Penentuan Kadar Soda Yang Hilang Di Tahap Pencucian IV Pada Proses Pembuatan Pulp Di PT. Toba Pulp Lestari (TPL)

PENENTUAN KADAR SODA YANG HILANG DI TAHAP

PENCUCIAN IV PADA PROSES

PEMBUATAN PULP

DI

PT. TOBA PULP LESTARI (TPL)

Diajukan untuk melengkapi gelar Ahli Madya Diploma Kimia Analis

TUGAS AKHIR

SAMPE TULUS P MANALU 032401072

DEPARTEMEN KIMIA PROGRAM D-3 KIMIA ANALIS

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2008

PERSETUJUAN

Judul : PENENTUAN KADAR SODA YANG HILANG DI

TAHAP PENCUCIAN PADA PROSES PEMBUATAN PULP

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : Sampe Tulus P Manalu

Nomor Induk Mahasiswa : 032401072

Jurusan/Program Studi : Kimia Analis/Diploma-3 Departemen : Kimia

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di : Medan , Mei 2007

Disetujui Oleh :

Departemen Kimia FMIPA USU

Ketua, Dosen Pembimbing,

PENGHARGAAN

Puji syukur penulis panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini, yang berjudul

“Penentuan Kadar Soda Yang Hilang di Tahap Pencucian IV Pada Proses Pembuatan Pulp”.

Karya ilmiah ini disusun untuk melengkapi persyaratan ujian akhir untuk memperoleh gelar Ahli Madya Diploma pada Jurusan Kimia Analis, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera Utara.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta, serta adik-adikku tersayang, Erika, Renata, Fernandez, dan Fransiska atas dukungan dan kasih sayang mereka selama penulis duduk di bangku perkuliahan.

Selanjutnya dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu Dra. Saur Lumban Raja, MSi, selaku Dosen Pembimbing penulis yang telah memberikan penulis dorongan, bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan karya ilmiah ini.

2. Ibu Dr. Rumondang Bulan,M.S. selaku ketua Departemen Kimia.

3. Bapak dan Ibu Staf Pengajar di Jurusan Kimia Analis yang telah mendidik dan memberikan disiplin ilmu selama penulis duduk di bangku perkuliahan.

4. Bapak Irwan Kelana Putra selaku Seksi Head Training And Development Centre dan Bapak Hotman Sibuea di P.T.Toba Pulp Lestari.

5. Bapak Arlodis Nainggolan selaku Pembimbing Lapangan penulis yang telah membimbing penulis selama berada di tempat PKL.

6. Kak Serenova yang telah banyak membantu penulis selama berada di tempat PKL. 7. Buat teman-teman satu stambuk yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah

banyak memberikan dorongan dan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.

8. Buat rekan rekan seperjuangan Papaga, Munirul, dan buat Hengki makasih ya buat komputernya.

ABSTRACT

Soda loss was explained as Na2SO4 which carried by porridge pulp product

washing can not took from pulp product cooking. Soda loss counted as dry heavy solid unit of weight and than converted as total sodium in this case is Na2SO4/ton pulp.

Lossing Na2SO4 is pulp extremely hanging to increase of water washing.

Increase of water washing in a great number was extremely influential to decrease solid and black liquor that send into the evaporator.

ABSTRAK

Kandungan soda dinyatakan sebagai Na2SO4 yang terbawa bubur pulp hasil

pencucian yang sudah tidak bisa diambil lagi dari pulp hasil pemasakan. Kehilangan soda dihitung sebagai berat kering padatan terlarut per satuan berat pulp, kemudian dikonversikan jumlah senyawa sodium, dalam hal ini adalah Na2SO4/ton pulp.

Penghilangan kandungan soda dalam bubur pulp sangat tergantung pada penambahan air pencuci. Penambahan air prncuci dalam jumlah yang sangat banyak sangat berpengaruh terhadap penurunan dalam black liquor yang dikirim ke evaporator.

DAFTAR ISI

Halaman

PENGHARGAAN ... i

ABSTRACT... iii

ABSTRAK ... iv

DAFTAR ISI ... v

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Permasalahan ... 2

1.3. Tujuan ... 2

1.4. Manfaat ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Gambaran Umum Tentang Pulp ... 3

2.2. Komposisi dan Sifat Kimia Kayu ... 3

2.2.1. Selulosa ... 5

2.2.2. Poliosa ... 5

2.2.3. Lignin ... 6

2.2.4. Zat Ekstraktif ... 7

2.3. Proses Umum Pembuatan pulp di P.T. Toba Pulp Lestari ... 9

2.4. Washing ... 10

2.4.1. Dasar Operasi Washing ... 10

2.4.2. Uraian Proses Washing ... 12

2.4.1. Washer Losses ... 14

2.4.2. Permasalahan Pada Soda Loss ... 16

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1. Proses Analisa ... 17

3.1.1. Alat-alat ... 17

3.1.2. Bahan-bahan ... 17

3.2. Persiapan Analisa ... 17

3.2.1. Penyiapan Sampel ... 17

3.2.2. Cara Kerja ... 18

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Hasil Pengamatan ... 19

4.2. Perhitungan ... 20

4.3. Pembahasan ... 21

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 22

5.2. Saran ... 22

DAFTAR PUSTAKA TABEL DATA Tabel 1. Komposisi Unsur Kimia Kayu... 4

Tabel 2. Komposisi Penyusun Kayu ... 5

Tabel 3. Penyebab Kehilangan Soda Terlalu Tinggi ... 16

Tabel 4. Tabel Data Analisa ... 19

Tabel Rata-rata Harian Soda Loss ... 21 LAMPIRAN

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang

Dalam era globalisasi sekarang ini, kebutuhan manusia dalam berbagai bidang meningkat dengan pesat, diantaranya adalah kebutuhan sandang dan kertas. Sandang merupakan kebutuhan primer yang harus dipenuhi oleh setiap manusia, sejalan dengan bertambahnya penduduk dan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan maka meningkat pula kebutuhan akan sandang dan kertas.

