
dari feed ( Q8)
Panas penguapan H2O
dari udara (Q9)
Heat Loss
Total
(%)
Output
(kcal)
(%)
0.213
99.65
0.016
0.126
1.56
81,104,859.52
586,771,018.94
11.3
-
84,736,090.26
1.6
-
1,170,753,599.82
23
-
1,505,979,331.90
29
5,185,511,637.58
100
1,756,166,737.13 33.9
5,185,511,637.58 100
Perhitungan neraca energi pada tanggal 02 Agustus 2022 menggunakan data
aktual dengan hasil perhitungan dapat dilihat pada tabel 20.
Tabel 20. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
02 Agustus 2022
Komponen
Input
(kcal)
Panas sensibel umpan
lime mud (Q1)
16,683,305.86
Panas Pembakaran Natural gas
(Q2)
5,425,116,129.92
Panas sensibel
793,148.11
Natural Gas ( Q3)
Panas sensibel
6,226,938.54
udara (Q4)
(%)
0.3
99.6
0.01
0.1
Output
(kcal)
(%)
95
Panas sensibel
burnt lime (Q5)
Panas sensibel
flue gas Q6)
Panas reaksi
kalsinasi (Q7)
Panas penguapan H2O
dari feed ( Q8)
Panas penguapan H2O
dari udara (Q9)
Heat Loss
Total
-
125,599,867.41
-
561,219,212.72
2.3
10
-
125,285,777.97
2
-
1,810,747,971.49
33
-
1,574,436,876.62
29
5,448,819,522.43
1,251,529,816.21
5,448,819,522.43
23
100
100
Pada tanggal 03 Agustus 2022 perhitungan menggunakan data aktual pabrik
pada tanggal tersebut menghasilkan nilai neraca energi dapat dilihat pada tabel 21.
Tabel 21. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
03 Agustus 2022
Komponen
Input
(kcal)
Panas sensibel umpan
18,136,766.06
lime mud (Q1)
Panas Pembakaran Natural gas
(Q2) 6,326,627,665.18
Panas sensibel
672,136.55
Natural Gas ( Q3)
Panas sensibel
5,282,958.28
udara (Q4)
Panas sensibel
burnt lime (Q5)
Panas sensibel
flue gas Q6)
Panas reaksi
kalsinasi (Q7)
Panas penguapan H2O
dari feed ( Q8)
Panas penguapan H2O
dari udara (Q9)
Heat Loss
Total
6,350,719,526.05
(%)
Output
(kcal)
(%)
0.3
99.6
0.01
0.083
135,919,122.36
707,393,513.97
100
2.14
11.1
133,656,568.88
2.1
2,022,845,914.93
32
1,842,053,893.31
29
1,508,850,512.60 23.8
6,350,719,526.05 100
96
Perhitungan neraca energi pada pabrik menggunakan data aktual tanggal 04
Agustus 2022 hasil perhitungannya dapat dilihat pada tabel 22.
Tabel 22. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
04 Agustus 2022
Komponen
Input
(kcal)
Panas sensibel umpan
lime mud (Q1)
25,587,565.81
Panas Pembakaran Natural gas
(Q2) 9,728,190,585.34
Panas sensibel
1,095,419.71
Natural Gas ( Q3)
Panas sensibel
8,600,318.26
udara (Q4)
Panas sensibel
burnt lime (Q5)
Panas sensibel
flue gas Q6)
Panas reaksi
kalsinasi (Q7)
Panas penguapan H2O
dari feed ( Q8)
Panas penguapan H2O
dari udara (Q9)
Heat Loss
Total
9,763,473,889.13
Output
(kcal)
(%)
(%)
0.3
100
0.01
0.1
188,073,664.78
1,032,333,540.42
100
1.93
10.6
192,305,418.35
2.0
2,796,866,873.05
29
2,827,714,759.39
29
2,726,179,633.14 27.9
9,763,473,889.13 100
Perhitungan neraca energi pada pabrik menggunakan data aktual tanggal 05
Agustus 2022 hasil perhitungannya dapat dilihat pada tabel 23.
Tabel 23. Hasil perhitungan Neraca Energi Lime Kiln aktual pada tanggal
05 Agustus 2022
Komponen
Input
(kcal)
Panas sensibel umpan
lime mud (Q1)
29,150,174.62
Panas Pembakaran Natural gas
(Q2)
8,867,784,749.76
Panas sensibel
705,943.08
Natural Gas ( Q3)
Panas sensibel
(%)
0.3
100
0.01
0.1
Output
(kcal)
(%)
97
udara (Q4)
Panas sensibel
burnt lime (Q5)
Panas sensibel
flue gas Q6)
Panas reaksi
kalsinasi (Q7)
Panas penguapan H2O
dari feed ( Q8)
Panas penguapan H2O
dari udara (Q9)
Heat Loss
Total
5,547,596.46
-
210,448,164.38
-
832,066,027.59
2.4
9.3
-
220,925,665.93
2
-
3,172,635,081.06
36
-
2,579,103,584.23
29
8,903,188,463.92
1,888,009,940.73
8,903,188,463.92
21
100
100
5.3 Analisis Sistem Kinerja
Unit Recausticizing and Lime Kiln menjadi suatu plant memiliki berfungsi
untuk meregenerasi white liquor yang pada awalnya berupa green liquor yang
digunakan dalam proses pemasakan chip menjadi pulp di Digester. Unit Lime kiln
memiliki fungsi untuk memproduksi atau menghasilkan senyawa CaO yang
berguna pada proses slaking di slaker yang menjadi bagian pada unit
Recausticizing Plant.
Lime kiln digunakan sebagai tempat terjadinya proses kalsinasi kapur
berbentuk drum atau rotary dengan diameter dalam 3,6 meter dan panjangnya
mencapai 95 meter dilengkapi dengan riding ring untuk membantu lime kiln
berputar. Proses kalsinasi berlangsung pada suhu 900 oC (Manual operating lime
kiln, 2022). Suhu bagian dalam lime kiln mencapai ±1000oC (Distributed Control
system PT TelPP, 2022). Panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu berasal dari
pembakaran di burner dengan bahan bakar yang digunakan adalah Natural Gas
(NG).
Dalam proses pembakaran dan proses produksi kapur bakar (CaO) ini, dapat
diketahui kinerja Lime kiln dengan menghitung efisiensi thermal. Besarnya nilai
efisiensi thermal yang didapat dari perhitungan data pada tanggal 01 sampai 05
Agustus 2022 dapat dilihat pada Tabel 24. Berdasarkan perhitungan efisiensi
thermal aktual Lime kiln yang didapatkan dari perhitungan lampiran II dapat dilihat
pada tabel 24. Sedangkan untuk perhitungan secara design efisiensi thermal lime
98
kiln adalah 79 % dan efesiensi thermal untuk data spesifikasi desain lime kiln pada
pabrik berkisar antara 65-79 %.
No.
1.
2.
3.
4.
5.
Tanggal
01 Agustus 2022
02 Agustus 2022
03 Agustus 2022
04 Agustus 2022
05 Agustus 2022
Rata-rata
Effesiensi Thermal
(%)
66.07
76.95
76.17
72.01
78.71
73.98
Tabel 24. Efisiensi Thermal Aktual Lime Kiln pada Tanggal 01-05 Agustus 2022
Pada Tabel 24. menunjukkan bahwa lime kiln mengalami fluktuasi terhadap
panas yang dihasilkan sebagai salah satu penyebab ketidakseragaman kapasitas
produksi per harinya, terjadi fluktuasi maka akan berdampak pada konsumsi bahan
bakar sebagai sumber energinya. Tabel 24 juga menunjukkan efisiensi thermal
Lime kiln yang dihitung selama 5 hari, dengan presentase rata-rata 73.98 % dimana
efisiensi Lime kiln berubah-ubah tiap harinya namun perubahan tersebut tidaklah
signifikan akan tetapi terjadi penurunan pada hari 1 pada tanggal 01 agustus 2022
sebesar 66.07 % hal ini dikarena pada keadaan tersebut alat lime kiln masih dalam
proses pemanasan awal kembali setelah produksi terakhir pada akhir bulan juli dan
hasil burnt limenya sedikit sedangkan jika dilihat dari hasil efisiensi thermal yang
dihitung secara design sebesar 78.92 %. Dari perhitungan yang telah dilakukan
dapat dianalisa bahwa efisiensi Lime kiln dipengaruhi beberapa faktor, antara lain;
banyaknya bahan bakar (Natural Gas) yang digunakan, temperatur flue gas dan
dryness lime mud.
