Bagian pengering kertas adalah “lubang energi” terbesar di pabrik—namun hampir seluruh kalor buangnya bisa dipanen kembali. Desain hood tertutup rapat, exhaust yang seimbang, dan penukar panas canggih kini mengembalikan 55–80% energi ventilasi.
Pengeringan kertas menelan 5–7 GJ (gigajoule, satuan energi) per ton kertas, plus sekitar 600–1000 kWh (kilowatt‑hour, satuan listrik) untuk listrik. Sekitar 70% energi pabrik berupa uap (steam fuel), dan kurang lebih 76% dihabiskan di bagian dryer. Hampir semua energi pengeringan keluar bersama udara buang yang lembap—entalpi (kandungan panas total) exhaust berlipat dibanding udara suplai kering—sementara kipas ventilasi dan pemanas menyumbang ~5–8% pemakaian uap, terutama untuk memanaskan udara masuk (sunnea.fi).
Kabar baiknya: sistem heat recovery modern mampu mereklamasi 55–80% kalor ventilasi dryer (sunnea.fi). Valmet menyebut “lebih dari 50 MW” panas bisa dipulihkan dari duct mesin kertas (valmet.com). Sebuah studi di AS mencatat retrofit menghemat sekitar US$1 juta/tahun, dengan masa balik modal 1,5 tahun (iipinetwork.org).
Di Indonesia, sektor pulp & paper energi‑intensif dan terus tumbuh. Kalor—utamanya uap—sudah mencapai ~70–80% konsumsi energi pabrik; sebagian besar serapan ada di pulping dan pengeringan (ojs.unud.ac.id). Proyeksi nasional menunjukkan permintaan energi naik ~2,5% per tahun hingga 2027, meski langkah efisiensi (termasuk heat recovery) berpotensi memangkas kebutuhan industri ≈12,5% pada 2027 (ojs.unud.ac.id). Pemerintah mendorong net‑zero emisi pulp & paper pada 2050 (target nasional 2060) (infopublik.id), sehingga penghematan uap lewat ventilasi dan heat recovery langsung menopang agenda hijau. Pemanfaatan panas buang mengurangi konsumsi bahan bakar fosil—terlebih black liquor (produk samping biomassa) sering belum dimaksimalkan untuk uap di pabrik Indonesia—sehingga setiap kenaikan efisiensi menekan kebutuhan batubara/gas dan emisi CO₂ (ojs.unud.ac.id). Rencana modern (mis. Indah Kiat) secara eksplisit mencantumkan energy recovery dan diversifikasi bahan bakar.
Desain hood tertutup dan manajemen aliran
Hood dryer yang efektif harus menahan dan mengalirkan udara lembap panas secara aman menuju unit heat recovery. Praktik terbaik: hood tertutup penuh (totally enclosed) dengan seal rapat dan insulasi. AirTherm menawarkan “totally enclosed paper‑machine hood” yang meminimalkan aliran exhaust dengan menahan uap dan mempertahankan kelembapan tinggi di dalam (pulpandpaper-technology.com).
Fitur kunci mencakup panel modular berinsulasi, pintu akses besar (hinged atau sliding), dan “basement enclosure” di bawah dryer untuk mencegah infiltrasi udara dingin (pulpandpaper-technology.com). Setiap penetrasi—poros, pintu merayap, celah—harus tersegel untuk menjaga agar udara ruangan tak ikut tersedot. Dengan hood tertutup rapat, sistem exhaust hanya mengeluarkan uap yang benar‑benar dihasilkan proses, memangkas daya kipas dan beban pemanasan uap.
Di dalam hood, aliran udara direkayasa ketat. Plenum (ruang manifold untuk distribusi/penarikan udara) internal menarik udara lembap dari seluruh silinder dryer secara seragam; AirTherm menekankan plenum-nya memastikan uap terangkat merata pada arah mesin dan silang‑mesin—mencegah zona kering atau over‑draft pada satu silinder (pulpandpaper-technology.com). Udara suplai yang dipanaskan pendahuluan (preheated) dialirkan via blowbox/duct dan diarahkan ke web; pocket ventilation (jet udara kecepatan tinggi ke “pocket” lembaran) meningkatkan evaporasi di area spesifik (pulpandpaper-technology.com).