Permintaan akan kebutuhan kertas semakin meningkat, sehingga perlu didirikan suatu perusahaan atau pabrik yang bergerak di bidang produksi pulp. Dengan melihat sumber daya alam Indonesia yang kaya akan bahan baku pulp maupun kertas mendorong didirikannya suatu pabrik pulp dan rayon yang bernama P.T. INTI INDORAYON UTAMA.

Salah satu bagian penting dalam proses pembuatan pulp ialah proses pencucian (washing). Proses pencucian dilakukan setelah melewati proses pemasakan (digester). Pada proses pencucian tahap IV akan diperiksa kadar soda yang tertinggal di dalam pulp dengan parameter Soda Loss. Dimana kadar soda yang layak pada pulp agar produksi pulp layak unrtuk diperdagangkan biasanya maksimal 10 kg/ton pulp. Soda ini akan sangat mempengaruhi terhadap kualitas, keputihan dari pulp yang dihasilkan.

1.2.

Permasalahan

Kegunaan dari parameter ini yaitu agar dapat mengetahui berapa kadar bahan kimia yang dibutuhkan pada proses berikutnya. Sehingga tidak terjadi pemborosan bahan kimia yang akan ditambahkan ataupun kekurangan di proses berikutnya.

Dengan alasan inilah, maka penulis memilih judul “Penentuan Kadar Soda yang Hilang di Tahap Pencucian IV pada Proses Pembuatan Pulp”.

1.3.

Tujuan

Adapun tujuannya sebagai berikut :

a. Untuk mengetahui kadar soda yang hilang pada tahap pencucian pada proses pembuatan pulp.

b. Soda yang hilang akan sangat berpengaruh untuk menentukan kadar Na2SO4 yang

akan ditambahkan pada proses berikutnya.

c. Jika kadar sodanya terlalu tinggi maka keputihan pulp yang dihasilkan akan semakin rendah, sedangkan jika terlalu rendah maka mutu pulp yang dihasilkan tidak bagus karena kadar ligninnya sedikit.

1.4.

Manfaat

Manfaatnya adalah dapat memberikan informasi kepada pembaca mengenai kadar soda di pabrik karena jika kadar sodanya terlalu tinggi maka keputihan pulp yang dihasilkan akan semakin rendah maka mutu pulp yang dihasilkan tidak bagus karena kadar ligninnya sedikit.

Soda yang hilang juga akan sangat berpengaruh untuk menentukan kadar Na2SO4 yang akan ditambahkan pada proses berikutnya.

BAB II

2.1. Gambaran Umum Tentang Pulp

Pulp termasuk ke dalam polisakarida berupa selulosa yang berat molekulnya 20.000-40.000. Pulp yang merupakan bahan baku industri kertas dan rayon (serat sintesis) termasuk serat tiruan. Proses pembuatan pulp bertujuan untuk memisahkan serat-serat selulosa dari komponen lain yang terdapat dari bahan berserat selulosa.

Sumber utama serat selulosa terdapat dalam tumbuh-tumbuhan. Serat selulosa sebagai bahan baku pembuatan pulp kertas dapat dihasilkan dari kayu dan nonkayu.

Serat selulosa dari bahan baku kayu menurut penggunaannya dapat dibagi menjadi dua golongan besar :

a. Kayu daun lebar menghasilkan serat pendek (LBKP = Laubholtz Bleach Kraft Pulp) dengan panjang serat sekitar 1,1 mm (hardwood), seperti Eucalyptus (Eucalyptus sp), Meranti (Shorea sp), Bakau (Rhizopur sp), Kaliandar (Calyandara calthyrsus), Akasia (Accassia mangium).

b. Kayu daun jarum menghasilkan pulp serat panjang (NBKP = Nadelholz Bleach Kraft Pulp) dengan serat panjang sekitar 2,5 mm (soft wood), seperti Pinus (Pinus sp), Agata (Agathis sp).

2.2. Komposisi dan Sifat Kimia Kayu

Komponen kimia kayu mempunyai arti yang sangat penting, karena dapat menentukan susunan jenis kayu, juga dengan mengetahuinya dapat membedakan jenis-jenis kayu. Selain itu dapat menentukan pengolahan dan pengerjaan kayu, sehingga

didapat hasil yang maksimal pada setiap pengerjaannya. Pada umumnya komponen kimia kayu daun lebar dan kayu daun jarum terdiri atas unsur :

a. Unsur karbohidrat terdiri dari selulosa dan hemiselulosa b. Unsur non-karbohidrat terdiri dari lignin

c. Unsur yang diendapkan dari kayu selama proses pertumbuhan dinamakan zat ekstraktif

Distribusi komponen kimia tersebut dalam dinding kayu tidak merata. Kadar selulosa dan hemiselulosa banyak terdapat dalam dinding sekunder, sedangkan lignin banyak terdapat dalam dinding primer dan lamela tengah. Zat ekstraktif terdapat di luar dinding sel kayu.

Tabel 1. Komposisi Unsur-Unsur Kimia Kayu

Unsur Komposisi

Karbon 50 %

Hidrogen 6 %

Nitrogen 0,04 % - 0,10 % Abu 0,02 % - 0,05 % Oksigen 43,85 % - 43,94 %

Menurut Eero Sjostrom, (1998), secara kimia, kayu terdiri dari empat komponen yaitu selulosa, hemiselulosa, lignin dan zat ekstraktif. Berdasarkan perbedaan empat dan penyusun serta jenis kayu, kayu dapat digolongkan menjadi dua golongan yaitu kayu keras (hardwood) dan kayu lunak (soft wood).

Tabel 2. Komponen Penyusun Kayu

Komponen

% Komposisi

Kayu lunak (soft wood) Kayu keras (hardwood)

Selulosa 40 – 44 43 – 47

Hemiselulosa 25 – 29 23 – 35

Lignin 25 - 31 16 – 24

Ekstraktif 1 – 5 2 – 8

2.2.1. Selulosa

Selulosa merupakan komponen utama dinding sel kayu yang merupakan polimer glukosa (C6H10O5)n dimana n adalah jumlah pengulangan unit-unit atau n

disebut juga derajat polimerisasi (DP). Selulosa dalam kayu mempunyai derajat polimerisasi sekitar 3500, namun pada proses pembuatan pulp, Derajat polimerisasi ini biasanya akan menurun sehingga menghasilkan pulp yang lemah. Selulosa ini adalah merupakan komponen utama dari kayu lunak dan kayu keras dan merupakan polimer dari D-glukosa.

