Tainionkosken sellutehtaan kappatason nosto

Abstract

Sellutehtaan prosessissa kappaluvulla on merkittävä vaikutus kuitusaantoon ja raaka-aineiden käyttöön. Kappaluvun nostaminen voi parantaa prosessin taloudellisuutta ja vähentää ympäristökuormitusta pienentyneen raaka-aine- ja kemikaalikulutuksen ansiosta. Diplomityön tarkoituksena oli tutkia Tainionkosken sellutehtaan kappaluvun nostamisen vaikutusta prosessin saantoon ja ajettavuuteen sekä arvioida kappaluvun mittauksen luotettavuutta ja keinoja sen parantamiseen.

Kokeellisessa osiossa suoritettiin koeajoja ja analysoitiin tuloksia, joiden avulla kappalukua onnistuttiin nostamaan kolmella yksiköllä ilman negatiivisia vaikutuksia prosessin ajettavuuteen tai lopputuotteen laatuun. Teoreettinen kuitusaanto kasvoi 0,48 %, mikä merkitsee huomattavia säästöjä puun ja kemikaalien kulutuksessa vuositasolla. Lisäksi havaittiin, että kappaluvun hajontaa voitiin vähentää laskemalla liian korkealle asettua alkaliannoksen ohjearvoa.

Mittauksen luotettavuudessa havaittiin puutteita. Kappa-analysaattorin toistotarkkuus osoittautui riittäväksi, mutta analysaattorin ja laboratorioiden välisissä mittaustuloksissa esiintyi tasovirheitä. Mittaustarkkuuden parantamiseksi suositeltiin analysaattorin kalibrointia, laitehuoltoa tai uuden mittausteknologian käyttöönottoa. Tutkimuksen tulokset osoittivat, että kappaluvun nostaminen on sekä taloudellisesti että ekologisesti hyödyllistä, ja työ tarjoaa pohjan tuleville mittaustarkkuutta ja prosessinohjausta kehittäville hankkeille.

In the pulp mill process, the kappa number significantly affects fiber yield and raw material consumption. Increasing the kappa number can enhance the economic efficiency of the process and reduce environmental impacts through decreased usage of raw materials and chemicals. The aim of this master’s thesis was to investigate how raising the kappa number affects yield and operability at Tainionkoski pulp mill and to evaluate the reliability of kappa number measurement system and potential improvements.

In the experimental part, trial runs were conducted and results analyzed, successfully achieving a three-unit increase in the kappa number without negatively impacting process operability or product quality. Theoretical fiber yield improvement of 0,48 % leads to substantial annual savings in wood and chemical consumption. Additionally, it was observed that variability in the kappa number could be reduced by lowering the alkali dosage reference value that was set too high.

Reliability issues in measurement accuracy were identified. While the repeatability of the kappa analyzer was found to be sufficient, systematic level discrepancies occurred between the analyzer and laboratory results. Recommendations to enhance measurement accuracy included calibrating the analyzer, performing equipment maintenance or adopting new measurement technologies. The findings demonstrate that increasing the kappa number provides both economic and environmental benefits, offering a foundation for future projects focused on enhancing measurement accuracy and process control.