Proses Pemasakan Pulp ( Cooking) Pada Continuous Digester

 Proses yang ada di tahap cooking adalah steaming dan impregnasi di impbin, pemasakan/delignifikasi di digester, serta pencucian pulp di pressure diffuser.

1.     Impbin

Chip dari chip yard diumpankan ke dalam chip buffer yang terdapat pada ujung belt conveyor. Chip buffer merupakan wadah penampungan kecil yang berfungsi sebagai penampungan chip sementara sebelum ditransfer melalui chip meter masuk ke dalam Impbin dan diukur laju alir chipnya.

Impbin (Impregnation Bin) merupakan sebuah vessel yang memiliki tekanan sama dengan tekanan atmosfer serta memiliki fungsi steaming sekaligus fungsi impregnasi. Tujuan dari steaming adalah untuk menghilangkan udara di dalam dan di luar chip dengan menggunakan low pressure steam sebelum bercampur dengan cairan pemasak (black liquor dan white liquor), guna mendapatkan distribusi penyerapan yang baik dan merata dari cairan pemasak kedalam chip. Sementara itu, impregnasi berfungsi untuk mengkondisikan reaksi yang seragam dari semua chip guna mendapatkan pemasakan yang homogen. Pada fase impregnasi, liquor didistribusikan ke seluruh bagian chip sebelum fase heating cooking dilakukan secara penuh. Steaming yang baik akan menghasilkan distribusi penetrasi dan difusi liquor ke dalam chip merata.

Level chip di dalam impbin dipertahankan diatas level liquor, yang diperlukan untuk steaming, evakuasi udara dan retention time agar mengurangi dampak variasi aliran chip. Selain itu, knot dari knotting system dikembalikan ke impbin untuk dimasak lagi di digester. Temperatur di impbin dibatasi pada suhu titik didih air dan pada tekanan atmosfer.

2.     Digester

Pemasakan chip dilakukan pada digester jenis Cooking Compact^TM. Proses delignifikasi pada digester bertujuan untuk menghilangkan/melarutkan kandungan lignin yang terkandung di dalam chip, sehingga menghasilkan serat selulosa dan hemiselulosa. Kondisi pemasakan di digester dijalankan pada temperatur 150- 170°C.

Proses pembuatan pulp sulfat (kraft) secara kimia menggunakan bahan kimia pemasak mengandung senyawa utama natrium hidroksida (NaOH), natrium sulfida (Na₂S), dan berbagai senyawa alkali (garam) lainnya. NaOH sebagai pereaksi utama untuk melarutkan (degradasi) lignin pada serpihan kayu sementara Na₂S berfungsi untuk meningkatkan reaksi cairan pemasak. Reaksi NaOH lebih selektif pada lignin dan menghindari degradsi selulosa.

Chip dari Impbin dialirkan ke digester dengan menggunakan high pressure feeder (HPF) dan dibantu dengan dua buah pompa. Pada proses pemasakan, medium pressure steam disuplai dari atas digester.

Digester terdiri atas top separator, screen section, dan zona pencucian. Chip yang masuk ke bagian top separator akan dipisahkan dari liquor pembawanya. Liquor dipisahkan kemudian dialirkan melalui transfer circulation return line, untuk membawa kembali chip keluaran impbin. White liquor ditambahkan di ring header tepat di bawah top separator.

Di digester, terdapat beberapa zona screening guna mengekstrak liquor dari tumpukan chip yang bergerak turun. Zona screening tersebut yaitu trim extraction, old extraction, MCC extraction, new extraction, ITC extraction, dan bottom extraction. Liquor yang diekstrak dari ekstraksi screening bagian atas akan dialirkan ke pipa sentral dan bagian bawah Impbin, dan sebagian kecil akan dialirkan ke transfer circulation line dan ke unit evaporasi via flash tank. Aliran dari ekstraksi screening bagian bawah digunakan untuk mengontrol liquor to wood ratio di bagian bawah digester.

Keluaran pulp dari digester sangat penting untuk dikendalikan karena berpengaruh pada cooking time. Outlet device yang digerakkan secara hidrolik melalui rotasi scraper arm dengan variabel kecepatan. Di sini terjadi liquor displacement dimana liquor panas pada proses pemasakan digantikan dengan liquor dingin yang diinjeksikan melalui nozzle vertikal dan horizontal. Dengan penurunan konsistensi dan temperature sekitar 95^oC, pulp dilepaskan ke pressure diffuser. Beberapa parameter yang mempengaruhi proses pemasakan antara lain temperatur, waktu tinggal, alkali charge, L/W ratio, dan residual alkali.

Cairan sisa pemasakan (black liquor) dari proses pulping kraft berisi sebagian besar komponen anorganik asli (dalam bentuk yang berbeda) dan konsentrasi organik terlarut yang tinggi, cairan yang mengandung padatan terlarut dari kayu, lignin, karbohidrat dan beberapa HS, OH, filtrat dari washing. Black liquor ini akan dialirkan ke unit recovery dengan terlebih dahulu dilakukan pemisahan fiber guna menghindari penyumbatan di evaporator. Fiber kemudian dikembalikan ke Impbin. Target produk pada keluaran digester memiliki kappa number sebesar 16 – 17 dan viscosity sebesar 850 – 900 cm³/g.

 

3.     Pressure Diffuser

Pulp hasil pemasakan kemudian dicuci di pressure diffuser yang disusun secara paralel. Pressure diffuser merupakan sebuah vessel bertekanan dengan inner movable screen. Pulp masuk di bagian atas diffuser dan didistribusikan oleh penangkap pulp ke lapisan diluar screen secara rata. Screen dan pulp bergerak secara simultan kebawah, sementara cairan pencuci (wash liquor) masuk melalui shell dan menggantikan liquor yang dibawa oleh pulp. Target produk pada keluaran pressure diffuser memiliki kadar COD <300 kg/ODT. Pulp yang telah dicuci akan masuk ke blow tank dan akan menjalani proses screening dan washing serta diakhiri pada proses  bleaching.