2.2.2. Poliosa

Disamping selulosa dalam kayu maupun dalam jaringan tanaman terdapat sejumlah polisakarida yang disebut poliosa atau hemiselulosa. Nama hemiselulosa dapat didasarkan pada anggapan bahwa polisakarida ini merupakan pendahulu selulosa. Meskipun dalam bidang ilmu pengetahuan istilah hemiselulosa telah pasti, namun dalam bidang teknis masih sering disalah artikan. Ekstraktif yang terdapat dalam lindi alkalis dari pulp kimia terdiri dari poliosa dan selulosa rantai pendek yang disebut sebagai hemiselulosa atau diartikan sebagai “selulosa rendah”.

Poliosa berbeda dari selulosa karena komposisi dari berbagai unit gula, karena rantai molekul yang membentuk poliosa dapat dibagi menjadi kelompok seperti pentosa, hektosa dan heksosa.

Klasifikasi secara umum untuk semua karbohidrat tumbuhan diketengahkan oleh Asprinall (1973). Sistemnya terdiri atas kelompok-kelompok sebagai berikut :

a. Selulosa b. Hemiselulosa

- Hinan (homopolimer)

- Glukomannan (heteropolimer) c. Senyawa pektin

- Galakturonan - Arabinan

- Galaktoran atau arabinogalaktan I (terutama rantai linear) d. Polisakarida lain

- Arabinogalaktan II (rantai bercabang banyak) e. Glikoprotein

Kayu lunak dan kayu keras tidak hanya berbeda dalam persentase poliosa total tetapi juga dalam persentase masing-masing poliosa dan komposisi poliosa-poliosa tersebut.

2.2.3. Lignin

Lignin dapat diisolasi dari kayu bukan ekstraktif sebagai sisa yang tidak larut, setelah penghilangan polisakarida dengan hidrolisis. Secara alternatif lignin dapat dihidrolisis dan diekstraksi dari kayu atau diubah menjadi turunan yang larut. Setelah selulosa lignin merupakan zat organik yang banyak dan penting dalam tumbuhan.

Penyatuan lignin ke dalam dinding sel tumbuhan memungkinkan lignin menguasai permukaan bumi, lignin menaikkan sifat-sifat kekuatan mekanik.

Lignin merupakan komponen kimia dan morfologi yang karakteristik dari jaringan tumbuhan tingkat tinggi, dimana lignin terdapat dalam jaringan vaskuler yang khusus untuk pengangkutan cairan dan kekuatan mekanik.

Jumlah lignin yang terdapat dalam tumbuhan yang berbeda sangat bervariasi. Meskipun dalam spesies kayu kandungan lignin berkisar antara 20-40 %. Disamping spesies kayu kandungan lignin dalam dinding sel dan kandungan lignin dalam bagian pohon yang berbeda tidak sama. Sebagai contoh, kandungan lignin paling tinggi adalah pada baatang dan paling rendah terdapat pada cabang dan kulit. Dalam kebanyakan penggunaan kayu, lignin digunakan sebagai bagian internal kayu.

Dalam pembuatan pulp pada proses pengelantangan (bleaching) lignin dilepaskan dari kayu dalam bentuk terdegradasi dan berubah merupakan sumber karbon lebih dari 35 juta ton tiap tahun di seluruh dunia dan sangat potensial untuk keperluan kimia dan energi. Kandungan karbon lignin kayu lunak (60 % - 65 %), pada umumnya lebih tinggi dibandingkan karbon lignin pada kayu keras (18 % - 22 %)

2.2.4. Zat Ekstraktif

Ekstraktif diartikan sebagai senyawa yang terdapat dalam kayu dan merupakan senyawa-senyawa yang larut dalam pelarut organik baik bersifat polar ataupun nonpolar. Kandungan dan komposisi ekstraktif berubah-ubah diantara spesies kayu tergantung pada geografi dan musim.

Komposisi ekstraktif berubah selama pengeringan kayu, terutama senyawa-senyawa tak jenuh, lemak dan asam lemak terdegradasi. Hal ini penting untuk memproduksi pulp karena ekstraktif tertentu dalam kayu segar mungkin menyebabkan

noda kuning (gangguan aneh) atau penguningan pulp. Ekstraktif ini juga dapat mempengaruhi kekuatan pulp, perekatan dan pengerjaan akhir kayu maupun sifat-sifat pengeringan.

Sejumlah kayu mengandung senyawa-senyawa yang dapat diekstraksi yang bersifat racun dan dapat mencegah bakteri, jamur, dan rayap. Ekstraksi dapat memberikan warna dan bau pada kayu. Salah satu ekstraktif disebut resin, suatu nama yang tidak menunjukkan senyawa kimia tertentu tetapi sustu kondisi fisik. Resin dipandang sebagai campuran senyawa-senyawa yang berbeda yang bersifat mencegah terjadinya kristalisaisi.

Meskipun demikian senyawa-senyawa berikut dapat bersifat sebagai komponen resin :

- Terpen - Flavonoid - Lignin

- Aromatik lain - Stilbena

Disamping senyawa-senyawa tersebut senyawa organik lain yang terdapat dalam ekstraktif :

- Lemak - Alkohol - Asam lemak - Steroid

2.3. Proses Umum Pembuatan Pulp di P.T. Toba Pulp Lestari

Kayu batangan diangkut dengan menggunakan logging truk sampai ke area penampungan kayu (woodyard), kemudian diangkut masuk ke dalam debarking drum sehingga akan terjadi pengupasan kulit kayu. Setelah kayu keluar dari debarking drum, kayu akan dibawa ke washing station untuk menghasilkan mutu chip yang diperlukan untuk dimasak. Ukuran dari chip kira-kira tebalnya 4,0 mm dan panjangnya kira-kira 24 mm.