Natural Gas yang digunakan untuk menghasilkan panas dari proses
pembakaran yang panasnya dipakai untuk proses kalsinasi, dari nilai heat loss yang
didapatkan menunjukkan bahwa saat Natural Gas digunakan masuk sebagai bahan
bakar di lime kiln melebihi kebutuhan akan menyebabkan pemanfaatan panasnya
kurang efektif karena panas yang masuk tidak sebanding dengan umpan lime mud
yang dimasukkan sehingga yang dihasilkan dari pembakaran Natural Gas akan
terbuang pada flue gas.
99
Hubungan Efisiensi Thermal dan Dryness Lime Mud pada tanggal 01 - 05
Agustus 2022 di Lime Kiln dapat dilihat pada gambar 34.
Gambar34. Hubungan Efisiensi Thermal dan Dryness Lime Mud
Dryness menunjukkan angka kekeringan pada umpan lime mud pada gambar
34 hubungan efisiensi thermal dan dryness lime mud berbanding terbalik dimana
pada tanggal 01 Agustus lime mud memiliki dryness sebesar 68.6 % dan memiliki
nilai efisiensi thermal 66.07 %, hal ini dikarena karena pada awal bulan kondisi
pabrik mulai start awal produksi kembali sehingga belum optimal sehingga
pembakaran yang terjadi menimbulkan banyaknya panas yang keluar dan membuat
panas pembakaran keluar yang melalui flash dryer dumper dengan panas berlebih
dan membuat lime mud dryness semakin tinggi, sedangkan pada tanggal 3 Agustus
dengan nilai dryness terendah yaitu 66.7 % lime kiln memiliki efisiensi thermal
cukup tinggi sebasar 76.17 % hal ini dikarenakan panas pembakaran pada lime mud
dryness yang rendah sehingga panas termanfaatkan dalam proses pembakaran. Pada
data lime mud dryness tertinggi yaitu sebesar 68.6 % dimana semakin tinggi dryness
maka panas dari bahan bakar akan lebih cepat membakar lime mud dan
menghasilkan kapur bakar (CaO) sedangkan untuk dryness yang rendah akan
membuat panas dari bahan bakar menguapkan air dari lime mud terlebih dahulu
setelah itu baru membakar lime mud untuk menghasilkan CaO, dari proses inilah
terlihat pengaruh dari dryness lime mud.
100
Heat loss dipengaruhi oleh panas dari lime kiln, semakin tinggi panas maka
kemungkinan heat loss terjadi lebih besar. Temperatur lime kiln yang melebihi
10000C mengakibatkan heat loss yag sangat besar. Heat loss paling besar tejadi di
dinding – dinding lime kiln dikarenakan pemakaian batu tahan api yang kurang
efektif sehingga menyebabkan panas pada lime kiln banyak hilang dan juga
permukaan lime kiln yang begitu panjang (95 meter) berpontesi kehilangan panas
yang sangat besar sebanding dengan panjang lime kiln tersebut. Kehilangan panas
dapat berupa panas yang terbuang bersamaan dengan gas – gas hasil pembakaran
(flue gas) yang keluar melalui stack gas.
Gambar 35. Hubungan Efisiensi Thermal dan Temperatur Flue gas
Hubungan antara Efisiensi Thermal dan Temperatur Flue gas pada tanggal 01
– 05 Agustus 2022 di Lime Kiln dapat dilihat pada Gambar 35, dari gambar tersebut
pada tanggal 1 Agustus temperatur flue gas 205.1 oC dan efisiensi thermal sebesar
66.07 % sedangkan pada tanggal 5 agustus dengan temperatur 172.5 oC dan
efisiensi thermal sebesar 78.71 % . Efisiensi thermal dipengaruhi temperatur flue
gas dikarenakan semakin besar temperatur flue gas maka semakin besar pula
persentase flue gas yang akan terbuang melalui stack gas, begitu juga sebaliknya
sehingga hubungan Efisiensi Thermal dan Temperatur Flue gas berbanding
terbalik. excess air juga mempengaruhi besarnya nilai flue gas dikarenakan untuk
101
mendapatkan pembakaran yang sempurna diperlukan jumlah udara yang lebih besar
daripada udara teoritis karena kondisi ruang bakar yang tidak sempurna, sehingga
diperlukan jumlah excess air yang tepat untuk mengurangi nilai heat loss pada flue
gas, apabila excess air berlebih akan menyebabkan meningkatnya kandungan CO2
di flue gas.
Efisiensi termal lime kiln setelah dilakukan perhitungan dapat dikategorikan
masih dalam keadaan bagus untuk ukuran ruang bakar yang memiliki kemungkinan
heat loss paling banyak. Nilai efisiensi thermal yang dihasilkan pun tidak terlalu
jauh dengan efisiensi desain. Ditinjau dari produk yang dihasilkan, lime kiln PT
Tanjungenim Lestari Pulp and Paper masih tergolong memenuhi target pencapaian
kebutuhan kapur bakar.
BAB VI
PENUTUP
PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper didirikan pada 18 Juni 1990 dan start
up pabrik dimulai pada Desember 1999, terletak di desa Banuayu Kecamatan
Rambang Dangku, Kabupaten Muara Enim, Sumatera Selatan. Bahan baku yang
digunakan di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper yaitu kayu jenis Accacia
Mangium dan Eucalyptus Pellita yang berasal dari PT. Musi Hutan Persada (MHP).
Namun untuk produksi saat ini digunakan kayu jenis Eucalyptus Pellita 90 % dan
sebagian masih menggunakan Accacia Mangium dengan kapasitas produksi pulp
sebesar 1.430 Adt/hari atau 500.000 Adt/tahun.
Proses produksi pulp, di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper terdiri dari
chip and wood preparation, cooking, washing and screening, bleaching, dan pulp
machine. Adapun proses pendukung pada produksi pulp di PT Tanjungenim Lestari
Pulp and Paper terdiri dari chemical plant, recovery plant dan recauticizing & lime
kiln plant. Proses recausticizing merupakan suatu proses daur ulang (recovery)
cairan bekas pemasak kayu (black liquor) menjadi cairan yang dapat digunakan
kembali sebagai cairan pemasak (white liquor), dengan penambahan kapur,
sedangkan lime kiln adalah suatu proses daur ulang lime mud yang terbentuk dari
proses recausticizing menjadi kapur kembali dengan cara kalsinasi didalam rotary
kiln, bahan bakar yang digunakan pada lime kiln adalah Natural Gas .
Berdasarkan hasil tugas khusus yang dilakukan di PT. Tanjungenim Lestari
Pulp and Paper, terdapat beberapa hasil analisis efisiensi thermal pada lime kiln,
yaitu:
1. Ketidakseragaman kapasitas produksi menyebabkan lime kiln mengalami
fluktuasi hal tersebut juga berdampak pada konsumsi bahan bakar.
2. Hubungan antara efisiensi thermal dan dryness lime mud berbanding terbalik,
dimana pada tanggal 01 Agustus lime mud memiliki dryness sebesar 68.6 % dan
memiliki nilai efisiensi thermal 66.07 % sedangkan pada tanggal 3 Agustus
dengan nilai dryness terendah yaitu 66.7 % lime kiln memiliki efisiensi thermal
76.17% lebih tinggi dibandingkan pada tanggal 01 Agustus.
3. Hubungan efisiensi thermal dan temperatur flue gas berbanding terbalik, dimana
pada tanggal 1 Agustus temperatur flue gas 205.1 oC dan efisiensi thermal-nya
102
103
66.07 % sedangkan pada tanggal 5 agustus dengan temperatur 172.5 oC dan
efisiensi thermal sebesar 78.71 %.
4. Temperatur flue gas juga dipengaruhi oleh excess air karena jumlah excess air
yang tepat berfungsi untuk mengurangi nilai heat loss pada flue gas, apabila
excess air berlebihan akan menyebabkan meningkatnya kandungan CO2 di flue
gas.
5. Efisiensi thermal pada lime kiln tergolong baik karena dari hasil perhitungan
nilai rata-rata persentase efisiensi thermal secara aktual yang dilakukan selama
5 hari yaitu 73.98 % sedangkan perhitungan secara design 78.92 % dimana hal
ini masih memenuhi efesiensi thermal berdasarkan perhitungan data design dan
spesifikasi plant secara desain lime kiln yang berkisar antara 65-79 %.
DAFTAR PUSTAKA
Alwis, A. R. (2016). Modul Pelatihan Pengenalan. PT Tanjungenim Lestari Pulp and
Paper.
Afrian, N., & Ervianto, E. (2015). 186054-ID-analisa-kinerja-electrostatic-precipitat.
2(2), 1–12.
Daily Report. (2022). Data DCS PT TeL PP. PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper.
Dean, J. A. (1934). Lange’s Handbook of Chemistry (5th ed.). NewYork: McGrawHill
Book Company Inc.
Erdiman. (2022). Buku Petunjuk Operasi Recausticizing & Lime Kiln. PT
Tanjungenim Lestari Pulp and Paper.