Keseimbangan suplai/exhaust krusial. Pedoman desain: suplai sekitar 70–80% dari volume exhaust. Audit energi menemukan rasio pre‑dryer hanya 63% (optimal ~75%), sementara after‑dryer hanya 39%—ketidakseimbangan ini artinya porsi besar udara masuk adalah “kebocoran dingin” ke hood. Udara dingin itu harus dipanaskan dari ~30°C (temperatur basement) hingga ~90°C (temperatur silinder), memboroskan uap (sunnea.fi, sunnea.fi). Rancangannya harus menjaga sedikit tekanan negatif agar tak ada kebocoran keluar, dengan damper dan kipas yang bisa diatur untuk mempertahankan suplai≈75% exhaust (sunnea.fi; pulpandpaper-technology.com).
Kipas exhaust heavy‑duty (sering stainless atau berlapis untuk tahan kelembapan) dengan motor efisiensi tinggi—umum memakai TEFC motors (Totally Enclosed Fan‑Cooled)—adalah standar (pulpandpaper-technology.com). Beberapa penukar kalor pemulihan dirancang dengan pressure drop sangat rendah (<1000–2000 Pa) untuk membatasi daya kipas (athco-engineering.dk). Dalam aplikasi komponen tahan korosi, contoh hardware 316L stainless di lingkungan lembap dapat dirujuk pada housing seperti ss‑cartridge‑housing untuk menunjukkan kelas material.
Perawatan dan balancing berkelanjutan wajib. Rekomendasi audit industri: ukur aliran dan identifikasi kebocoran, perbaiki kerusakan jelas (duct robek, damper gagal, kompensator rusak, dsb.), lalu rebalance sistem—baru merencanakan upgrade besar. Salah satu studi kasus melaporkan langkah awal memperbaiki kipas dan duct yang rusak, lalu mengganti komponen bottleneck (kipas, burner, exchanger) bertahap (sunnea.fi). Pelatihan operator (menutup pintu, memantau kelembapan) berpengaruh. Saat tertala baik, hood mengeluarkan ≈100% uap yang menguap—tanpa kelebihan make‑up air—seraya menahan praktis semua uap di dalam.
- Poin desain hood/ventilasi: hood tertutup penuh (panel berinsulasi, pintu lift/geser) dan basement tertutup untuk mencegah infiltrasi udara dingin (pulpandpaper-technology.com).
- Plenum exhaust internal untuk pengangkatan uap seragam (pulpandpaper-technology.com).
- Pocket ventilation/blowbox mengarahkan udara panas ke “pocket” lembaran untuk evaporasi lebih tinggi (pulpandpaper-technology.com).
- Rasio suplai≈75% dari exhaust; deviasi (mis. 63%→optimal 75%) menaikkan beban uap secara signifikan (sunnea.fi; sunnea.fi).
- Kipas dan ductwork tahan korosi dengan motor efisiensi tinggi (TEFC) (pulpandpaper-technology.com). Untuk hardware baja bertekanan di aplikasi industri, bandingkan kelas perumahan seperti steel‑filter.
- Kontrol (damper, sensor) menjaga setpoint; basement enclosure meminimalkan infiltrasi.
Bagian pengering kertas adalah “lubang energi” terbesar di pabrik—namun hampir seluruh kalor buangnya bisa dipanen kembali. Desain hood tertutup rapat, exhaust yang seimbang, dan penukar panas canggih kini mengembalikan 55–80% energi ventilasi.
Pengeringan kertas menelan 5–7 GJ (gigajoule, satuan energi) per ton kertas, plus sekitar 600–1000 kWh (kilowatt‑hour, satuan listrik) untuk listrik. Sekitar 70% energi pabrik berupa uap (steam fuel), dan kurang lebih 76% dihabiskan di bagian dryer. Hampir semua energi pengeringan keluar bersama udara buang yang lembap—entalpi (kandungan panas total) exhaust berlipat dibanding udara suplai kering—sementara kipas ventilasi dan pemanas menyumbang ~5–8% pemakaian uap, terutama untuk memanaskan udara masuk (sunnea.fi).
Kabar baiknya: sistem heat recovery modern mampu mereklamasi 55–80% kalor ventilasi dryer (sunnea.fi). Valmet menyebut “lebih dari 50 MW” panas bisa dipulihkan dari duct mesin kertas (valmet.com). Sebuah studi di AS mencatat retrofit menghemat sekitar US$1 juta/tahun, dengan masa balik modal 1,5 tahun (iipinetwork.org).