Proses pemasakan kayu yang telah dibuat menjadi chip dilakukan di digester plant. Digester adalah suatu alat pemasak chip dengan menggunakan panas dan reaksi kimia. Bahan kimia yang digunakan adalah kaustik soda (NaOH), natrium sulfida (Na2S), dan natrium karbonat (Na2CO3) yang dikenal dengan white liquor. Pemasakan

biasanya dilakukan pada suhu 160-180oC selama 120-180 menit. Proses pembuatan pulp di P.T. Toba Pulp Lestari dilakukan dengan proses Kraft (secara kimia sulfat). Bubur pulp hasil pemasakan dibawa ke tangki penghembusan (blow tank) yang berfungsi untuk menghembuskan bubur pulp menuju proses pencucian (washing).

Unit pencucian merupakan lanjutan dari proses pemasakan, dimana bubur kayu dari blow tank selanjutnya mengalami proses pencucian pada unit washing, perbandingan antara cairan dan padatan dari bubur pulp sekitar 3-4 %. Temperatur saat terjadi pencucian ±120oC. Bubur kayu yang sudah bersih dimasukkan ke tangki yang disebut unbleach tower dan dilanjutkan pada unit penyaringan dan diteruskan pada unit pemutihan.

Pada unit pemutihan biasanya dilakukan secara bertahap dengan cara memanfaatkan bahan-bahan kimia dan kondisi berbeda pada setiap tahap yang bertujuan

untuk menghilangkan lignin sehingga diperoleh derajat keputihan (brightness) yang tinggi.

2.4. Washing

2.4.1. Dasar Operasi Washing

Proses pembuatan pulp secara kimia yang dipilih oleh P.T. Toba Pulp Lestari adalah proses Kraft yang berarti kuat dengan menggunakan NaOH dan Na2S yang

disebut lindi putih (white liquor). Tujuan pencucian bubur pulp adalah : 1. Untuk membersihkan (memurnikan) bubur pulp dari lindi pemasaknya.

2. Untuk menghemat biaya bahan-bahan kimia pemasak agar dapat dipakai kembali. 3. Untuk mengumpulkan bahan-bahan yang tidak larut yang dipakai kembali sebagai

bahan bakar pada tahap pemasakan.

Bila pencucian kurang sempurna akan timbul kerugian antara lain : - pada proses pemutihan dibutuhkan pemutih yang besar jumlahnya

- timbul busa dan lendir yang sangat mengganggu pada proses pembuatan kertas.

Prinsip dan Mekanisme Pencucian :

Dengan penambahan air, bahan-bahan yang terlarut dalam air akan larut sehingga akan didapatkan pulp yang bersih. Penggunaan air untuk pencucian tergantung dari pengolahan kembali sisa pemasakan (recovery,) untuk mengurangi polusi dilakukan penggunaan kembali air pencucian tersebut (water recycling). Pencucian ini dapat dilakukan berulang-ulang (multi stage washing), sehingga didapatkan pulp yang bersih atau digunakan air panas untuk pencucian (memurnikan efisiensi pencucian). Adapun pengaliran air untuk pencucian mengalir lambat supaya terjadi distribusi air yang baik pada pulp tanpa merusak pembentukan lembaran dan mengurangi pembentukan busa.

Bubur pulp yang telah dimasak pada unit pemasakan (digester) kemudian disaring dan dicuci (dibersihkan) dengan menggunakan air. Air berfungsi untuk menghilangkan lindi hitam (black liquor) yang dapat mengotori produk akhir dari pulp.

Sebuah sistem perputaran alat pencuci (washer) adalah serba bertahap, biasanya terdiri dari dua unit sampai lima unit. Tetapi di P.T. Toba Pulp Lestari mempunyai sstem pencucian empat tahap. Air pencuci dan aliran bubur kayu/pulp arahnya berlawanan, yang disebut counter current washing.

Alat pencuci (washer) yang berputar terdiri dari saringan (wire cloth) yang menutupi silinder tersebut. Air pencuci menggunakan shower / spray di permukaan bubur kayu secara terus-menerus.dan airnya turun ke tangki filtrate (dewatered) dengan menggunakan vakum.

Bubur kayu yang sudah dikeluarkan airnya (dewatered) dimasukkan ke suatu alat yang disebut screw conveyor dimana bubur kayu tersebut ditambah air pengencer dan masuk ke tahap kedua washer / alat pencuci. Air saringan tersebut ditampung di tangki filtrate yang letaknya di lantai bawah.

Di dalam sistem serba bertahap, bubur kayu tersebut diencerkan dengan lindi hitam baru yang akan dikirim ke washer tahap berikutnya. Dari sana proses pencuciannya terus diulang. Kekentalan bubur kayu di vat atau dipermukaan washer normalnya 1%. Sedangkan kekentalan bubur kayu sesudah diputar dari washer antara 10 %-14 %.

Dalam hal ini proses pencucian bersifat kontinyu. Dan saat ini telah dibuat indikasi yaitu pencucian atau pembersihan yang cukup efisien, dengan mengandung lebih banyak padatan dalam lindi hitam encer ke evaporator. Filtrat dari lindi hitam sebagian besar disalurkan ke dalam alat penguapan (evaporator). Ini merupakan filtrat

pertama. Bilamana pencucian bubur pulp sebelum dipompakan ke dalam evaporator untuk penguapan.

Lindi hitam encer akan mengandung serat (fiber) yang jumlahnya berbeda-beda, tergantung pada kondisi alat penyaring pada digester. Bubur pulp ini akan memberi pengaruh buruk pada penguapan itu, dimana cenderung akan menumpuk dan mengurangi kapasitas pemanasan. Oleh karenanya penyaringan lindi hitam sering dilakukan untuk memperkecil jumlah serat-serat yang akan terbawa ke dalam evaporator ataupun tower evaporasi lindi hitam.

