Sellun kuivauskoneen ajettavuusongelman monimuuttujainen tarkastelu

Abstract

Tässä työssä on tutkittu sellun kuivauskoneella koivusellua kuivattaessa esiintyvää ajettavuusongelmaa. Tähän ongelmaan on etsitty ratkaisua monimuuttujamenetelmien avulla. Työn kirjallisuusosassa on lyhyesti käyty läpi sellun kuivauskoneiden historia lieriöviirakoneista nykyaikaisiin kaksoisviirasovelluksiin. Lisäksi kirjallisuusosassa on käsitelty tässä työssä käytettyjen monimuuttujamenetelmien perusteet ja käyty esimerkin omaisesti läpi joitakin kemometrian sovelluksia puunjalostusteollisuudessa. Työn kokeellisessa osassa on haettu tiedonkeruujärjestelmästä massan ominaisuuksista ja kuivauskoneen ajoparametreistä koostuvaa dataa vuoden 1999 ajalta. Tästä datasta on tehty PCA-mallit vuoden 1999 jokaisen kuukauden datasta ja diskriminoiva PLS-malli ajettavuuden kannalta hyvästä ja huonosta jaksosta koostuvasta datasta. Kuivauskoneelta on koottu dataa myös ottamalla kiertovesi- ja selluarkkinäytteitä. Kiertovesinäytteiden analyysituloksista on tehty PCA-mallit ja lisäksi analyysitulokset on tarkasteltu yksimuuttujaisesti. Selluarkkinäytteistä on määritetty UV-spektrit ja niistä on tehty PCA-mallit, jotta spektreistä saataisiin mahdollisimman paljon informaatiota. Työssä on havaittu yhdeksi selitykseksi ajettavuusongelmalle kuivauskoneen kiertovesien likaantuminen. Kiertovesiä ja massarainan pintakemiaa tulisi kuitenkin tutkia laajemmassa mittakaavassa kuin tämän työn puitteissa on ollut mahdollista tutkia.

A runnability problem of a pulp drying machine was studied in this thesis. The problem appears while drying birch pulp. Multivariate methods were used to find the solution to the problem. The first part of the thesis consists of a literature survey on the pulp drying machines from the early drum machines to the modern double-wire applications. Furthermore, the basic theories of the multivariate methods used in this thesis we-re discussed and some applications of the chemometrics in the wood processing industry were exemplified. The data used in the experimental part of this thesis consisted of the properties of the pulp and running parameters during the whole year 1999. PCA-models from every month’s data were calculated. In addition, discriminative PLS-model was calculated from data which consisted of good and bad runnability periods. Several wet chemical analyses of the white water samples were done and PCA-models from the results were calculated. The results were also studied univariately. The pulp sheet samples were analysed using UV-spectrophotometry and PCA-models were calculated from the spectral data in order to extract as much information out of the spectra as possible. In this thesis, the fouling of the white water was found to be one explanation to the runnability problem. However, the white water and the surface chemistry of the web should be studied more extensively than was possible during this thesis.