Factors, C., Data, C., Transfer, M., Dynamics, P., Kinetics, R., Control, P., Economics,
P., Equipment, H., Cooling, E., Drying, S., Absorption, G., Operations, L. E.,
Operations, G., Operations, L., Operations, S., Reduction, S., Enlargement, S.,
Processes, A. S., Reactors, C., … Resources, E. (n.d.).(1999). Perry's Chemical
Engineers 7 Handbook.
Hougen, Olaf A dkk. (1959). Chemical Process Principles. New York: John Wiley &
Sons inc
Malik, J., Adi, S., dan Al., E. (2007). Sari Hasil Penelitian Mangium (Acacia mangium
Willd).
Retrieved
September
26,
http://storage.jakstik.ac.id/ProdukHukum/kehutanan/Sari
2017,
Hasil
from
Penelitian
Mangium (Acacia mangium Willd).
Maloney, J. O. (1997). Perry’s chemical engineers’s handbook (7th ed). United States
of America: McGraw-Hill.
Voutchkov, Nikolay. (2017). Introduction to Wastewater Clarifier Design. SunCam
online continuing education course
Prabawati, Y., Susy, dan Wijaya, A. G. (2008). Pemanfaatan Sekam Padi dan Pelepah
Pohon Pisang Sebagai Bahan Alternatif Pembuat Kertas Berkualitas.
Aplikasinya, Jurnal Aplikasi Ilmu Agama, IX(1), 44-56.
PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper. (2022). Lokasi PT. Tanjungenim Lestari
104
Pulp and Paper. Diakses pada 01 Agustus 2022 , dari http://www.google.co.id.
PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper. (2022). Company profile PT. Tanjungenim
Lestari Pulp and Paper. Muara Enim: PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper.
PT.Tanjungenim Lestari Pulp and Paper. (2016). Data konsumsi energi PT.
Tanjungenim Lestari Pulp and Paper. Muara Enim: PT. Tanjungenim Lestari
Pulp and Paper.
PT.Tanjungenim Lestari Pulp and Paper. (2022). Main Laboratory PT. Tanjungenim
Lestari Pulp and Paper. Muara Enim: PT. Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
Rai, N., Kumar, R., Haque, A., Hassan, I., & Dey, S. (2017). Study of Human
Recombinant Sestrins 1 and 2 Produced in the Prokaryotic System, “Molecular
Biology.”
Molecular
Biology,
06(3),
473–482.
https://doi.org/10.7868/s0026898417020173
Smook, G.A. (1982). Handbook for Pulp & Paper Technologists. Technical
Association of the Pulp and Paper Industry, Atlanta, Georgia.
105
LAMPIRAN II
PERHITUNGAN
1. Neraca Massa Sistem Lime Kiln Tanggal 01 Agustus 2022
Stream 3
Excess Air
O2
N2
T dry bulb
RH
=
=
=
=
10
21
79
34
Stream 5
Flue Gas
= 205 °C
T
CO2
H2O
O2
N2
%
%
%
°C
= 71%
LIME KILN
LIME KILN
Stream 2
NG ( Natural Gas)
T
= 29 °C
P
= 15 atm
V
= 1.2178 MMSCF
GHV = 1105.041 Btu/SCF
Komposisi (% mol)
CH4
= 80.8027
C2H6
= 6.1364
C3H8
= 3.0324
i-C4H10 = 0.8127
n-C4H10 = 0.6743
i-C5H12 = 0.2531
n-C5H12 = 0.3613
C6H14
= 0.5309
CO2
= 6.0692
N2
= 1.3270
100
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
+
%
Stream 1
Feed (Lime Mud )
CaCO3
H2O
Inerts
=
70 ℃
T
=
1 atm
P
=
68.6
Dryness
Stream 4
Produk (Burnt Lime )
T = 340 ℃
P = 1 atm
ṁ =
158 Ton/hari
Komposisi (%w)
CaO
= 85 %
CaCO3 = 2.8 %
Inerts
= 13 %
+
100 %
Gambar LII.1 Blok Diagram Neraca Massa Sistem
Lime Kiln Tanggal 01 Agustus 2022
117
%
A.
Neraca Massa Sistem Lime Kiln
Menghitung Komponen Masuk Lime Kiln
Stream 1 : Feed Lime Kiln
Diketahui :
Laju alir massa produk (Burnt Lime) Lime Kiln
=
158
Massa produk (Burnt Lime)
=
158 ton/hari x
1 Hari
=
158 ton
x
1000 kg
1 ton
= 158000 kg
ton/hari
Tabel LII.1 Komposisi Produk (Burnt
Lime)
Komponen
Komposisi (%w)
CaO
84.5
CaCO3
2.8
Inerts
12.7
Total
100
Massa komponen Produk (Burnt Lime)
- CaO
= 84.5 % x
158000 kg / BM
=
133510 kg
/
56
kg/kmol =
- CaCO3 =
=
2.8
% x
4424
kg
= 12.7 % x
= 20066.00 kg
Reaksi kalsinasi =
- Inerts
158000 kg / BM
/
100 kg/kmol =
158000
2428.35
2384.11
2384.11
44.24
2384.11
1 mol CaCO3
=
x mol CaO
mol CaO
= 1
x 2384.11 kmol
1
= 2384.11
kmol
= CaCO3 bereaksi x BM
Massa CaCO3 Bereaksi
CO2 terbentuk
=
=
2384.11 kmol
= 238410.71 kg
1 mol CO2
x mol CaO
1 mol CaO
44.24
kmol
2384.11
2384.11
x 100 /kmol
= 1
x 2384.11 kmol
1
= 2384.11
kmol
Massa CO2 terbentuk
= 2384.11 kmol x
=
104900.71 kg
118
kmol
kg
Mula-mula
Beraksi
Sisa
CaCO3 bereaksi
Massa CaCO3 Bereaksi
2384.1
44
/kmol
kmol
kmol
kmol
_
CaCO3 residu =
2.8 %
yang terbentuk
x
84.5 %
= 2.8 %
x 133510 kg
84.5 %
=
4424.00 kg
mol CaCO3 resid u =
=
4424.00
kg
100
kg/kmol
44.24 kmol
CaCO3 umpan
= massa CaCO3 bereaksi + massa CaCO3 sisa
4424.00
= 238410.71 kg +
kg
= 242834.71 kg
mol CaCO3 mula-mula (umpan)
242834.71
100
2428.35
=
=
kg
kg/kmol
kmol
Massa inerts =
%w inerts
x massa CaO
%w CaO
= 12.7 %
x
133510.00
kg
84.5 %
=
20066.00
kg
= Massa CaCO3 + Massa Inerts
= 242834.71 kg + 20066.00 kg
= 262900.71 kg
Massa total Lime Mud kering
Diketahui : Lime Mud memiliki dryness
=
Massa H2O pada Lime Mud
%
Massa total Lime Mud
x
%
kering
%
x 262900.71 kg
%
=
=
31.4
68.6
31.4
68.6
68.6 %
= 120336.48 kg
Tabel LII.2 Stream 1 Komposisi dan Massa Umpan Masuk
Lime Kiln
Komposisi
BM
Massa
Kompone
(%w)
kg/kmol
(kg)
CaCO3
63.36
100
242834.71
H2O
31.40
18
120336.48
Inerts
5.24
20066.00
Total
100.00
383237.19
119
Mol
(kmol)
2428.35
6685.36
-
Steam 2 : Natural Gas (NG)
Tabel LII.3 Komposisi Natural Gas (NG)
Komposisi
mol
BM
Komponen
(% mol)
(kmol)
(kg/kmol)
CH4
80.8027
80.80
16
C2H6
6.1364
6.1364
30
C3H8
3.0324
3.032
44
i-C4H10
0.8127
0.8127
58
n-C4H10
0.6743
0.6743
58
i-C5H12
0.2531