Air panas yang digunakan untuk mencuci di washer# 4 dengan temperatur 70oC. Air pencuci yang dipakai di washer# 4 kemudian dipakai untuk mengencerkan bubur kayu yang akan masuk ke washer# 4 serta untuk mencuci bubur kayu pada washer sebelumnya. Lindi hitam untuk mencuci bubur kayu di washer# 4 dapat memberikan kekentalan / kekuatan untuk masing-masing tahap dan di dalam kotoran bubur kayu untuk masing-masing tahap. Lindi hitam tersebut lalu dipompakan ke bagian evaporator (system recovery) dan bubur kayu yang sudah bersih dari washer terakhir dimasukkan ke tangki yang disebut unbleach tower.

Antara 98 %- 99 % dari bahan kimia yang dipakai keluar dari bubur pulp yang dicuci. Kandungan soda dari bubur pulp maksimal kira-kira 10 kg Na2SO4 per ton pulp

kering, dan soda itu begitu kuat terikat pada bubur pulp. Natrium tersebut meninggalkan sistem pencucian (bersama bubur pulp) dalam bentuk natrium sulfat yang bersifat organik yang dinyatakan sebagai Na2SO4.

2.4.2. Uraian Proses Washing

Dari dua tangki blow hasil dari pemasakan di digester, pulp penyimpanan diencerkan kira-kira 3,0 % - 3,5 % kekentalannya lalu dipompakan ke area pencucian

(washing). Dibagian bawah tangki blow diencerkan dengan memakai pompa yaitu pompa liquor 421 PC-301 yang lokasinya di daerah washing. Aliran pulp stock datang dari tangki blow disetel dengan dua aliran katup kontrol FIC-171 dan FIC 172. Pulp stock dimasukkan ke radiscreen, di pipa mau masuk ke radiscreen diencerkan oleh katup kontrol FIC 213 sampai kira-kira 2 % kekentalannya. Pulp yang diterima dari radiscreen masuk ke washer #1 vat dan serat kasar serta serat kayu masuk ke raditrim. Mata kayu dipisahkan lagi dari raditrim dan dikirim ke screw press #1 dan yang diterima di raditrim masuk ke washer #1 vat.

Kekentalan dari tangki blow “A” dan “B” dijaga pada 3,5 % - 4,0 % oleh alat pengukur NIC-169 dan NIC-170. Peralatan raditrim dilengkapi dengan scraptrap yang dapat memisahkan batu, bijian, besi dan material lain dari pulp. Peralatan scraptrap terdiri dari katup isolasi 520A, katup 520B, katup pembersih / flushing KV-520C, katup kent KV-520D, dan katup dilusi KV-520E. Semua katup ini dioperasikan secara bergantian sesuai dengan kontrol waktu yang ditentukan. Katup flushing dan katup dilusi dalam posisi tertutup selama tempat kosong. Dari radiscreen pulp yang diterima ke washer #1 diencerkan menjadi 1,0 % - 1,5 % kekentalannya oleh katup kontrol FIC-038 sebelum masuk ke washer #1 vat. Serat kasar dan mata kayu diolah kembali oleh raditrim yang mana dipisahkan antara mata kayu dan material yang lainnya. Pulp yang diterima dari raditrim dipompakan kembali ke pipa stock yang ke washer #1. Pulp stock yang masuk ke washer #1, setelah keluar dari washer kira-kira 12 % - 14 %, kekentalannya dan untuk mencuci pulp tersebut diambil dari lindi hitam dari tangki filtrat #2 melalui pompa 421 PC-035 dan aliran lindi hitam tersebut dikontrol oleh FIC-042. Pulp stock yang tebal tersebut masuk ke High Speed Repulper dan Low Speed Repulper (A 007 dan A 008) dan diencerkan menjadi 1,0 % - 1,5 %

kekentalannya dengan katup HIV-041 dan pulp stock tersebut masuk ke washer #2. Pulp stock yang tebal dari washer #2 vat kembali dicuci oleh lindi hitam yang kadarnya lebih rendah dari tangki filtrat #3 melalui pompa 421 PC-306 aliran tersebut akan dikontrol oleh FIC-046 dan kekentalan pulp tersebut kira-kira 12 % - 14 %.

Pulp stock yang tebal dari washer #2 dimasukkan ke sebuah repulper A-110 dan pulp tersebut diencerkan oleh lindi hitam dari tangki filtrat #3 melalui pompa 421 PC-304 dan katup HIV-045, dimana stock pulp tersebut dicuci dan ditebalkan di washer #3. Untuk mencucinya digunakan lindi hitam yang berkadar rendah dari tangki filtrat #4 melalui pompa PC-407 dan dikontrol oleh FIC-049. Stock pulp masuk ke sebuah repulper conveyor (A-013) dimana stock pulp tersebut diencerkan lindi hitam dari tangki filtrat #4 dan dikontrol oleh FIC-050 dan masuk ke sebuah tangki yang disebut wash stock tank pada kekentalan kira-kira 4 % - 5 %. Wire washer dijaga agar selalu bersih dengan disepraikan lindi hitam ke wire washer dari pompa 421 PC-307, PC-308, PC-309. Lindi hitam dari tangki foam T-031 dipompakan melalui 421 PC-312 ke saringan lindi hitam (liquor filter) dimana serat dan material kecil dipisahkan sebelum dipompakan ke area evaporator. Lindi hitam yang sudah disaring lalu dikirim memakai pompa 421 PC-313 ke area evaporator dengan sebuah alat pengontrol ketinggian /level control valve) LIC-036.

2.5. Kehilangan Soda (Soda Loss) 2.5.1. Washer Losses

Pada awalnya penekanan washer losses dalam pengembalian / pemutihan bahan kimia, terutama kandungan natrium. Oleh karenanya kehilangan soda (jumlah sisa senyawa natrium yang tidak bisa diambil dari pulp hasil pemasakan) secara tradisional dilaporkan sebagai Na2SO4 yang terbawa oleh bubur pulp hasil pencucian yang

ekuivalen dengan jumlah salt cake (bahan-bahan kimia) yang ditambahkan ke dalam sistem pemulihan kembali bahan kimia pemasak untuk menjaga keseimbangan natrium dalam sistem itu. Sehubungan dengan salt cake (bahan-bahan kimia) dalam pulp tercuci adalah sangat kecil serta perbandingan kandungan natrium dalam padatan terlarut juga bisa sangat bervariasi.

