bab i pendahuluan

 BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kertas adalah salah satu penemuan paling penting sepanjang masa. Kertas
dikenal sebagai media utama untuk menulis, mencetak serta melukis dan banyak
kegunaan lain yang dapat dilakukan dengan kertas misalnya kertas pembersih
(tissue)
yang digunakan untuk hidangan, kebersihan ataupun toilet. Melihat dari
hal tersebut, kebutuhan akan kertas selalu meningkat dari tahun ke tahun dan
secara tidak langsung konsumsi kertas penduduk Indonesia pun akan semakin
meningkat. Melihat dari perkembangan produksi tersebut tentunya mendorong
perusahaan kertas yang ada di Indonesia untuk meningkatkan jumlah produksinya.
Salah satunya adalah Industri Multinasional PT. Pindo Deli Pulp and Paper Mills.
Perusahaan tersebut mempunyai kapasitas produksi 1.465.000 ton per tahun.
dengan kapasitas produksi di Departemen Paper Machine 9 itu sendiri sebesar
240.000 ton per tahun.
PT. Pindo Deli Pulp and Paper Mills pada Departemen PM 9 membuat
kertas dari suspensi serat, air, dan chemical additives, yang kemudian air
dikeluarkan (dewatered) dengan metode vakum di forming section dan secara
mekanis melalui penekanan di press section untuk membentuk lembaran kertas
basah (paper web). Setelah web terbentuk dilanjutkan pemanasan di dryer section
untuk mengurangi kadar air di bawah 10% (dryness lebih besar 90%) yang tidak
dapat dilaksanakan dengan metode vakum dan mekanis kembali. Dryer section
bertujuan untuk mengeringkan lembaran kertas dengan cara penguapan
(evaporation) sisa uap air (residual moisture) di dalam paper web dengan cara
kontak langsung dengan permukaan drum pengering (cylinder dryer) yang sangat
panas sehingga mencapai derajat kekeringan yang diharapkan.
Industri pulp dan kertas menempati urutan keempat terbesar di dunia dalam
pemakaian energi disamping industri kimia, baja, dan minyak. Pemakaian energi
terbesar terutama pada proses penguapan uap air di dryer section dari mesin kertas
1
BAB I Pendahuluan
2
(Noboa, 1999). Proses penguapan memerlukan sejumlah besar energi termal yang
biasanya disediakan dalam bentuk uap. Umumnya pada dryer section, untuk
menguapkan tiap 1 kg uap air pada lembaran paper web diperlukan 2600–3500 kJ
panas dalam bentuk uap (Martinsson, 2002). Ini berarti, 1/3 dari total
energi
konsumsi energi pada integrated paper mill digunakan oleh dryer section untuk
mengurangi kadar air dari 60% menjadi di bawah 10% (Pontremoli, 2000).
Dengan demikian membuat dryer section sebagai pengguna energi panas terbesar
dan sejauh ini merupakan bagian yang paling mahal dalam proses pembuatan
kertas.
Alat proses dryer section pada Departemen Paper Machine 9 adalah
cylinder dryer yang dialiri steam didalamnya. Transfer energi panas dari steam ke
paper web membutuhkan permukaan perpindahan panas yang cukup besar. Selain
itu pengeringan paper web secara terus menerus pada paper machine merupakan
proses yang kompleks dari perpindahan panas dan massa. Disisi lain mesin
pengering silinder telah beroperasi sejak tahun 1996 dan memungkinkan
banyaknya panas yang terbuang dari mesin pengering silinder tersebut. Tentu
dengan banyaknya panas yang terbuang akan menyebabkan penggunaan steam
menjadi berlebih dan tidak ekonomis. Berdasarkan hal-hal tersebut maka
kebutuhan energi yang besar di dryer section membutuhkan kajian yang lebih
rinci tentang karakteristik perpindahan panas pada proses pengeringan paper web.
Sehingga akan dapat dihitung besarnya koefisien perpindahan panas total untuk
mengetahui nilai heat loss pada masing-masing section di tahapan proses main
drying pada Unit Paper Machine 9 PT. Pindo Deli Pulp and Paper Mills II
Karawang.
1.2
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah :
a. Mengetahui proses perpindahan panas yang berlangsung di dryer section
untuk proses pengeringan paper web pada mesin cylinder dryer.