Di Indonesia, sektor pulp & paper energi‑intensif dan terus tumbuh. Kalor—utamanya uap—sudah mencapai ~70–80% konsumsi energi pabrik; sebagian besar serapan ada di pulping dan pengeringan (ojs.unud.ac.id). Proyeksi nasional menunjukkan permintaan energi naik ~2,5% per tahun hingga 2027, meski langkah efisiensi (termasuk heat recovery) berpotensi memangkas kebutuhan industri ≈12,5% pada 2027 (ojs.unud.ac.id). Pemerintah mendorong net‑zero emisi pulp & paper pada 2050 (target nasional 2060) (infopublik.id), sehingga penghematan uap lewat ventilasi dan heat recovery langsung menopang agenda hijau. Pemanfaatan panas buang mengurangi konsumsi bahan bakar fosil—terlebih black liquor (produk samping biomassa) sering belum dimaksimalkan untuk uap di pabrik Indonesia—sehingga setiap kenaikan efisiensi menekan kebutuhan batubara/gas dan emisi CO₂ (ojs.unud.ac.id). Rencana modern (mis. Indah Kiat) secara eksplisit mencantumkan energy recovery dan diversifikasi bahan bakar.
Baca juga:
Kondensat Sterilizer Sawit: Limbah Panas yang Bisa Diubah Jadi CPO dan Penghematan Energi
Desain hood tertutup dan manajemen aliran
Hood dryer yang efektif harus menahan dan mengalirkan udara lembap panas secara aman menuju unit heat recovery. Praktik terbaik: hood tertutup penuh (totally enclosed) dengan seal rapat dan insulasi. AirTherm menawarkan “totally enclosed paper‑machine hood” yang meminimalkan aliran exhaust dengan menahan uap dan mempertahankan kelembapan tinggi di dalam (pulpandpaper-technology.com).
Fitur kunci mencakup panel modular berinsulasi, pintu akses besar (hinged atau sliding), dan “basement enclosure” di bawah dryer untuk mencegah infiltrasi udara dingin (pulpandpaper-technology.com). Setiap penetrasi—poros, pintu merayap, celah—harus tersegel untuk menjaga agar udara ruangan tak ikut tersedot. Dengan hood tertutup rapat, sistem exhaust hanya mengeluarkan uap yang benar‑benar dihasilkan proses, memangkas daya kipas dan beban pemanasan uap.
Di dalam hood, aliran udara direkayasa ketat. Plenum (ruang manifold untuk distribusi/penarikan udara) internal menarik udara lembap dari seluruh silinder dryer secara seragam; AirTherm menekankan plenum-nya memastikan uap terangkat merata pada arah mesin dan silang‑mesin—mencegah zona kering atau over‑draft pada satu silinder (pulpandpaper-technology.com). Udara suplai yang dipanaskan pendahuluan (preheated) dialirkan via blowbox/duct dan diarahkan ke web; pocket ventilation (jet udara kecepatan tinggi ke “pocket” lembaran) meningkatkan evaporasi di area spesifik (pulpandpaper-technology.com).
Keseimbangan suplai/exhaust krusial. Pedoman desain: suplai sekitar 70–80% dari volume exhaust. Audit energi menemukan rasio pre‑dryer hanya 63% (optimal ~75%), sementara after‑dryer hanya 39%—ketidakseimbangan ini artinya porsi besar udara masuk adalah “kebocoran dingin” ke hood. Udara dingin itu harus dipanaskan dari ~30°C (temperatur basement) hingga ~90°C (temperatur silinder), memboroskan uap (sunnea.fi, sunnea.fi). Rancangannya harus menjaga sedikit tekanan negatif agar tak ada kebocoran keluar, dengan damper dan kipas yang bisa diatur untuk mempertahankan suplai≈75% exhaust (sunnea.fi; pulpandpaper-technology.com).
Kipas exhaust heavy‑duty (sering stainless atau berlapis untuk tahan kelembapan) dengan motor efisiensi tinggi—umum memakai TEFC motors (Totally Enclosed Fan‑Cooled)—adalah standar (pulpandpaper-technology.com). Beberapa penukar kalor pemulihan dirancang dengan pressure drop sangat rendah (<1000–2000 Pa) untuk membatasi daya kipas (athco-engineering.dk). Dalam aplikasi komponen tahan korosi, contoh hardware 316L stainless di lingkungan lembap dapat dirujuk pada housing seperti ss‑cartridge‑housing untuk menunjukkan kelas material.