0.2531
72
n-C5H12
0.3613
0.3613
72
C6H14
0.5309
0.5309
86
CO2
6.0692
6.0692
44
N2
1.3270
1.327
28
Total
100
100
Diketahui :
BM Campuran
=
R
=
V
=
=
=
=
=
T
P
Massa
(kg)
1292.84
184.09
133.43
47.14
39.11
18.22
26.01
45.66
267.04
37.16
2090.70
2090.70
kg
= 20.907 kg/kmol
100
kmol
0.082 atm L/gmol K
(sumber : Olaf,A.Hougen,1959,h.51)
1.22
MMSCF
x 106
ft3
1217800
x 106
28.75 °C
+
273 K
301.75 K
15.22 atm
Persamaan Gas Ideal
P x V =
n x R x T
(sumber : Olaf,A.Hougen,1959,h.49)
Massa
P x V
=
x R x T
BM
Massa = P x V x BM
R x T
Massa Natural Gas
= 15 atm x
0.082
x (
=
1217800
atm L
x
gmol K
103 𝑔𝑚𝑜𝑙
1 kmol
438510.1
ft3
(
0.028𝑚3
3
1 ft
( 28.8 +
)
kg
120
) x
273 K )
20.907
) x
(
kg/kmol
10−3𝑚3
1L
)
Tabel LII.4 Stream 2 Komposisi dan Massa Natural Gas
Komponen
CH4
C2H6
C3H8
i-C4H10
n-C4H10
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
CO2
N2
Total
Stream 3 :
Komposisi
(%mol)
80.8027
6.1364
3.0324
0.8127
0.6743
0.2531
0.3613
0.5309
6.0692
1.3270
100
BM
kg/kmol
16
30
44
58
58
72
72
86
44
28
Massa
(kg)
354328.01
26908.73
13297.38
3563.77
2956.87
1109.87
1584.34
2328.05
26614.06
5819.03
438510.1
Mol
(kmol)
22145.50
896.96
302.21
61.44
50.98
15.41
22.00
27.07
604.86
207.82
24334.27
Udara Pembakaran
Reaksi Pembakaran Natural Gas
CH4
kmol +
2O2
22145.50
44291.00 kmol
CO2
+ 2H2O
22145.50 kmol 44291.00
kmol
3,5O2
C2H6 kmol +
3139.35 kmol
896.96
2CO2
+ 3H2O
1793.92 kmol 2690.8735
kmol
5O2
C3H8 kmol +
1511.07 kmol
302.21
3CO2
+ 4H2O
906.6 kmol 1208.8528
kmol
i-C4H10 kmol +
61.44
6,5O2
399.39 kmol
4CO2
+ 5H2O
245.78 kmol 307.2217
kmol
n-C4H10 kmol +
50.98
6,5O2
331.37 kmol
4CO2
+ 5H2O
203.92 kmol 254.90291
kmol
i-C5H12 kmol +
15.41
8O2
123.32 kmol
5CO2
+ 6H2O
77.07 kmol 92.489092
kmol
n-C5H12 kmol +
22.00
8O2
176.04 kmol
5CO2
+ 6H2O
110.02 kmol 132.02809
kmol
C6H14 kmol +
27.07
9,5O2
257.17 kmol
6CO2
+ 7H2O
162.42 kmol 189.49246
kmol
121
Tabel LII.5 Mol O2 teoritis
Komponen
O2 (kmol)
CH4
44291.00
C2H6
3139.35
C3H8
1511.07
i-C4H10
399.39
n-C4H10
331.37
i-C5H12
123.32
n-C5H12
176.04
C6H14
257.17
CO2
N2
Total
50228.71
jadi, Total O2 teoritis yang digunakan untuk reaksi pembakaran
Natural Gas adalah =
50228.71 kmol
=
50228.71 kmol x 32 kg/kmol
=
1607318.61 kg
Menghitung O2 dari udara (10 % udara excess)
O2 dari udara = ( 100 % + udara excess %) x O2 teoritis
= 110 % x 50228.71 kmol
= 55251.58 kmol x 32 kg/kmol
= 1768050.47 kg
- O2 teoritis
= O2 dari udara
= 1768050.47 kg - 1607318.61 kg
= 160731.86 kg
Menghitung N2 dari Udara
N2 dari Udara = (79/21) x O2 dari udara
= 3.76 x 55251.58 kmol
= 207851.171 kmol x 28 kg/kmol
= 5819832.794 kg
Menghitung Udara Supply
Udara Suplai = N2 dari Udara + O2 dari udara
= 5819832.79 kg + 1768050.5 kg
=
7587883.26 kg
Menghitung H2O di Udara Untuk Pembakaran
Dari Fig.12-36 Hal.12-28, Perrys Chemical Engineering Hanbook 7
apabila ditarik garis antara RH 71% dan temperatur bola kering 34 °C
didapatkan kelembaban udara adalah 0.0204 kg H2O/kg udara kering.
kg H2O
Maka, H2O di udara
= 0.0204
x
Udara Suplai
kg udara kering
kg H2O
= 0.0204
x
7587883.26
kg udara kering
=
154792.82 kg
(sumber : Psychrometry Chart, Perrys Chemical Engineering Hanbook 7
th edition ,P.12-28)
O2 berlebih
122
kg
Tabel LII.6 Stream 3 Komposisi Udara Pembakaran
Komponen
O2
N2
H2O
Total
BM
(kg/kmol)
32
28
18
massa
(kg)
1768050.47
5819832.79
154792.82
7742676.1
mol
(kmol)
55251.58
207851.17
8599.60
271702.35
B. Menghitung Komponen Keluar Lime Kiln
Stream 4 : Produk (Burnt Lime )
Tabel LII.7 Stream 4 Komposisi dan Massa Produk (Burnt Lime ) Lime Kiln
Komponen
CaO
CaCO3
Inerts
Total
Komposisi
(%w)
84.5
2.8
12.7
100
BM
kg/kmol
56.00
100
-
Massa
(kg)
133510.00
4424.00
20066.00
158000.00
Mol
(kmol)
2384.107143
44.24
-
Stream 5 :
Flue Gas
Menghitung O2 Flue Gas
O2 total keluar stack
= O2 dari udara - O2 teoritis
1607318.61 kg
= 1768050.5 kg = 160731.86 kg
Menghitung N2 Flue Gas
N2 total dalam flue gas adalah
= N2 dari udara + N2 Natural Gas
5819.0 kg
= 5819832.79 kg +
= 5825651.82 kg
Menghitung CO2 Flue Gas
CO2 Total dalam Flue Gas adalah
= CO2 Reaksi Pembakaran + CO2 Natural Gas + CO2 Hasil Reaksi
kalsinasi
CO2 Hasil Reaksi Pembakaran
Tabel LII.8 Mol CO2 Hasil Reaksi Pembakaran
Komponen
CO2 (kmol)
CH4
22145.50
C2H6
1793.92
C3H8
906.64
i-C4H10
245.78
n-C4H10
203.92
i-C5H12
77.07
n-C5H12
110.02
C6H14
162.42
CO2
N2
Total
25645.28
123
Total CO2 hasil reaksi pembakaran adalah
44
kg/kmol
= 25645.28 kmol x
= 1128392 kg
CO2 pada Natural Gas
44
= 604.86 kmol x
= 26614.06 kg
kg/kmol
CO2 hasil reaksi kalsinasi
44
= 2384.1 kmol x
= 104900.71 kg
kg/kmol
Jadi, CO2 Total dalam Flue Gas adalah
= CO2 Reaksi Pembakaran + CO2 Natural Gas + CO2 Hasil Reaksi kalsinasi
= 1128392 kg + 26614.06 kg + 104900.71 kg
= 1259906.89 kg
Menghitung H2O Flue Gas
H2O Total dalam Flue Gas adalah
= H2O Reaksi Pembakaran + H2O di udara + H2O pada Lime Mud (Feed)
H2O Hasil Reaksi Pembakaran
Tabel LII.9 Mol H2O Hasil Reaksi Pembakaran
Komponen
CH4
C2H6
C3H8
i-C4H10
n-C4H10
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
CO2
N2
Total
Total H2O hasil reaksi pembakaran adalah
18
kg/kmol
= 49166.86 kmol x
= 885003.52 kg
Total H2O di udara adalah
= 154792.82 kg
Total H2O pada Lime Mud (Feed) adalah
= 120336.48 kg
124
H2O (kmol)
44291.00
2690.87
1208.85
307.22