Oleh karena itu cara terbaik untuk menentukan kehilangan soda tersebut pertama-tama dihitung sebagai berat kering padatan terlarut per satuan berat pulp kemudian dikonversikan sebagai jumlah senyawa natrium, dalam hal ini misalnya Na2SO4/ton pulp.

Oleh karena setiap pabrik pulp mempunyai perbedaan dalam faktor-faktor yang berpengaruh pada proses pencucian seperti jenis kayu, proses pemasakan, metode pencucian dan sebagainya. Maka setiap pabrik harus menentukan masing-masing ekuivalen antara kandungan natrium dari berbagai konsentrasi padatan terlarut dalam lindi hitam yang berasal dari berbagai tahapan proses. Selanjutnya, hubungan penentuan Na+ secara mudah dapat dilakukan dengan Metode Atomik Absorbtion atau Flame Photometer dan sebagainya. Untuk operasi tertentu yang menggunakan jenis kayu tertentu dan kondisi proses yang tertentu pula.

Kandungan soda dari bubur pulp maksimal kira-kira 10 kg Na2SO4/ton pulp

kering, dan soda itu begitu kuat terikat dalam bubur pulp. Natrium tersebut meninggalkan sistem pencucian (bersama bubur pulp) dalam bentuk natrium sulfat yang bersifat organik yang dinyatakan sebagai Na2SO4. Kehilangan soda didefenisikan

sebagai kandungan soda dalam pulp yang meninggalkan sistem pencucian dinyatakan sebagai berat Na2SO4 per ton pulp kering tanur.

2.5.2. Permasalahan pada Soda Loss

Dibawah ini adalah beberapa kemungkinan penyebab serta tindakan yang disarankan jika kehilangan soda terlalu tinggi :

Tabel 3. Penyebab dan tindakan yang disarankan jika kehilangan soda terlalu tinggi. No Kemungkinan Penyebab Tindakan yang Disarankan

a. Terlalu sedikit air pencuci yang dipakai pada washer #4

Tambahkan jumlah air pencuci pada batas-batas tertentu sehingga dicapai keseimbangan dengan % solid pada WBL yang dikirim ke evaporator b. Tinggi cairan yang terlalu tinggi dalam

tangki filtrat akan memperpendek jarak jatuhnya cairan sehingga akan mengurangi gaya vakum dalam washer

Penurunan tinggi cairan dalam tangki dengan memompakannya ke evaporator atau dengan mengurangi jumlah air pencuci yang digunakan c. Tinggi cairan yang terlalu tinggi pada

vat washer karena adanya busa dan kemasukan udara

Tinggi cairan dikontrol dengan menambahkan defomer

d. Rendahnya efisiensi washer, terutama pada saat pembentukan lembaran pada drum dan lembaran pulp yang sulit tersangkut

Meningkatkan gaya vakum pada washer

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Proses Analisa 3.1.1. Alat-alat

a. Buret Digital b. Oven

c. pH Meter d. Neraca Analitis e. Magnetic Bar f. Magnetic Stirrer g. Beker plastik 500 ml h. Sheeter

3.1.2. Bahan-bahan

- Larutan HCl 0,0969 N - Sampel

- Air Destilat

3.2. Persiapan Analisa 3.2.1. Penyiapan Sampel

Pengambilan sampel dilakukan pada tangki yang disebut vakum washer dengan kapasitas 600.000 liter milik P.T. Toba Pulp Lestari. Dalam hal ini pengambilan sampel dilakukan setiap 2 jam sekali apabila pabrik melakukan proses setiap hari.

Proses pengambilan sampel :

Diambil sampel dengan menggunakan ember kecil, dengan cara dicedokkan ember tersebut ke dalam vakum washer IV. Sampel inilah kemudian yang akan dianalisa di Laboratorium Quality Control.

3.2.2. Cara Kerja

3.2.2.1. Tahap Penentuan pH

a. Dimasukkan air destilat hangat dengan suhu kira-kira 60o-70oC ke dalam beker plastik.

b. Diletakkan beker plastik diatas stirrer bar. c. Diaduk dengan menggunakan magnetik stirrer.

d. Diukur pH air destilat tersebut dengan menggunakan pH meter, lalu ditambahkan HCl ke dalam air destilat hingga pH larutan menjadi 4,3.

e. Setelah pH larutan menjadi 4,3 lalu ditambahkan sampel ke dalam larutan tersebut sehingga pH larutan menjadi basa.

f. Ditambahkan kembali HCl ke dalam campuran sampel hingga pH campuran turun menjadi 4,3.

g. Dicatat volume HCl yang terpakai pada penambahan yang kedua.

3.2.2.2. Tahap Pembuatan Sheet

a. Kemudian sampel dibentuk menjadi bentuk sheet (berbentuk lembaran).

b. Dimasukkan ke dalam oven untuk dikeringkan dengan suhu kira-kira 105-110oC selama ± 30 menit.

c. Ditimbang sampel kering.

BAB IV

DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Hasil Pengamatan

Tabel 4. Tabel Data Analisa

Tanggal Waktu pengerjaan V HCl (ml) Berat kering (g) Soda loss

27 Januari 2006

08.00 1,14 1,0893 7,20 10.00 1,23 1,0989 7,70 12.00 1,25 1,1621 7,40 14.00 1,53 1,6164 6,51 16.00 1,60 1,5288 7,23 28 Januari

2006

08.00 2,23 2,0782 7,40 10.00 2,35 1,8393 6,33 12.00 2,16 2,2180 6,70 14.00 2,54 2,9125 6,00 16.00 2,20 2,4025 6,30 30 Januari

2006

08.00 2,38 2,3730 6,90 10.00 2,17 2,2968 6,50 12.00 2,20 2,5226 6,00 14.00 2,19 2,5110 6,00 16.00 2,30 2,6373 6,00 31 Januari

2006

08.00 2,22 2,2796 6,70 10.00 2,17 1,9553 7,60 12.00 2,20 1,8895 7,10 14.00 2,19 1,5846 7,10 16.00 2,30 1,8254 7,50 1 Pebruari