Perawatan dan balancing berkelanjutan wajib. Rekomendasi audit industri: ukur aliran dan identifikasi kebocoran, perbaiki kerusakan jelas (duct robek, damper gagal, kompensator rusak, dsb.), lalu rebalance sistem—baru merencanakan upgrade besar. Salah satu studi kasus melaporkan langkah awal memperbaiki kipas dan duct yang rusak, lalu mengganti komponen bottleneck (kipas, burner, exchanger) bertahap (sunnea.fi). Pelatihan operator (menutup pintu, memantau kelembapan) berpengaruh. Saat tertala baik, hood mengeluarkan ≈100% uap yang menguap—tanpa kelebihan make‑up air—seraya menahan praktis semua uap di dalam.
- Poin desain hood/ventilasi: hood tertutup penuh (panel berinsulasi, pintu lift/geser) dan basement tertutup untuk mencegah infiltrasi udara dingin (pulpandpaper-technology.com).
- Plenum exhaust internal untuk pengangkatan uap seragam (pulpandpaper-technology.com).
- Pocket ventilation/blowbox mengarahkan udara panas ke “pocket” lembaran untuk evaporasi lebih tinggi (pulpandpaper-technology.com).
- Rasio suplai≈75% dari exhaust; deviasi (mis. 63%→optimal 75%) menaikkan beban uap secara signifikan (sunnea.fi; sunnea.fi).
- Kipas dan ductwork tahan korosi dengan motor efisiensi tinggi (TEFC) (pulpandpaper-technology.com). Untuk hardware baja bertekanan di aplikasi industri, bandingkan kelas perumahan seperti steel‑filter.
- Kontrol (damper, sensor) menjaga setpoint; basement enclosure meminimalkan infiltrasi.
Penukar panas exhaust dan strategi pemulihan
Alih‑alih membuang udara lembap panas ke atmosfer, pabrik memanen panasnya. Penukar panas di duct exhaust menangkap panas sensible (suhu) dan laten (uap air). Energi ini dipakai untuk memanaskan udara masuk atau kebutuhan panas lain di pabrik.
Air‑to‑air heat exchangers. Pendekatan paling sederhana memakai unit cross‑flow atau counterflow. Udara buang melalui satu sisi (plate/coil), udara segar luar melalui sisi lain—preheat udara suplai dan memangkas bahan bakar burner. Salah satu retrofit memasang air‑to‑air exchanger sehingga exhaust hood langsung memanaskan make‑up air. Sunnea menggambarkan kasus tiga tahap: exchanger pertama memanaskan udara suplai dari exhaust hood, kedua menghangatkan udara kantor/annex, ketiga menaikkan suhu udara segar (sunnea.fi). Perhatian pada dewpoint (titik embun) penting—plate exchanger standar umumnya hanya memulihkan panas sensible kecuali dilindungi dari kondensasi.
Condensing (air‑to‑water) exchangers. Untuk menangkap panas laten dari uap air, banyak instalasi memakai pillow‑plate atau condenser. Pada desain ini, exhaust lembap kontak dengan pelat stainless yang lebih dingin: uap mengembun dan melepas panas laten. ATHCO (thermal plate) dan BUCO (pillow plate) populer. BUCO mencatat pada suhu exhaust ~80°C dengan ~150 g H₂O per kg udara kering (titik embun ~60°C), potensinya “enormous” (htt-ag.com). Unit pillow‑plate mereka (pelat stainless bergelombang, full‑welded) mengalirkan air atau glycol di dalamnya (counter‑current terhadap udara). Penangkapan panas laten dari kondensasi menambah sekitar 20–25% pemulihan ekstra (athco-engineering.dk).
Desain BUCO juga meminimalkan fouling: permukaan pelat yang halus membantu serat terbilas mudah (sering menggunakan kondensat sebagai bilasan) (htt-ag.com; htt-ag.com). Pillow‑plate bisa beroperasi terus menerus pada exhaust “kotor”: kondensat “secara kontinu membilas dan membersihkan permukaan pelat”, menghasilkan efek self‑cleaning; aliran kondensat jatuh bebas dan spray lance opsional makin mencegah penumpukan (athco-engineering.dk).