254.90
92.49
132.03
189.49
49166.86
jadi, H2O Total dalam Flue Gas adalah
= H2O Reaksi Pembakaran + H2O di udara + H2O pada Lime Mud (Feed)
= 885003.52
kg +
154792.82 kg +
120336.48 kg
= 1160132.81 kg
Tabel LII.10 Stream 5 Komposisi dan Massa Flue Gas
Komponen
CO2
H2O
O2
N2
Total
Komposisi
BM
Massa
Mol
(%)
14.99
13.80
1.91
69.30
100.00
kg/kmol
44
18
32
28
(kg)
1259906.9
1160132.8
160731.86
5825652
8406423.39
(kmol)
28634.25
64451.82
5022.87
208058.99
98108.94
Tabel LII.11 Neraca Massa Total Lime Kiln Tanggal 01 Agustus 2022
Komponen
CaCO3
CaO
CH4
C2H6
C3H8
i-C4H10
n-C4H10
i-C5H12
n-C5H12
C6H14
CO2
N2
H2O
O2
Inerts
Total Stream
Total
Stream 1
Input (Kg)
Stream 2
Stream 3
242834.71
4424.00
133510.00
354328.01
26908.73
13297.38
3563.77
2956.87
1109.87
1584.34
2328.05
26614.06
5819.03
120336.48
20066.00
383237.19
Output (Kg)
Stream 4
Stream 5
5819832.79
154792.82
1768050.47
1259906.9
5825651.8
1160132.8
160731.86
438510.11
7742676.08
8,564,423.39
20066.00
158000.00
8406423.4
8,564,423.39
125
`
Stream 3
O2 =
N2 =
H2O =
1768050.47 kg
5819832.79 kg
154792.82 kg
Stream 5
Flue Gas
CO2 =
H2O =
O2
=
=
N2
1259906.89
1160132.81
160731.86
5825651.82
kg
kg
kg
kg
LIME KILN
Stream 2
NG ( Natural Gas)
= 438510.11 kg
Stream 1
Feed (Lime Mud )
CaCO3 =
242834.71
H2O
=
120336.5
Inerts
=
20066.0
Stream 4
Produk (Burnt Lime )
= 133510.0
kg
CaO
CaCO3
= 4424.00
kg
= 20066.00
kg
Inerts
Gambar LII.2 Blok Diagram Neraca Massa Sistem Lime Kiln 01 Agustus 2022
126
2. Neraca Energi Sistem Lime Kiln Tanggal 01 Agustus 2022
Stream 3
Udara Pembakaran
T dry bulb =
34
Q4 Sensibel udara
Stream 5
Flue Gas
T = 205 °C
Q6 Sensibel Flue Gas
Q8 Laten H2O dari Feed
Q9 Laten H2O dari Udara
°C
LIME KILN
Stream 2
NG ( Natural Gas)
T = 28.8 °C
P = 15.22 atm
V =
1.2178
MMSCF
Btu/SCF
GHV =
1105.0405
Q2 Pembakaran Natural Gas
Q3 Sensibel Natural Gas
Stream 1
Feed (Lime Mud)
T = 70 ℃
P = 1 atm
Q1 Sensibel Feed
Stream 4
Produk (Burnt Lime )
T = 340 ℃
P = 1 atm
Q5 Sensibel Burnt Lime
Gambar L I I . 3 Blok Diagram Neraca Energi Sistem
Lime Kiln
Tanggal 01 Agustus 2022
Neraca Energi Sistem Lime Kiln
A. Panas Masuk
1. Panas Sensibel Feed ( Lime mud) ( Q1)
Untuk menentukan panas sensibel feed diperlukan data kapasitas panas ( Cp)
Nilai Cp dapat dihitung dengan menggunakan tabel variabel A,B,C
Basis Perhitungan
= 1 hari operasi
Temperatur Reference
=
25
℃
=
25
℃ + 273 K
=
298
K
Tabel L I I . 1 2 Variabel A,B dan C untuk komponen Feed (Lime Mud)
Komponen
A
B
C
CaCO3
20
0.0119
-307600
H2O
8.2
0.0002
1.34E-06
(Sumber : Perry, R.H, 7th edition tabel 2-194 h. 161-168)
Temperatur lime mud = 70 °C
= 70
°C +
273
°K
=
343
K
127
Tabel LII.13 Nilai Cp inerts pada feed (Lime Mud)
Komponen
Cp (kcal/kg K)
Inerts
0.54
(Sumber: Manual Operating Lime Kiln PT TelPP )
Tabel LII.14 Komposisi Feed (Lime Mud)
Massa
BM
Komponen
(kg)
(kg/kmol)
CaCO3
120336.48
100
H2O
20066.00
18
Inerts
383237.19
-
mol
Temperatur
(kmol) Tref ( T2 (K)
1203.4 298
343
1114.78 298
343
298
343
- CaCO3
Cp
= A + B x T + C T2
(Sumber : Perry, R.H, 7th edition h. 161-168 )
𝑇2
Cpm
⨜ 𝑇1
=
𝐴+𝐵𝑇+ 𝐶𝑇−2 𝑑𝑇
𝑇2−𝑇1
𝐴 𝑇2 − 𝑇1 +
=
=
900
𝐵
𝑥 (𝑇22 − 𝑇12) + −𝐶 𝑥 𝑇2−1 − 𝑇1−1
2
𝑇2 − 𝑇1
+
171.63
Q CaCO3 = n x Cpm x ∆T
=
1,126,597.32
- H2O
Cp
= A + B x T + C T2
(Sumber : Perry, R.H, 7th edition h. 161-168 )
𝑇2
=
+ - 135.4
45
20.8046 kcal/kmol K
=
Cpm
( kcal/kmol K )
⨜ 𝑇1
kcal
( kcal/kmol K )
𝐴+𝐵𝑇+ 𝐶𝑇−2 𝑑𝑇
𝑇2−𝑇1
𝐵
𝐴 𝑇2 − 𝑇1 + 2 𝑥 (𝑇22 − 𝑇12) + −𝐶 𝑥 𝑇2−1 − 𝑇1−1
=
𝑇2 − 𝑇1
=
369
+
171.628
+
45
=
12.0140 kcal/kmol K
128
0.0000000006
Q H2O
= n x Cpm x ∆T
=
602,679.80
kcal
- Inerts
Q Inerts
= m x Cp x ∆T
9312663.79
kcal
=
Tabel LII.15 Panas Sensibel Feed ( Lime Mud)
Komponen
Q1 (kcal)
1,126,597.32
CaCO3
H2O
602,679.80
Inerts
9312663.79
Total
11,041,940.91
2. Panas Pembakaran Natural Gas ( Q2)
Massa =
438,510.11
kg
0.3 kcal 1 SCF
lb
GHV =
1,105.0405
Btu/SCF
1 Btu 0.1 lb 0.4536 kg
=
11783.328
kcal/kg
(Sumber: Manual Operating Lime Kiln PT TelPP )
Q2
= m x GHV
=
5,167,108,516.08 kcal
3. Panas Sensibel Natural Gas (Q3)
Untuk menghitung panas sensibel pada natural gas dibutuhkan kapasitas panas (C
Nilai Cp dapat dihitung menggunakan variabel A,B,C,D,E
Tabel LII.16 Variabel A,B,C,D, dan E untuk komponen natural gas
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 33-55)
Tabel LII.17 Komposisi dan Massa Natural Gas
Komp
Komponen
BM
Massa
Mol
(% mol) kg/kmol
(kg)
Kmol
CH4
80.8
16
354328.0
22145.50
C2H6
6.136
30
26908.73
896.96
C3H8
3.032
44
13297.38
302.21
i-C4H10
0.813
58
3563.77
61.44
n-C4H10
0.674
58
2956.87
50.98
i-C5H12
0.253
72
1109.87
15.41
n-C5H12
0.361
72
1584.34
22.00
C6H14
0.531
86
2328.05
27.07
CO2
6.069
44
26614.06
604.86
N2
1.327
28
5819.03
207.82
Total
100
438510.1
24334.27
129
Tref (K)
T2 (K)
=
298
K
=
302
K
- Q CH4
Cp = A + B T + C 𝑇2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 30)
𝑇2
A + B T + C T2 + D T3 + E
T4
⨜T1
Cpm =
=
𝑑𝑇
𝑇2 − 𝑇1
𝐵
2
2
𝐴 (𝑇2 − 𝑇1) +
𝑥 𝑇2 − 𝑇1
2
+
𝐶
3
3
𝑥 𝑇2 − 𝑇1
3
+
𝐷
4
4
𝑥 𝑇 2 − 𝑇1
4
+
𝐸
5
5
𝑥 𝑇2 − 𝑇1
5
𝑇2 − 𝑇1
= 131.03 +
-44.9328952 +
= 36.403 Joul
gmo
0.001
1
64.69289929
3.75
KJ
J
0.239
1
+ -15.476 + 1.19248
Kcal 1000 gmol
KJ 1 kmol
= 8.7002 kcal/Kmol K
Q CH4
= n x Cpm x ∆T
=
722,513.77
kcal
- QC2H6
Cp
= A + B T + C 𝑇2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h.