2006

08.00 2,15 1,8247 8,11 10.00 2,33 1,3301 6,88 12.00 2,24 2,4678 6,24 14.00 2,18 2,0287 7,39 16.00 2,06 2,2038 6,43

4.2. Perhitungan

4.2.1. Mencari Soda Loss

Wod

SO SL=VHCl x NHCl x BeNa2 4

Keterangan :

a. VHCl = Volume HCl yang ditambahkan setelah penambahan sampel b. NHCl = Konsentrasi HCl yang terpakai

c. Be Na2SO4 = Berat ekivalen Na2SO4 yang dipakai

d. Wod = Weight Oven Dry Sample (Berat kering sampel)

Sebagai contoh Untuk Hari Pertama :

Wod

SO SL=VHCl x NHCl x BeNa2 4

0893 , 1 71 x 0,0969 x 14 , 1 = SL

SL = 7,2 kg/ton

Untuk sampel yang lain caranya sama. Data ada dalam tabel 4.

4.1.Mencari Rata-rata Soda Loss Per-hari

Rata-rata 5 SL16.00 14.00 SL SL12.00 SL10.00

L08.00+ + + +

=S

SL

Sebagai contoh Untuk Hari Pertama

Rata-rata 5 7,23 6,61 7,40 7,70 20 ,

7 + + + +

= SL

Rata-rata SL perhari = 7,208 kg/ton.

Tabel 5. Tabel Rata-rata Harian Soda Loss

Tanggal Rata-rata Soda Loss Harian

27 Januari 2006 7,208 kg/ton

28 Januari 2006 6,546 kg/ton

30 Januari 2006 6,28 kg/ton

31 Januari 2006 7,3 kg/ton

1 Februari 2006 7,01 kg/ton

4.2. Pembahasan

Kehilangan soda didefenisikan sebagai kandungan soda dalam pulp yang meninggalkan sistem pencucian dinyatakan sebagai berat Na2SO4/ton pulp kering tanur.

Berarti pada hari pertama rata-rata Na2SO4 yang ditambahkan mulai pukul 08.00

sampai dengan pukul 16.00 untuk menghilangkan sodanya sebanyak 7,208 kg setiap 1 ton pulp, pada hari kedua dibutuhkan Na2SO4 6,546 kg setiap ton pulp, untuk hari ketiga

dibutuhkan Na2SO4 6,28 kg setiap ton pulp, untuk hari keempat dibutuhkan Na2SO4 7,3

kg setiap ton pulp, untuk hari kelima dibutuhkan Na2SO4 7,01 kg setiap ton pulp. Dari 5

hari pengamatan soda loss di P.T. Toba Pulp Lestari masih memenuhi standart perdagangan pulp yaitu sekitar 6-7 kg/ton.

Pada perdagangan pulp kadar keputihan (brightness) sangat mempengaruhi kualitas dari pulp itu sendiri. Dan kadar (keputihan) brightness itu sendiri sangat ditentukan oleh kadar soda yang hilang pada proses washing 4.

Pada proses washing banyak hal-hal yang mempengaruhi tinggi atau rendahnya kadar soda, oleh sebab itu hal-hal lain juga perlu diperhatikan karena tinggi atau rendahnya kadar soda pada pulp sangat mempengaruhi kadar keputihan (brightness) dari pulp tersebut.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil analisa yang dilakukan di P.T. Toba Pulp Lestari dapat disimpulkan bahwa :

1. Range Soda Loss harian pada analisa 6,28 kg/ton pulp.

2. Soda Loss sangat penting karena mempengaruhi brightness / keputihan pulp dimana pada perdagangan pulp kadar keputihan ini akan mempengaruhi kualitas pulp tersebut.

3. Kadar Soda Loss P.T. Toba Pulp Lestari, Tbk masih memenuhi standart perdagangan pulp yang telah ditetapkan yaitu sekitar 7-8 kg/ton pulp.

5.2. Saran

Diharapkan kepada analis agar pada waktu menentukan pH-nya lebih berhati-hati dan teliti karena kesalahan sedikit saja dapat merusak hasil analisa dan dapat mengurangi ketelitian hasil kerja.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad H., (1992), Tinjauan Umum Proses Pembuatan Pulp, PT. Toba Pulp Lestari, Porsea

Casey & James. P., (1978), Pulp and Paper Chemistry and Chemichal Technology,

Third Edition, Intersience Publication, Vol 1, New York

Eero Sjostrom, (1995), Kimia Kayu Dasar-dasar Penggunaan, Gajah Mada University-Press, Yogyakarta

Hardjono S., (1995), Kayu Kimia, Ultrastruktur dan Reaksi-reaksi, Gajah Mada University-Press, Yogyakarta

Sirait. S., (2002), Washing and Screening Plant, Training and Development Centre, PT. Toba Pulp Lestari, Porsea

Sirait. S., (2002), Wood Preparation, Training and Development Centre, PT. Toba Pulp Lestari, Porsea

Proses pengambilan sampel :

Diambil sampel dengan menggunakan ember kecil, dengan cara dicedokkan ember tersebut ke dalam vakum washer IV. Sampel inilah kemudian yang akan dianalisa di Laboratorium Quality Control.

3.2.2. Cara Kerja

3.2.2.1. Tahap Penentuan pH

a. Dimasukkan air destilat hangat dengan suhu kira-kira 60o-70oC ke dalam beker plastik.

b. Diletakkan beker plastik diatas stirrer bar. c. Diaduk dengan menggunakan magnetik stirrer.

d. Diukur pH air destilat tersebut dengan menggunakan pH meter, lalu ditambahkan HCl ke dalam air destilat hingga pH larutan menjadi 4,3.

e. Setelah pH larutan menjadi 4,3 lalu ditambahkan sampel ke dalam larutan tersebut sehingga pH larutan menjadi basa.

f. Ditambahkan kembali HCl ke dalam campuran sampel hingga pH campuran turun menjadi 4,3.

g. Dicatat volume HCl yang terpakai pada penambahan yang kedua.