Baca juga:
Pemanfaatan panas pulih dan performa
Umumnya panas yang dipulihkan memanaskan udara hood (menggantikan burner gas) atau ventilasi hall. AirTherm menegaskan panas pulih disalurkan ke pocket ventilation hood (pulpandpaper-technology.com). Valmet menyebut energi exhaust kerap melebihi energi uap masuk, cukup untuk semua pemanasan air dan udara proses—termasuk pemanas ruang di iklim dingin (valmet.com). Dalam praktik, ducting menyalurkan air panas pulih untuk memanaskan make‑up air, udara duct, atau ruang bangunan. BUCO mencontohkan aplikasi: preheat udara segar, pemanas air proses, pemanas hall mesin, hingga district heating (htt-ag.com). Banyak sistem modern mengombinasikan exchanger: pertama exhaust‑to‑air untuk merebut mayoritas panas, lalu air‑to‑water untuk sisa laten (atau sebaliknya).
Kinerja & ekonomi. Sistem yang dirancang baik rutin memulihkan 50–70% energi exhaust; studi kasus Sunnea mencapai efisiensi 55–80% saat seimbang dan bersih (sunnea.fi). Konsumsi uap turun sejalan. Contoh lain, efisiensi pengeringan dengan perubahan siphon menghemat 0,89 GJ/ton (9%) (iipinetwork.org), sedangkan mechanical vapor recompression dapat menghemat ~5 GJ/ton (50%) (iipinetwork.org). Biaya terpasang yang dilaporkan EPA sekitar US$18/ton (data 1998) (iipinetwork.org), dengan contoh penghematan US$1 juta/tahun dan payback ~1,5 tahun (iipinetwork.org); kasus terbaru Sunnea menunjukkan ROI di bawah 1 tahun karena biaya energi tinggi (sunnea.fi).
- Sorotan heat recovery: Kandungan uap exhaust ≈150 g H₂O/kg udara pada ~80°C (titik embun ~60°C)—entalpi sangat tinggi (htt-ag.com).
- Permukaan transfer tinggi: exchanger proprietari (pillow plate, polymer plate) memaksimalkan area dengan pressure drop rendah (htt-ag.com; athco-engineering.dk).
- Efisiensi kondensasi: penangkapan panas laten menambah ~20–25% pemulihan (athco-engineering.dk).
- Kontrol fouling: pelat halus berlas penuh meminimalkan serat menempel; bilasan kondensat mengurangi beban kebersihan (htt-ag.com).
- Penggunaan energi: panas pulih untuk make‑up air dan pemanasan proses/hall; pada banyak mesin, cukup untuk seluruh pemanas air/udara bangunan (valmet.com; htt-ag.com).
- Penghematan: studi kasus menunjukkan ~50–75% panas semula bisa dipulihkan (sunnea.fi), sejalan penurunan uap; investasi ~US$18/ton dengan payback cepat (iipinetwork.org).
Dampak bisnis dan langkah implementasi
Dari sisi bisnis, upgrade ventilasi dryer dan heat recovery menawarkan pengembalian kuat. Biaya energi adalah pendorong biaya inti; menurunkan uap langsung memperbaiki margin. Retrofit air‑to‑air exchanger di sebuah pabrik AS balik modal dalam 1,5 tahun (iipinetwork.org), dan instalasi ventilasi+recovery baru kerap menunjukkan ROI <1 tahun (sunnea.fi). Manfaat turunan mencakup runnability dryer dan kualitas kertas yang lebih stabil: dengan kontrol kelembapan yang optimal, downtime turun (satu catatan industri melaporkan 25% lebih sedikit cacat pengeringan, walau sumbernya bervariasi).
Praktiknya, proyek dijalankan bertahap: audit energi di bagian dryer (ukur aliran, suhu, kelembapan, cek integritas hood); perbaiki “buah rendah” seperti duct rusak, damper gagal, dan ketidakseimbangan kipas yang dalam satu kasus memicu kebocoran besar (sunnea.fi; sunnea.fi). Pastikan kalibrasi instrumen dan pelatihan staf (manajemen pintu, pemantauan kelembapan). Lalu pasang/upgrade penukar panas di exhaust dan integrasikan kontrol. Setelahnya, pantau kelembapan dan penggunaan uap untuk penalaan, dan gunakan panas pulih guna meminimalkan firing boiler.