𝑇2
⨜T1
Cpm =
A + B T + C T2 + D T3 + E T4 𝑑𝑇
𝑇2 − 𝑇1
𝐴 (𝑇2 − 𝑇1) +
=
= 105.55 +
= 53.498
𝐵
𝑥 𝑇2 2 − 𝑇1 2
2
+
𝐶
𝑥 𝑇23 − 𝑇13
3
+
𝐷
𝑥 𝑇24 − 𝑇14
4
+
𝐸
𝑥 𝑇25 − 𝑇15
5
𝑇2 − 𝑇1
63.89030806
3.75
48.85750922 +
Joule
gmol K
0.001
1
= 12.786 kcal/Kmol K
130
+ -19.297 + 1.6179
KJ 0.24 Kmol 1000 gmol
J
1
KJ
1 kmol
Q C2H6
= n x Cpm x ∆T
=
43,006.66
kcal
- Q C3H8
Cp = A + B T + C 𝑇2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 30 )
𝑇2
Cpm =
⨜T1
A + B T + C T2 + D T3 + E T4 𝑑𝑇
𝐴 (𝑇2 − 𝑇1) +
=
𝑇2 − 𝑇1
𝐵
𝐶
𝑥 𝑇2 2 − 𝑇1 2 +
𝑥 𝑇23 − 𝑇13
2
3
+
𝐷
𝑥 𝑇24 − 𝑇14
4
+
𝐸
𝑥 𝑇2 5 − 𝑇15
5
𝑇2 − 𝑇1
= 106.04 +
= 74.965
66.08563112
3.75
130.445625 +
Joule
gmol K
0.001
1
KJ
J
+ -23.533 + 2.08251
0.239
1
Kcal 1000 gmol
KJ
1
kmol
= 17.917 kcal/Kmol K
Q C3H8
= n x Cpm x ∆T
=
20,304.94
kcal
- Q i-C4H10
Cp = A + B T + C 𝑇2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 30)
𝑇2
⨜T1
Cpm =
A + B T + C T2 + D T3 + E T4
𝑑𝑇
𝑇2 − 𝑇1
𝐴 (𝑇2 − 𝑇1) +
=
+
𝐶
𝑥 𝑇23 − 𝑇13
3
+
𝐷
𝑥 𝑇24 − 𝑇1 4
4
+
𝐸
𝑥 𝑇25 − 𝑇15
5
𝑇2 − 𝑇1
= 25.395 +
= 99.105
𝐵
𝑥 𝑇22 − 𝑇12
2
-34.63619519
3.75
383.9936859 +
Joule
gmol K
0.001
1
KJ
J
= 23.686 kcal/Kmol K
Q i − C4H10 = n x Cpm x ∆T
=
5,457.69
131
kcal
+ -3.72645 + 0.6195
0.239
1
Kcal 1000 gmol
KJ
1
kmol
- Q n-C4H10
= A + B T + C 𝑇2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
Cp
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 30 )
𝑇2
Cpm =
⨜T1
𝑑𝑇
A + B T + C T2 + D T3 + E T4
𝑇2 − 𝑇1
1
=
75.21+
= 100.75
316.5892828 +
Joule
gmol K
-4.432124559 + -9.56372 + 1.0356
3.75
0.001
KJ 0.239 Kcal 1000 gmol
1
J
1
KJ
1
kmol
= 24.079 kcal/Kmol K
Q n − C4H10 = n x Cpm x ∆T
=
4,603.29
kcal
- Q i-C5H12
Cp = A + B T + C 𝑇2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 30 )
𝑇2
⨜𝑇1
A + B T + C T2 + D T3 + E T4 𝑑𝑇
Cpm =
𝑇2 − 𝑇1
𝐴 (𝑇2 − 𝑇1) +
=
+
𝐶
𝑥 𝑇23 − 𝑇13
3
+
𝐷
𝑥 𝑇2 4 − 𝑇1 4
4
+
𝐸
𝑥 𝑇2 5 − 𝑇15
5
𝑇2 − 𝑇1
= -3.304 +
= 121.01
𝐵
𝑥 𝑇22 − 𝑇12
2
534.1298531 +
Joule
gmol K
-83.62123768
+6.8273 + -0.2588
3.75
0.001
KJ 0.239 Kcal 1000 gmol
1
J
1
KJ
1 kmo
= 28.92 kcal/Kmol K
Q i − C5H12 = n x Cpm x ∆T
=
1,671.77
- Q n-C5H12
Cp = A + B T + C 𝑇2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 30 )
132
kcal
𝑇2
⨜ 𝑇1
Cpm =
=
A + B T + C T2 + D T3 + E T4
𝑑𝑇
𝑇2 − 𝑇1
𝐵
𝐶
𝑥 𝑇22 − 𝑇12 +
𝑥 𝑇23 − 𝑇13
𝐴 (𝑇2 − 𝑇1) +
2
3
+
𝐷
𝑥 𝑇24 − 𝑇14
4
+
𝐸
𝑥 𝑇25 − 𝑇15
5
𝑇2 − 𝑇1
= 100.02 +
363.4934813 +
= 123.42
Joule
gmol K
= 29.497 kcal/Kmol K
14.43989756
3.75
0.001
1
KJ
J
+ -16.827 + 1.69939
0.239
1
Kcal 1000 gmo
KJ
1 kmo
Q n − C5H12 = n x Cpm x ∆T
=
2,434.04 kcal
- Q C6H14
Cp
= A + B T + C 𝑇 2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 30 )
𝑇2
⨜T1
A + B T + C T2 + D T3 + E T4 𝑑𝑇
Cpm =
𝐴 (𝑇2 − 𝑇1) +
=
𝑇2 − 𝑇1
𝐵
𝐶
𝑥 𝑇22 − 𝑇12 +
𝑥 𝑇23 − 𝑇13
2
3
+
𝐷
𝑥 𝑇2 4 − 𝑇14
4
+
𝐸
𝑥 𝑇25 − 𝑇15
5
𝑇2 − 𝑇1
= 97.215 +
= 148.96
471.4822172 +
Joule
gmol K
4.21225503
3.8
0.001
1
= 35.601 kcal/Kmol K
Q C6H14 = n x Cpm x ∆T
=
3,614.02
- Q CO2
+ -16.095 + 1.78273
KJ 0 Kc 1000 gmol
J
1 KJ 1 kmol
kcal
Cp = A + B T + C 𝑇2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 30 )
𝑇2
⨜T1
A + B T + C T2 + D T3 + E T4 𝑑𝑇
Cpm =
𝐴 (𝑇2 − 𝑇1) +
=
= 102.89 +
𝑇2 − 𝑇1
𝐵
𝑥 𝑇22 − 𝑇12 +
2
𝐶
𝑥 𝑇23 − 𝑇13
3
+
𝐷
𝑥 𝑇24 − 𝑇14
4
+
𝐸
𝑥 𝑇25 − 𝑇15
5
𝑇2 − 𝑇1
47.58453984 +
133
-6.594399737
3.8
+ 0.4042 + -0.0091
= 38.473
Joule
gmol K
0.001
1
KJ
J
0.239
1
Kcal 1000 gmo
KJ
1 kmo
= 9.1951 kcal/Kmol K
Q CO2 = n x Cpm x ∆T
=
20,856.64
kcal
- Q N2
Cp
= A + B T + C 𝑇2 + 𝐷 𝑇3 + E 𝑇4
(Sumber : Carl L. Yaws tabel 2-1 h. 30 )
𝑇2
⨜T1
A + B T + C T2 + D T3 + E T4
Cpm =
𝐴 (𝑇2 − 𝑇 1) +
=
𝑇2 − 𝑇1
𝐵
𝐶
2
2
3
3
𝑥 𝑇 2 − 𝑇1
+
𝑥 𝑇2 − 𝑇1
2
3
+
𝐷
4
4
𝑥 𝑇 2 − 𝑇1
4
+
𝐸
5
5
𝑥 𝑇2 − 𝑇1
5
𝑇2 − 𝑇1
= 110.03 +
= 31.196
𝑑𝑇
3.980278359 +
Joule
gmol K
3.397860995
3.8
0.001
1
= 7.4557 kcal/Kmol K
Q N2 = n x Cpm x ∆T
=
5,810.52
KJ
J
+ -0.436 + 0.0089
0.239
1
Kcal 1000 gmo
KJ
1 kmo
kcal
Tabel LII. 18 Panas Sensibel Natural Gas
Komponen
Q3(kcal)
CH4
722,513.77
C2H6
43,006.66
C3H8
20304.94
i-C4H10
5,457.69
n-C4H10
4,603.29
i-C5H12
1,671.77
n-C5H12
2,434.04
C6H14
3,614.02
CO2
20,856.64
5,810.52
N2
Total
830,273.33
4. Panas Sensibel Udara (Q4)
Untuk menghitung panas sensibel udara membutuhkan nilai kapasiitas panas (Cp)
Nilai Cp dapat dihitung menggunakan tabel variabel A,B,C
134
Tabel LII. 19 Variabel A,B,C, untuk komponen udara
Komponen
A
B
C
O2
6.117
3.167
-1.005
N2
6.457
1.389
-0.069
H2O
7.136
2.64
0.0459
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959.Tabel 17 h.255 )
Tabel LII. 20 Komponen dan Massa Udara
Massa
BM
Komponen
(kg)
(kg/kmol)
O2
1768050.47
32
N2
5819832.79
28
H2O
154792.82
18
mol
Temperatur
(kmol) Tref (K)
T2 (K)
55252
298
301.75
2E+05
298
301.75
8600
298
301.75
- Q O2
Cp = A + B x T + C x 𝑇2(kcal/kmol K)
Cpm = 𝐴 +
𝑏
𝑥 10 −6 𝑇2 + 𝑇1
2
+
𝐶
𝑥 10 −9 𝑥 𝑇2 2 + 𝑇2𝑥 𝑇 1+ 𝑇 12
3
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.258 )
Cpm = 6.117 +
0.0009497041 + -9.0376E-05
=
6.12 kcal/kmol K
Q O2 = n x Cpm x ∆T
