Kuivatuskoneen vesitaseen optimointi

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia Pietarsaaren UPM-Kymmenen kuivatuskoneen 1 kiertovesitasetta. Taseen lisäksi työn tarkoituksena oli optimoida tuorevedenkulutusta kuivatuskoneella sekä kehittää vesijärjestelmän toimintaa koska kuivatuskoneen 1 tuottaa pääsääntöisesti lyhytkuituista sellua, se asettaa haasteen uuteaineiden hallinnalle vesijärjestelmässä. Työssä tutkittiin kuivatuskoneen kiertoveden laatua, eri aineiden pitoisuuksia ja lehtipuun uuteaineita kiertovedessä.

Pietarsaaren kuivatuskoneen vesijärjestelmää tutkittiin vedenkulutuskohteiden sekä -määrien avulla. Vesijärjestelmän toimintaa kartoitettiin virtauskaavioista, jonka pohjalta luotiin massa- ja vesijärjestelmän kuvaus. Tavoitteena oli laatia vesitase, jonka tasealueena on koko laitos. Tasealueen kaikki virtaukset tarkistettiin siten, että vesivirtaukset olivat käyneet massan mukana kiertoveden joukossa ja ulostulevat vedet kiertovedessä.

Työ osoitti vesitaseen osalta vesipotentiaalin, joka mahdollistaa vedenkäytön optimoinnin. Tase luotiin laskennallisesti, jolloin kokonaistasetta voitiin seurata eri tuotannoin. Lisäksi kuivatuskoneen vedenpoistoista luotiin kapasiteettilaskuri, joka osoittaa suuntaa antavia vedenpoistomääriä tasoviirakoneella. Työssä saatujen tuloksien pohjalta tehtiin useita vesijärjestelmän parannusehdotuksia. Laboratoriossa määritettyjen vesianalyysien pohjalta saatiin arvokasta tietoa kiertoveden laadusta kuivatuskoneella.

Tämä kemiantekniikan koulutusohjelman opinnäytetyö tehtiin Keski-Pohjanmaan ammattikorkeakoululle. Työn toimeksiantaja oli UPM-Kymmene Pietarsaaren tehdas ja työ toteutettiin 1.1.2011–18.4.2011.

The aim of this thesis was to study the water balance at the UPM-Kymmene Pietarsaari pulpmill pulp dryer 1. In addition to water balance, the goal was to optimize the fresh water consumption at the pulp dryer and develop the water system. Drying Machine 1 is mainly producing short-fiber pulp and it causes a challenge to the management of the wood extractives in the water system. In this thesis the circulation water quality was also studied.

The water system of Drying Machine 1 was examined to find out water consumption targets and amounts. The study began by examining the flow chart of the water system. Based on the flow chart a description of the pulp and water system was created. The aim was to establish a water balance so that balance sheet would involve the whole drying machine. All water flows in the balance sheet were examined, so that water flows involved with pulp and outcoming water were invoved with circulation water.

The calculated water balance showed a water potential which enables to optimize the water use in the pulp dryer. The calculation allows to monitor the water balance at different production levels and in the future, it will make it easier to monitor the water balance. Also a capacity calculator for withdrawal waters in the drying machine was designed, which showed a volume about volatile and filtered waters in a Fourdrinier machine. Based on the results, several proposals for improving the water system were made. Water analyses from the laboratory gave important information about the circulation water quality in the drying machine.

This chemical engineering degree thesis has been made for the Central Ostro-bothnia University of Applied Sciences. The committant is UPM-Kymmene, Pietar-saari mill and this final thesis was done during spring 2011.