3.2.2.2. Tahap Pembuatan Sheet

a. Kemudian sampel dibentuk menjadi bentuk sheet (berbentuk lembaran).

b. Dimasukkan ke dalam oven untuk dikeringkan dengan suhu kira-kira 105-110oC selama ± 30 menit.

c. Ditimbang sampel kering.

BAB IV

DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Hasil Pengamatan

Tabel 4. Tabel Data Analisa

Tanggal Waktu pengerjaan V HCl (ml) Berat kering (g) Soda loss

27 Januari 2006

08.00 1,14 1,0893 7,20

10.00 1,23 1,0989 7,70

12.00 1,25 1,1621 7,40

14.00 1,53 1,6164 6,51

16.00 1,60 1,5288 7,23

28 Januari 2006

08.00 2,23 2,0782 7,40

10.00 2,35 1,8393 6,33

12.00 2,16 2,2180 6,70

14.00 2,54 2,9125 6,00

16.00 2,20 2,4025 6,30

30 Januari 2006

08.00 2,38 2,3730 6,90

10.00 2,17 2,2968 6,50

12.00 2,20 2,5226 6,00

14.00 2,19 2,5110 6,00

16.00 2,30 2,6373 6,00

31 Januari 2006

08.00 2,22 2,2796 6,70

10.00 2,17 1,9553 7,60

12.00 2,20 1,8895 7,10

14.00 2,19 1,5846 7,10

16.00 2,30 1,8254 7,50

1 Pebruari

08.00 2,15 1,8247 8,11

4.2. Perhitungan

4.2.1. Mencari Soda Loss

Wod

SO SL =VHCl x NHCl x BeNa2 4

Keterangan :

a. VHCl = Volume HCl yang ditambahkan setelah penambahan sampel b. NHCl = Konsentrasi HCl yang terpakai

c. Be Na2SO4 = Berat ekivalen Na2SO4 yang dipakai

d. Wod = Weight Oven Dry Sample (Berat kering sampel)

Sebagai contoh Untuk Hari Pertama :

Wod

SO SL =VHCl x NHCl x BeNa2 4

0893 , 1 71 x 0,0969 x 14 , 1 = SL

SL = 7,2 kg/ton

Untuk sampel yang lain caranya sama. Data ada dalam tabel 4.

4.1.Mencari Rata-rata Soda Loss Per-hari

Rata-rata 5 SL16.00 14.00 SL SL12.00 SL10.00

L08.00+ + + +

=S SL

Sebagai contoh Untuk Hari Pertama

Rata-rata 5 7,23 6,61 7,40 7,70 20 ,

7 + + + +

= SL

Rata-rata SL perhari = 7,208 kg/ton.

Tabel 5. Tabel Rata-rata Harian Soda Loss

Tanggal Rata-rata Soda Loss Harian 27 Januari 2006 7,208 kg/ton

28 Januari 2006 6,546 kg/ton

30 Januari 2006 6,28 kg/ton

31 Januari 2006 7,3 kg/ton

1 Februari 2006 7,01 kg/ton

4.2. Pembahasan

Kehilangan soda didefenisikan sebagai kandungan soda dalam pulp yang meninggalkan sistem pencucian dinyatakan sebagai berat Na2SO4/ton pulp kering tanur.

Berarti pada hari pertama rata-rata Na2SO4 yang ditambahkan mulai pukul 08.00

sampai dengan pukul 16.00 untuk menghilangkan sodanya sebanyak 7,208 kg setiap 1 ton pulp, pada hari kedua dibutuhkan Na2SO4 6,546 kg setiap ton pulp, untuk hari ketiga

dibutuhkan Na2SO4 6,28 kg setiap ton pulp, untuk hari keempat dibutuhkan Na2SO4 7,3

kg setiap ton pulp, untuk hari kelima dibutuhkan Na2SO4 7,01 kg setiap ton pulp. Dari 5

hari pengamatan soda loss di P.T. Toba Pulp Lestari masih memenuhi standart perdagangan pulp yaitu sekitar 6-7 kg/ton.

Pada perdagangan pulp kadar keputihan (brightness) sangat mempengaruhi kualitas dari pulp itu sendiri. Dan kadar (keputihan) brightness itu sendiri sangat ditentukan oleh kadar soda yang hilang pada proses washing 4.

Pada proses washing banyak hal-hal yang mempengaruhi tinggi atau rendahnya kadar soda, oleh sebab itu hal-hal lain juga perlu diperhatikan karena tinggi atau

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil analisa yang dilakukan di P.T. Toba Pulp Lestari dapat disimpulkan bahwa :

1. Range Soda Loss harian pada analisa 6,28 kg/ton pulp.

2. Soda Loss sangat penting karena mempengaruhi brightness / keputihan pulp dimana pada perdagangan pulp kadar keputihan ini akan mempengaruhi kualitas pulp tersebut.

3. Kadar Soda Loss P.T. Toba Pulp Lestari, Tbk masih memenuhi standart perdagangan pulp yang telah ditetapkan yaitu sekitar 7-8 kg/ton pulp.

5.2. Saran

Diharapkan kepada analis agar pada waktu menentukan pH-nya lebih berhati-hati dan teliti karena kesalahan sedikit saja dapat merusak hasil analisa dan dapat mengurangi ketelitian hasil kerja.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad H., (1992), Tinjauan Umum Proses Pembuatan Pulp, PT. Toba Pulp Lestari, Porsea

Casey & James. P., (1978), Pulp and Paper Chemistry and Chemichal Technology,

Third Edition, Intersience Publication, Vol 1, New York

Eero Sjostrom, (1995), Kimia Kayu Dasar-dasar Penggunaan, Gajah Mada University-Press, Yogyakarta

Hardjono S., (1995), Kayu Kimia, Ultrastruktur dan Reaksi-reaksi, Gajah Mada University-Press, Yogyakarta

Sirait. S., (2002), Washing and Screening Plant, Training and Development Centre, PT. Toba Pulp Lestari, Porsea

Sirait. S., (2002), Wood Preparation, Training and Development Centre, PT. Toba Pulp Lestari, Porsea