=
1,267,580.16
kcal
- Q N2
Cp = A + B x T + C x 𝑇2(kcal/kmol K)
Cpm = 𝐴 +
𝑏
2
𝑥 10−6 𝑇2 + 𝑇1
+
𝐶
3
𝑥 10 −9 𝑥 𝑇22 + 𝑇2 𝑥 𝑇1 + 𝑇12
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.258 )
Cpm = 6.457 +
=
6.46
0.0004165264 +
kcal/kmol K
Q N2 = n x Cpm x ∆T
=
5,033,176.12
kcal
- Q H2O
Cp = A + B x T + C x 𝑇2
Cpm = 𝐴 +
𝑏
(kcal/kmol K)
𝑥 10−6 𝑇 + 𝑇
2
2
+
1
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.258 )
Cpm = 7.136 +
=
7.14
-6.20491E-06
𝐶
3
𝑥 10 −9 𝑥 𝑇22 + 𝑇2 𝑥 𝑇1 + 𝑇12
0.0007916700 +
kcal/kmol K
135
4.12761E-06
Q H2O
= n x Cpm x ∆T
=
230150.99
kcal
Tabel L I I . 2 1 Q4 Sensibel Udara
Komponen
Q4 (kcal)
O2
1,267,580.16
N2
5,033,176.12
H2O
230150.99
Total
6,530,907.27
B. Panas Keluar
5. Panas Sensibel Burnt Lime (Q5)
Untuk menghitung panas sensibel Burnt lime dibutuhkan data kapasitas panas (C
Nilai Cp dapat dihitung menggunakan data tabel variabel A,B,C
Temperatur Burnt 340 °C
Temperatur Burnt 340 °C +
273
K = 613 K
Tabel LII.22 Variabel A,B dan C untuk Komponen Burnt Lime
Komponen
A
B
C
CaO
10
0.00484
-108000
CaCO3
19.68
0.01189
-307600
(Sumber : Perry, R.H, 7th edition tabel 2-194 h. 161-168 )
Tabel L I I . 2 3 Nilai Cp Inerts pada Burnt Lime
Komponen
Cp (kcal/kg K)
Inerts
11.4
(Sumber: Manual Operating Lime Kiln PT TelPP )
Tabel LII.24 Komponen dan Massa Burnt Lime
Massa
BM
Komponen
(kg)
(kg/kmol)
CaO
133510.00
56
CaCO3
4424.00
100
Inerts
20066.00
- CaO
Cp
= A + B x T + C T2 ( kcal/kmol K )
(Sumber : Perry, R.H, 7th edition h. 161-168 )
136
mol
Temperatur
(kmol) Tref (K T2 (K)
2,384 298
613
44.24 298
613
298
613
𝑇2
Cpm
=
⨜ 𝑇1
𝐴+𝐵𝑇+ 𝐶𝑇−2 𝑑𝑇
𝑇2−𝑇1
𝐵
𝐴 𝑇2 − 𝑇1 + 2 𝑥 (𝑇22 − 𝑇12) + −𝐶 𝑥 𝑇2−1 − 𝑇1−1
=
𝑇2 − 𝑇1
=
3150
694.46 + - 186.2
315
11.6134 kcal/kmol K
=
+
Q CaO = n x Cpm x ∆T
=
8,721,592.96
kcal
- CaCO3
Cp
= A + B x T + C T2 ( kcal/kmol K )
(Sumber : Perry, R.H, 7th edition h. 161-168)
𝑇2
Cpm
=
⨜ 𝑇1
=
=
=
𝐴+𝐵𝑇+ 𝐶𝑇−2 𝑑𝑇
𝑇2−𝑇1
𝐴 𝑇2 − 𝑇1 +
𝐵
𝑥 (𝑇22 − 𝑇12) + −𝐶 𝑥 𝑇2−1 − 𝑇1−1
2
𝑇2 − 𝑇1
6199.2
+
1706.0 + - 530.4
315
23.4120 kcal/kmol K
Q CaCO3 = n x Cpm x ∆T
=
326,260.56
kcal
- Inerts
Q Inerts
= m x Cp x ∆T
=
72057006.00
kcal
Tabel LII.25 Q5 (Sensibel Burnt Lime)
Komponen
Q5 (kcal)
CaO
8,721,592.96
CaCO3
326,260.56
72057006.00
Inerts
Total
81,104,859.52
6. Panas Sensibel Flue Gas (Q6)
Untuk menghitung panas sensibel flue gas dibutuhkan data Cpm
komponen flue gas. Nilai Cpm komponen flue dapat dihitung
menggunakan variabel A,B,C
137
Temperatur flue gas = 205 °C
Temperatur flue gas = 205 °C +
273
K
=
478
K
Tabel LII.26 Variabel A,B,C untuk komponen flue gas
Komponen
A
B
C
O2
6.117
3.167
-1.01
N2
6.457
1.389
-0.07
H2O
7.136
2.64
0.046
CO2
6.339
10.14 -3.42
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959.Tabel 17 h.255 )
Tabel LII.27 Komponen dan Massa Flue Gas
Massa
BM
mol
Temperatur
Komponen
(kg)
(kg/kmol)
(kmol) Tref (K) T2 (K)
O2
160731.86
32
5022.87
298
478.1
N2
5825651.82
28
208059
298
478.1
H2O
1160132.81
18
64451.8
298
478.1
CO2
- Q O2
Cp
1259906.89
44
28634.2
298
478.1
= A + B x T + C x 𝑇2(kcal/kmol K)
Cpm = 𝐴 +
𝑏
2
𝑥 10−6 𝑇2 + 𝑇1
+
𝐶
3
𝑥 10−9 𝑥 𝑇22 + 𝑇2 𝑥 𝑇1 + 𝑇12
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.258 )
Cpm = 6.117 +
=
6.12
0.001228954
kcal/kmol K
Q O2 = n x Cpm x ∆T
=
229,252,983.40
- Q N2
Cp = A + B x T + C x 𝑇2
Cpm = 𝐴 +
𝑏
2
𝑥 10−6 𝑇2 + 𝑇1
+ -0.0001541
kcal
(kcal/kmol K)
𝐶
+
3
𝑥 10 −9 𝑥 𝑇22 + 𝑇2 𝑥 𝑇1 + 𝑇12
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.258 )
Cpm = 6.457 +
=
6.46
0.000539001
kcal/kmol K
Q N2 = n x Cpm x ∆T
=
241,972,790.53
+
-1.0577E-05
kcal
- Q H2O
Cp = A + B x T + C x 𝑇2
(kcal/kmol K)
138
Cpm = 𝐴 +
𝑏
2
𝑥 10−6 𝑇2 + 𝑇1
+
𝐶
3
𝑥 10−9 𝑥 𝑇22 + 𝑇2 𝑥 𝑇1 + 𝑇12
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.258 )
Cpm = 7.136 +
=
7.14
Q H2O
0.001024452
kcal/kmol K
= n x Cpm x ∆T
=
82,845,043.75
- Q CO2
Cp = A + B x T + C x 𝑇2
Cpm = 𝐴 +
𝑏
2
𝑥 10
−6
𝑇2 + 𝑇1
+
+ 7.036E-06
kcal
𝐶
3
(kcal/kmol K)
𝑥 10 −9 𝑥 𝑇22 + 𝑇2 𝑥 𝑇1 + 𝑇12
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.258 )
Cpm =
=
6.3
+
6.34
0.002423967
kcal/kmol K
+
-0.000523
Q CO2 = n x Cpm x ∆T
=
32,700,201.26
kcal
Tabel LII.28 Q6 (Sensibel Flue Gas)
Komponen
Q6 (kcal)
O2
229,252,983.40
N2
241,972,790.53
82,845,043.75
H2O
CO2
32,700,201.26
Total
586,771,018.94
7 Q7 Panas Reaksi Kalsinasi
Untuk menghitung panas reaksi standar pada kalsinasi CaCO3, dibutuhkan
data entalpi pembentukan standar (∆Hf) masing-masing komponen sebagai
berikut :
Tabel LII.29 Nilai ∆Hf Komponen pada Reaksi Kalsinasi CaCO3
Komponen
CaCO3
CaO
CO2
∆Hf (kcal/gmol)
-288.45
-151.9
-94
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.298 )
Tabel L I I . 3 0 Mol Produk dan Reaktan dari Reaksi Kalsinasi CaCO3
Komponen
mol (kmol)
CaCO3
2384.11
CaO
2384.11
CO2
2384.11
139
Reaksi Kalsinasi CaCO3
CaCO3
CaO + CO2
−∆H°R = n x (∆Hf produk − ∆Hf reaktan)
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.298)
=