Di Indonesia, pendekatan ini sejalan arah regulasi. Perencana pemerintah menekankan “green industry” di pulp & paper (mis. Permen No.39/2024 tentang impor limbah dan panduan LCA) serta ambisi penurunan emisi 30–40% pada 2030 (infopublik.id). Adopsi teknologi efisiensi tinggi seperti exhaust heat recovery diperkirakan memangkas kebutuhan energi pulp/kertas ~12,5% pada 2027 (ojs.unud.ac.id), menghemat sekitar 8,4 hingga 16,9 juta SBM (setara barel minyak) pada 2023–27 (ojs.unud.ac.id). Investasi ventilasi hood mutakhir dan exchanger pun membantu memenuhi target energi/CO₂ nasional (ojs.unud.ac.id; infopublik.id).
Ringkasan teknis dan lanskap pemasok
Intinya: hood tertutup dengan kebocoran minimal, exhaust‑supply yang seimbang, dan penukar panas robust dapat memangkas konsumsi uap dryer secara signifikan. Dengan menahan dan memanen energi exhaust (sering 50–75% dapat dipulihkan, sunnea.fi), pabrik menurunkan biaya bahan bakar dan emisi. Pabrikan seperti Valmet, AirTherm, dan Athco menawarkan sistem ventilasi/heat recovery turnkey—Valmet “OptiAir”, Runtech “RunEco”—untuk kebutuhan ini (infopublik.id; ojs.unud.ac.id). Adopsi meluas secara global, dan pabrik Indonesia bergerak ke arah serupa.
Hasil terukur: penghematan energi 0,5–1,0 GJ/ton atau lebih, ROI sering <12 bulan (iipinetwork.org; sunnea.fi), dan penurunan CO₂ sejalan. Di banyak kasus, ventilasi canggih adalah cara tercepat dan termurah meningkatkan kinerja dan keberlanjutan mesin kertas.
Sumber
- Paminto, A.K., et al. “Kajian Efisiensi Energi di Industri Pulp dan Kertas.” Jurnal Energi dan Manufaktur, vol. 13 no. 1, Apr. 2020, pp. 1–7 (ojs.unud.ac.id; ojs.unud.ac.id).
- Sunnea Oy. “Energy Economy of the Heat Recovery Systems at the Paper Machine.” (Industry case study, 2022) (sunnea.fi; sunnea.fi).
- Valmet Corporation. “Process ventilation for board and paper machines” (OptiAir references), website (2023) (valmet.com; valmet.com).
- AirTherm Corporation. “Paper Machine Hoods.” PulpPaper‑Technology.com (n.d.) (pulpandpaper-technology.com; pulpandpaper-technology.com).
- United States EPA. “Waste Heat Recovery from Paper Drying.” Industrial Technologies Program (2009) (iipinetwork.org).
- Athco‑Engineering A/S. “Heat Recovery Solutions for the Pulp & Paper Industry.” (Case study, 2020) (athco-engineering.dk; athco-engineering.dk).
- HTT AG (BUCO). “Heat recovery in the paper industry.” (Technical brochure, n.d.) (htt-ag.com; htt-ag.com).
- Infopublik (Kemenperin press release). “Industri Pulp dan Kertas Didorong Capai Emisi Nol 2050.” (Nov. 2024) (infopublik.id; infopublik.id).
- Paminto, A.K. et al. (2020) – Indonesian study cites (as above) (ojs.unud.ac.id; ojs.unud.ac.id).
Penukar panas exhaust dan strategi pemulihan
Alih‑alih membuang udara lembap panas ke atmosfer, pabrik memanen panasnya. Penukar panas di duct exhaust menangkap panas sensible (suhu) dan laten (uap air). Energi ini dipakai untuk memanaskan udara masuk atau kebutuhan panas lain di pabrik.
Air‑to‑air heat exchangers. Pendekatan paling sederhana memakai unit cross‑flow atau counterflow. Udara buang melalui satu sisi (plate/coil), udara segar luar melalui sisi lain—preheat udara suplai dan memangkas bahan bakar burner. Salah satu retrofit memasang air‑to‑air exchanger sehingga exhaust hood langsung memanaskan make‑up air. Sunnea menggambarkan kasus tiga tahap: exchanger pertama memanaskan udara suplai dari exhaust hood, kedua menghangatkan udara kantor/annex, ketiga menaikkan suhu udara segar (sunnea.fi). Perhatian pada dewpoint (titik embun) penting—plate exchanger standar umumnya hanya memulihkan panas sensible kecuali dilindungi dari kondensasi.