Menentukan Koefisien Perpindahan Panas Total (U) Dan Heat Loss
Setiap Section Main Dryer Unit Paper Machine 9
BAB I Pendahuluan
3
b. Menentukan nilai koefisien perpindahan panas total (U) setiap section di
tahapan proses main drying.
drying.
d. Menentukan laju alir steam optimal yang dialirkan pada cylinder dryer di
tahapan proses main drying
1.3
c. Menentukan persentase heat loss setiap section di tahapan proses main
Ruang Lingkup
Batasan dari penelitian ini adalah :
a. Proses yang ditinjau pada penelitian ini adalah proses pengeringan awal
paper web pada tahapan proses main drying keluaran dari press section.
b. Alat yang ditinjau pada penelitian ini adalah cylinder dryer yang
merupakan alat pengering berbentuk silinder dan terbagi dalam lima
section dengan jumlah silinder 28 buah.
c. Variabel-variabel proses yang diukur antara lain temperatur silinder,
temperatur kertas, temperatur steam, laju alir steam pada masukan di
steam header, tekanan steam dan moisture kertas yang diukur selama dua
minggu hari kerja dari tanggal 26 Maret – 7 April 2012.
d. Steam yang dialirkan dari steam header merupakan saturated steam.
e. Variabel proses tersebut diambil ketika Industri memproduksi kertas
dengan grade PPC 68 GSM.
f. Pengambilan data variabel di daerah cylinder dryer yang dapat diamati
tidak mencakup di kedua sisi cyilinder, hanya di bagian depan cylinder
dryer.
Menentukan Koefisien Perpindahan Panas Total (U) Dan Heat Loss
Setiap Section Main Dryer Unit Paper Machine 9
BAB I Pendahuluan
4
1.4
Tahapan Penelitian
Tahap penelitian yang dilakukan, antara lain:
a. Tahap persiapan, meliputi :
• Studi literatur mengenai teori yang berhubungan dengan proses main
dryer.
• Kunjungan langsung ke Unit Paper Machine di bagian Main Drying.
b. Tahap pengambilan data
• Persiapan alat untuk mengambil data secara langsung.
• Pengambilan data secara langsung berupa data temperatur silinder dan
temperatur kertas.
• Pengambilan data berupa spesifikasi alat yang berasal dari literatur
Operation Paper Machine.
• Pengambilan data temperatur steam, laju alir steam, tekanan steam,
tekanan silinder dan moisture kertas yang diperoleh dari logsheet
operator distribute control system.
• Studi data yang telah diperoleh untuk menentukan hipotesa awal
mengenai kinerja alat cylinder dryer.
c. Tahap pengolahan data
• Studi literatur pendukung yang berkaitan dengan masalah yang akan
diselesaikan.
• Analisa dan mengolah data nilai koefisien perpindahan panas total (U)
setiap section.
• Analisa dan mengolah data besarnya nilai persentase heat loss setiap
section ke lingkungan.
• Analisa dan mengolah data besarnya nilai laju alir steam optimal yang
dialirkan pada cylinder dryer
Menentukan Koefisien Perpindahan Panas Total (U) Dan Heat Loss
Setiap Section Main Dryer Unit Paper Machine 9
BAB I Pendahuluan
5
1.5
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut.
BAB I Pendahuluan
Bab ini berisi tentang latar belakang dan tujuan penelitian, ruang lingkup,
tahapan penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II Tinjauan Pustaka
Bab ini berisi tentang teori-teori yang mendukung dan berhubungan dengan
penelitian, yaitu proses
BAB III Metodologi Penelitian
Bab ini berisi tentang metodologi yang digunakan dalam menghitung
koefisien perpindahan panas total (U) dan heat loss setiap section main dryer
Unit Paper Machine 9 PT. Pindo Deli Pulp And Paper Mills II, meliputi tahap
persiapan, tahap pengambilan data, dan tahap pengolahan data
BAB IV Hasil dan Pembahasan
Bab ini berisi tentang data hasil penelitian, pengolahan data serta
pembahasan data yang diperoleh.
BAB V Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi tentang kesimpulan yang diperoleh berdasarkan data hasil
penilitian dan pengolahan data, serta saran-saran sebagai tindak lanjut dari
hasil penelitian yang telah dilakukan.
Menentukan Koefisien Perpindahan Panas Total (U) Dan Heat Loss
Setiap Section Main Dryer Unit Paper Machine 9