2384.1
kmol
x
42.4982
kcal/gmol x 1000 gmol
1 kmol
=
101320262.18
kcal
Tabel LII.31 Variabel A,B dan C untuk Komponen Burnt Lime
Komponen
A
B
C
CaO
10
0.00484
-108000
CaCO3
19.68
0.01189
-307600
CO2
6.3390
10.14 -3.415
∆H°R Reaktan
- CaCO3
Tref (T1)
=
298 K
=
1173 K
Treaktan (T2)
Cp
= A + B x T + C T2
(Sumber : Perry, R.H, 7th edition h. 161-168 )
𝑇2
Cpm
=
⨜𝑇1
( kcal/kmol K )
𝐴+𝐵𝑇+ 𝐶𝑇−2 𝑑𝑇
𝑇2−𝑇1
𝐵
𝐴 𝑇2 − 𝑇1 + 2 𝑥 (𝑇22 − 𝑇12) + −𝐶 𝑥 𝑇2−1 − 𝑇1−1
=
𝑇2 − 𝑇1
=
∆HR
17220
+
7652 + 875
=
27.5451 kcal/kmol K
= n x Cpm x ∆T
=
57,461,695.4 kcal
770.0
∆H°R Produk
- CaO
Tref (T1) =
298 K
=
1173 K
Treaktan (T2)
Cp
= A + B x T + C T2
(Sumber : Perry, R.H, 7th edition h. 161-168 )
𝑇2
Cpm
( kcal/kmol K )
𝐴+𝐵𝑇+ 𝐶𝑇−2 𝑑𝑇
=
⨜𝑇1
=
𝐵
𝐴 𝑇2 − 𝑇1 + 2 𝑥 (𝑇22 − 𝑇12) + −𝐶 𝑥 𝑇2−1 − 𝑇1−1
𝑇2 − 𝑇1
𝑇2−𝑇1
140
=
∆HR
8750
+
3115 + - 270.3
875
=
13.2509 kcal/kmol K
= n x Cpm x ∆T
27,642,525.51 kcal
=
- CO2
=
298 K
Tref (T1)
=
1173 K
Treaktan (T 2)
=
A
+
B
x
T + C x 𝑇2
Cp
Cpm = 𝐴 +
𝑏
2
𝑥 10−6 𝑇2 + 𝑇1
(kcal/kmol K)
𝐶
+
3
𝑥 10 −9 𝑥 𝑇22 + 𝑇2 𝑥 𝑇1 + 𝑇12
(Sumber : Olaf,A.Hougen.1959, h.258 )
Cpm =
=
6
+
6.34
0.007457970 + -0.002
kcal/kmol K
∆HR = n x Cpm x ∆T
=
13234997.97
kcal
Q total = ∆H°R + ∆HR produk - ∆HR reaktan
=
84736090.26
kcal
8. Panas Penguapan H2O dari feed ( Q8)
Panas penguapan H2O = 9717 kcal/kg
m = 120336.48 kg
Q8 = massa x panas laten penguapan
Q8 = 1,169,309,562.08 kcal
9. Panas Penguapan H2O dari udara ( Q9)
Panas penguapan H2O = 9717 kcal/kg
m = 154792.82
Q9 = massa x panas laten penguapan
Q9 = 1,504,121,818.08 kcal
141
(Olaf,A.Hougen.1959, h.274)
(Olaf,A.Hougen.1959, h.274)
Tabel LII.32 Neraca Energi Aktual Lime Kiln 01
Agustus 2022
Input
Output
Komponen
(kcal)
(%)
(kcal)
(%)
Panas sensibel ump
11,041,940.91 0.21294
lime mud (Q1)
Natural gas (Q2) 5,167,108,516.08 99.6451
Panas sensibel
830,273.33 0.01601
Natural Gas ( Q3)
Panas sensibel
6,530,907.27 0.12595
udara (Q4)
Panas sensibel
81,104,859.52 1.56
burnt lime (Q5)
Panas sensibel
586,771,018.94 11.3
flue gas Q6)
Panas reaksi
84,736,090.26
1.6
kalsinasi (Q7)
nas penguapan H
1,169,309,562.08
23
dari feed ( Q8)
nas penguapan H
1,504,121,818.08
29
dari udara (Q9)
Heat Loss
1,759,468,288.70 33.9
Total
5,185,511,637.58
100 5,185,511,637.58 100
Heat loss
=
Q input - Q output
=
5,185,511,637.58 kcal - 3,426,043,348.88 kcal
=
1,759,468,288.70 kca
% Heat Loss
=
Total heat loss
Q Input
1,759,468,288.70
5,185,511,638
=
=
x 100%
x 100%
34 %
Efesiensi Termal =
Panas Termanfaatkan
x 100%
Q Input
( Sumber : Olaf, A. Hougen. 1959,h414 )
=
Q input - Heat Loss
Q Input
=
5,185,511,637.58 5,185,511,637.58
=
66 %
142
Gambar LII. 4 Diagram Neraca Energi Tanggal 01 Agustus 2022
Stream 3
Udara pembakaran
Q4 Sensibel udara
=
6,530,907.27 kcal
Stream 6
Flue Gas
Q6 Sensibel Flue Gas
=
586,771,018.94 kcal
Q8 Laten H2O dari feed
= 1,169,309,562.08 kcal
Q9 Laten H2O dari Udara
= 1,504,121,818.08 kcal
LIME KILN
Q7 Reaksi Kalsinasi
84,736,090.26
Stream 1
Feed ( Lime Mud)
Q1 Sensibel Feed
=
11,041,940.905 kcal
Stream 2
NG ( Natural Gas )
Q2 Pembakaran Natural Gas
= 5,167,108,516.08 kcal
Q3 Sensibel Natural Gas
=
830,273.33 kcal
Stream 4
Produk ( Burnt Lime )
Q5 sensibel Burnt Lime
=
81,104,859.52 kcal
143
LAMPIRAN III
Gambar LIII.1 Blok Diagram Proses Pembuatan Pulp di PT Tanjungenim Lestari Pulp and Paper
144
Hutan
Tanaman
Industri (HTI)
Log
Log Yard
Debarker
Chipper
Over Size
Re-Chipper
Chip Bin
Hog Pile
Accept
Chip Screen
Under Size
Gambar LIII. 2 Blok Diagram Proses Woodhandling and Chip
145
Chip Yard
Accept Chip
Air Lock Feeder
Chip Bin
Chip Meter
Chip Cute
Steaming Vessel
HP-Feeder
Digester
Gambar LIII.3 Blok Diagram Proses Cooking
146
LP-Feeder
Pulp in
PDW (Pressure
Pre-Washing
Diffuser Washer)
TRPE (Twin Roll
Press Evolution)
Cold Blow
Hot Water
Pulp
Out
2nd Post
Gambar LIII.4 Blok Diagram Proses Washing
147
1st Post
Pulp Press 2nd
Post D2
DO Mixer
DO Tower
D1Up Flow
D1Mixer
DO Pulp Press
D2 Mixer
Eo Pulp Press
Eo Mixer
D2 Up Flow
Eo Down Flow
Eo Up Flow
Brown stock HDT
D1 Down Flow
D2 Down Flow
D1/D2 Pulp Press
Bleached HDT Tank
Gambar LIII.5 Blok Diagram Proses Bleaching
148
Accept
Bleached HDT
Low Consistensy
Tank
Tank
Screening
Reject
Cleaning
Machine Chest
Forming
Head Box
Fan Pump
Cutting
Lay Boy
Pressing
Drying
Wrapping
Marking
Gambar LIII.6 Blok Diagram Proses Pulp Drying and Finishing
149
Na2SO4
WBL
Evaporator
HBL
Recovery Boiler
Mixing Tank
Smelt
GL Clarifier
GL Stabilizer
Smelt Disolving
Tank
Gambar LIII.7 Blok Diagram Proses Recovery Plant
150
Slaker
Causticizer
WL Clarifier
Clarifier WL
Lime mud
Digester
Filtrat
Lime Mud
Hot Water
Mixing Tank
WWL
Lime Mud
Lime Mud
Filter
Storage
Lime Mud
Washer
Salt Cake
Lime Kiln
CaO
Silo Tank
Gambar LIII.8 Blok Diagram Proses Recausticizing and Lime Kiln
151
Gambar LIII.9 Overview Recausticizing and Lime Kiln
152
Gambar LIII.9 Overview Lime Kiln
153