Condensing (air‑to‑water) exchangers. Untuk menangkap panas laten dari uap air, banyak instalasi memakai pillow‑plate atau condenser. Pada desain ini, exhaust lembap kontak dengan pelat stainless yang lebih dingin: uap mengembun dan melepas panas laten. ATHCO (thermal plate) dan BUCO (pillow plate) populer. BUCO mencatat pada suhu exhaust ~80°C dengan ~150 g H₂O per kg udara kering (titik embun ~60°C), potensinya “enormous” (htt-ag.com). Unit pillow‑plate mereka (pelat stainless bergelombang, full‑welded) mengalirkan air atau glycol di dalamnya (counter‑current terhadap udara). Penangkapan panas laten dari kondensasi menambah sekitar 20–25% pemulihan ekstra (athco-engineering.dk).
Desain BUCO juga meminimalkan fouling: permukaan pelat yang halus membantu serat terbilas mudah (sering menggunakan kondensat sebagai bilasan) (htt-ag.com; htt-ag.com). Pillow‑plate bisa beroperasi terus menerus pada exhaust “kotor”: kondensat “secara kontinu membilas dan membersihkan permukaan pelat”, menghasilkan efek self‑cleaning; aliran kondensat jatuh bebas dan spray lance opsional makin mencegah penumpukan (athco-engineering.dk).
Pemanfaatan panas pulih dan performa
Umumnya panas yang dipulihkan memanaskan udara hood (menggantikan burner gas) atau ventilasi hall. AirTherm menegaskan panas pulih disalurkan ke pocket ventilation hood (pulpandpaper-technology.com). Valmet menyebut energi exhaust kerap melebihi energi uap masuk, cukup untuk semua pemanasan air dan udara proses—termasuk pemanas ruang di iklim dingin (valmet.com). Dalam praktik, ducting menyalurkan air panas pulih untuk memanaskan make‑up air, udara duct, atau ruang bangunan. BUCO mencontohkan aplikasi: preheat udara segar, pemanas air proses, pemanas hall mesin, hingga district heating (htt-ag.com). Banyak sistem modern mengombinasikan exchanger: pertama exhaust‑to‑air untuk merebut mayoritas panas, lalu air‑to‑water untuk sisa laten (atau sebaliknya).
Kinerja & ekonomi. Sistem yang dirancang baik rutin memulihkan 50–70% energi exhaust; studi kasus Sunnea mencapai efisiensi 55–80% saat seimbang dan bersih (sunnea.fi). Konsumsi uap turun sejalan. Contoh lain, efisiensi pengeringan dengan perubahan siphon menghemat 0,89 GJ/ton (9%) (iipinetwork.org), sedangkan mechanical vapor recompression dapat menghemat ~5 GJ/ton (50%) (iipinetwork.org). Biaya terpasang yang dilaporkan EPA sekitar US$18/ton (data 1998) (iipinetwork.org), dengan contoh penghematan US$1 juta/tahun dan payback ~1,5 tahun (iipinetwork.org); kasus terbaru Sunnea menunjukkan ROI di bawah 1 tahun karena biaya energi tinggi (sunnea.fi).
- Sorotan heat recovery: Kandungan uap exhaust ≈150 g H₂O/kg udara pada ~80°C (titik embun ~60°C)—entalpi sangat tinggi (htt-ag.com).
- Permukaan transfer tinggi: exchanger proprietari (pillow plate, polymer plate) memaksimalkan area dengan pressure drop rendah (htt-ag.com; athco-engineering.dk).
- Efisiensi kondensasi: penangkapan panas laten menambah ~20–25% pemulihan (athco-engineering.dk).
- Kontrol fouling: pelat halus berlas penuh meminimalkan serat menempel; bilasan kondensat mengurangi beban kebersihan (htt-ag.com).
- Penggunaan energi: panas pulih untuk make‑up air dan pemanasan proses/hall; pada banyak mesin, cukup untuk seluruh pemanas air/udara bangunan (valmet.com; htt-ag.com).
- Penghematan: studi kasus menunjukkan ~50–75% panas semula bisa dipulihkan (sunnea.fi), sejalan penurunan uap; investasi ~US$18/ton dengan payback cepat (iipinetwork.org).
Dampak bisnis dan langkah implementasi
Dari sisi bisnis, upgrade ventilasi dryer dan heat recovery menawarkan pengembalian kuat. Biaya energi adalah pendorong biaya inti; menurunkan uap langsung memperbaiki margin. Retrofit air‑to‑air exchanger di sebuah pabrik AS balik modal dalam 1,5 tahun (iipinetwork.org), dan instalasi ventilasi+recovery baru kerap menunjukkan ROI <1 tahun (sunnea.fi). Manfaat turunan mencakup runnability dryer dan kualitas kertas yang lebih stabil: dengan kontrol kelembapan yang optimal, downtime turun (satu catatan industri melaporkan 25% lebih sedikit cacat pengeringan, walau sumbernya bervariasi).
