Sellutehtaan valkaisusäätöjen evaluointi

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena oli arvioida UPM-Kymmene Oyj, Kaukaan sellutehtaan havukuitulinjan uuden valkaisusäätömenetelmän, kompensoidun kappakerroinsäädön, ja vaaleusanalysaattoreiden käyttöönoton vaikutukset klooridioksidikulutukseen ja sellun laatuun. Kirjallisuusosassa esitelläänvalkaisun tärkeimpiä on-line ja in-line mittalaitteita sekä niitä hyödyntäviä säätöratkaisuja. Tiettävästi paras saatavilla oleva säätömenetelmä, kompensoitu kappakerroinsäätö määrittää klooridioksidiannoksen vaiheeseen tulevan massan kappaluvun tai vaaleuden perusteella. Valkaisukemikaaliannos optimoidaan jatkuvatoimisten vaaleus- ja jäännösmittausten sekä vaiheen jälkeisen saavutetun kappaluvuntai vaaleuden takaisinkytkennällä. Kokeellisessa osassa arvioitiin havulinjan valkaisusäätömenetelmän käyttöönoton vaikutukset klooridioksidikulutuksiin ja sellun laatuun vertailemalla uuden ja vanhan säätömenetelmän aikaisia kemikaalikulutuksia sekä välikappaluvun ja loppuvaaleuden itseisarvopoikkeamia tavoitteistaan. Lisäksi selvitettiin annossäätöön ja kompensoituun vaaleussäätöön perustuvan vanhan sekä kompensoitua kappakerroinsäätöä soveltavan uuden säätömenetelmän toimintaperiaatteet. Työssä kartoitettiin myös valkaisulinjan tarpeet uusille mittalaitteille sekä analysaattorin mittausten vertailukelpoisuus laboratorioanalyysien kanssa. Edelleen työssä arvioitiin tehtaan X koivuvalkaisulinjan uuden säätömenetelmän toimivuus. Kompensoidun kappakerroinsäädön käyttöönoton myötä valkaisun klooridioksidikulutukset pienenivät sekä välikappaluku ja loppuvaaleus saatiin pidettyä lähempänä tavoitteittaan. Säätömenetelmän toimivuuttaedisti vaaleusanalysaattoreiden mittausten korreloivuus laboratorioanalyysien kanssa. Vastaavat vaikutukset kemikaalikulutuksiin ja sellun laatuun havaittiin myös tehtaan X valkaisusäädön käyttöönotosta.

The purpose of this master's thesis was to evaluate bleaching controls of UPM-Kymmene Corporation Kaukas pulp mill softwood fibre line. The goal of implementation of new kappa-analyzer and bleaching control method, called compensated kappa factor control, was to decrease chlorine dioxide consumption and to improve quality of pulp. On-line and in-line measurements and bleaching controls were discussed in the literature part. Compensated kappa factor control utilizes kappa number and brightness of the bleaching stage's incoming pulp to estimate chemical amount. The chemical dosage is then trimmed by the continuous in-line optical and residual sensors. Kappa number or brightness of pulp after the bleaching stage gives the bleaching result and feedback for required chlorine dioxide amount. Effects on chlorine dioxide consumption and quality of pulpby implementation of new bleaching control in softwood fibre line were evaluated in the experimental part. Old bleaching control is based on combination of dosage and compensated brightness controls and the new control method is based on compensated kappa factor control. Absolute value deviation of kappa number after the first extraction stage and final brightness of pulp were compared between old and new control method. Requirement for new measurements on softwood bleachingline and correlation between analyzer and laboratory measurements were determined. Chemical saves and improvement on quality of pulp by using compensated kappafactor control were estimated also in pulp mill X. Chemical consumption was decreased and quality of pulp was improved by implementation of compensated kappa factor control. Kappa number after first extraction stage and final brightness were kept closer on their targets. Functioning of the bleaching method was facilitated by correlation of measurements of brightness analyzer with laboratory analysis. Congruent effects on chemical consumption and pulp quality were detected also in the pulp mill X.