55
III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Kerangka Pemikiran
Penelitian perancangan proses sulfonasi lignin isolat TKKS menjadi NLS diawali dengan adanya gagasanide yaitu melimpahnya TKKS sebagai sumber
bahan berlignoselulosa yang berpotensi sebagai bahan dasar pembuatan kertas dan pulp serta natrium lignosulfonat NLS, kebutuhan Indonesia akan NLS yang
sampai saat ini masih seratus persen mengimpor dari negara-nagara Skandinavia, serta peluang pendirian NLS secara mandiri. Perancangan proses mengacu pada
Seider et.al, 1999, meliputi kreasisintesis proses serta pengembangan proses. Sintesis proses meliputi pemilihan jalur pemasakanpulping TKKS dan
pemilihan teknik isolasi lignin yang tepat untuk memperoleh lignin isolat terbaik serta proses sulfonasi lignin menjadi NLS. Selajutnya melakukan optimasi kondisi
proses sulfonasi lignin untuk mendapatkan hasil NLS terbaik, identifikasi dan karakterisasi NLS dengan membandingkan karakteristik NLS standar NLS-
Aldrich. Untuk mengetahui kinerja produk NLS sebagai bahan pendispersi, maka dilakukan uji kinerja NLS yang diaplikasikan pada pasta gipsum dengan
mengamati nilai alir flow value pada penambahan berbagai kadar NLS yang dicampurkan dalam pasta gipsum. Hasil kinerja NLS juga dibandingkan dengan
kinerja NLS-Aldrich. Pengembangan proses untuk mendapatkan perancangan lengkap, yaitu
melakukan penggandaan skala scale up melalui pendekatan sistematis empiris pemodelan. Model kinetika reaksi proses sulfonasi lignin yaitu model persamaan
kecepatan reaksi r
A
dan konstanta laju reaksi k, merupakan model yang menghubungkan antara proses reaksi dan volumekapasitas reaktor. Simulasi
neraca massa pada berbagai kapasitas dilakukan untuk mendapatkan persamaan matematik biaya produksi total t
C
NLS sebagai fungsi kapasitas produksi P dan melakukan optimasi untuk mendapatkan kapasitas produksi NLS optimum.
Kondisi proses optimum, konversi, dan kapasitas NLS optimum digunakan sebagai data input dalam pembuatan diagran alir yaitu process engineering flow
diagram PEFD yang hasil output nya merupakan gambaran riil proses
sulfonasi lignin menjadi NLS, yang melibatkan rangkaian peralatan, kondisi 55
56 proses di setiap alat, distribusi neraca massa dan energi disetiap alat tahapan
proses. PEFD dibuat dengan paket program HYSYS. Untuk mengetahui apakah industri surfaktan NLS layak dikembangkan atau tidak, dilakukan analisis
finansial dengan menentukan beberapa kriteria kelayakan yaitu NPV, IRR, Net BC, BEP dan PBP, juga dilakukan analisis tingkat sensitivitas pada beberapa
perubahan kondisi. Kerangka pemikiran perancangan proses sulfonasi lignin menjadi surfaktan
natrium lignosulfonat NLS disajikan pada Gambar 3.1
3.2 Metode penelitian 3.2.1 Alat dan Bahan Untuk Preparasi Lignin Isolat dan Proses Sulfonasi