Praktiknya, proyek dijalankan bertahap: audit energi di bagian dryer (ukur aliran, suhu, kelembapan, cek integritas hood); perbaiki “buah rendah” seperti duct rusak, damper gagal, dan ketidakseimbangan kipas yang dalam satu kasus memicu kebocoran besar (sunnea.fi; sunnea.fi). Pastikan kalibrasi instrumen dan pelatihan staf (manajemen pintu, pemantauan kelembapan). Lalu pasang/upgrade penukar panas di exhaust dan integrasikan kontrol. Setelahnya, pantau kelembapan dan penggunaan uap untuk penalaan, dan gunakan panas pulih guna meminimalkan firing boiler.
Di Indonesia, pendekatan ini sejalan arah regulasi. Perencana pemerintah menekankan “green industry” di pulp & paper (mis. Permen No.39/2024 tentang impor limbah dan panduan LCA) serta ambisi penurunan emisi 30–40% pada 2030 (infopublik.id). Adopsi teknologi efisiensi tinggi seperti exhaust heat recovery diperkirakan memangkas kebutuhan energi pulp/kertas ~12,5% pada 2027 (ojs.unud.ac.id), menghemat sekitar 8,4 hingga 16,9 juta SBM (setara barel minyak) pada 2023–27 (ojs.unud.ac.id). Investasi ventilasi hood mutakhir dan exchanger pun membantu memenuhi target energi/CO₂ nasional (ojs.unud.ac.id; infopublik.id).
Ringkasan teknis dan lanskap pemasok
Intinya: hood tertutup dengan kebocoran minimal, exhaust‑supply yang seimbang, dan penukar panas robust dapat memangkas konsumsi uap dryer secara signifikan. Dengan menahan dan memanen energi exhaust (sering 50–75% dapat dipulihkan, sunnea.fi), pabrik menurunkan biaya bahan bakar dan emisi. Pabrikan seperti Valmet, AirTherm, dan Athco menawarkan sistem ventilasi/heat recovery turnkey—Valmet “OptiAir”, Runtech “RunEco”—untuk kebutuhan ini (infopublik.id; ojs.unud.ac.id). Adopsi meluas secara global, dan pabrik Indonesia bergerak ke arah serupa.
Hasil terukur: penghematan energi 0,5–1,0 GJ/ton atau lebih, ROI sering <12 bulan (iipinetwork.org; sunnea.fi), dan penurunan CO₂ sejalan. Di banyak kasus, ventilasi canggih adalah cara tercepat dan termurah meningkatkan kinerja dan keberlanjutan mesin kertas.
Sumber
- Paminto, A.K., et al. “Kajian Efisiensi Energi di Industri Pulp dan Kertas.” Jurnal Energi dan Manufaktur, vol. 13 no. 1, Apr. 2020, pp. 1–7 (ojs.unud.ac.id; ojs.unud.ac.id).
- Sunnea Oy. “Energy Economy of the Heat Recovery Systems at the Paper Machine.” (Industry case study, 2022) (sunnea.fi; sunnea.fi).
- Valmet Corporation. “Process ventilation for board and paper machines” (OptiAir references), website (2023) (valmet.com; valmet.com).
- AirTherm Corporation. “Paper Machine Hoods.” PulpPaper‑Technology.com (n.d.) (pulpandpaper-technology.com; pulpandpaper-technology.com).
- United States EPA. “Waste Heat Recovery from Paper Drying.” Industrial Technologies Program (2009) (iipinetwork.org).
- Athco‑Engineering A/S. “Heat Recovery Solutions for the Pulp & Paper Industry.” (Case study, 2020) (athco-engineering.dk; athco-engineering.dk).
- HTT AG (BUCO). “Heat recovery in the paper industry.” (Technical brochure, n.d.) (htt-ag.com; htt-ag.com).
- Infopublik (Kemenperin press release). “Industri Pulp dan Kertas Didorong Capai Emisi Nol 2050.” (Nov. 2024) (infopublik.id; infopublik.id).
- Paminto, A.K. et al. (2020) – Indonesian study cites (as above) (ojs.unud.ac.id; ojs.unud.ac.id).
