UPM Pietarsaaren eräkeittämön kappahajonnan selvittäminen

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää UPM Pietarsaaren SuperBatch-eräkeittämön kappahajonta. Lisäksi tavoitteena oli tutkia online-kappa-analysaattoria ja pohtia, ovatko sen antamat tulokset luotettavia.

Eräkeittämöön kuului yhteensä kahdeksan keitintä, jotka oli nimetty tunnuksilla K33–K310. Tarkoituksena oli ottaa jokaisesta keittimestä neljä näyte-erää massaa, analysoida niistä kappaluvut laboratoriossa ja laskea tulosten perusteella keskihajonnat. Yhteen näyte-erään kuului aina viisi näytettä. Ennen analysointia näytteet pestiin ja seulottiin. Kappa-analysaattorin näytteet saatiin analysaattorilta. Kaikki näytteet analysoitiin UPM Pietarsaaren laboratoriossa Methromin Kappamat-laboratoriolaitteistolla, joka suoritti kappamittaukset näytteille automaattisesti käyttäen standardeja SCAN-C 1:77, ISO 302 ja TAPPI T 236 cm-85. Kaikki tulokset laskettiin Excel-ohjemalla.

Kappa-analysaattorin ja laboratorion välisissä tuloksissa voitiin huomata suuria eroja. Tehtyjen mittausten perusteella analysaattorin tulokset ovat epäluotettavia.

Keittimiltä otetuissa näyte-erissä vain muutamassa keskihajonta nousi selvästi yli kahden. Näyte-erien keskihajontojen keksiarvot pysyivät jokaisella keittimellä alle kahden. Tuloksia voidaan pitää hyvinä, sillä ihanteellisen hajonnan kerrottiin olevan 2. Keittimellä K36 mitattiin kaikista korkein keskihajonta 3,0. Tämä oli kuitenkin yksittäinen tapaus, ja samana päivänä kyseisellä keittimellä pakkaushöyry oli tuottanut ongelmia, joten ongelmat saattoivat johtua siitä. Keittimellä K38 voidaan havaita nouseva trendi keskihajonnassa.

Huomioitavaa on, että laboratoriolaitteisto oli välillä epäkunnossa ja kemikaalien sekä näytteiden olosuhteita ei pidetty vakioina. Näyte-eriä oli vain neljä jokaista keitintä kohden, joten sattumanvaraiset prosessin ongelmat saattoivat vääristää tuloksia. Näytteiden pesu ja seulonta ei myöskään onnistunut aina samalla ta valla. Jos tulevaisuudessa halutaan tehdä tutkimusta kappatilanteesta, kannattaaharkita mittausten tekemistä manuaalisesti itse tai käyttää luotettavampaa auto maattista laboratoriolaitteistoa. Massanäytteiden pesu- ja seulontavaiheessa kannattaa harkita siihen tarkoitetun automaattisen laboratorioseulan käyttöä, jotta kyseinen vaihe tapahtuisi aina samalla tavalla.

The purpose of this report was to study a SuperBatch batch cooking plant at UPM Pietarsaari pulp mill and find out the standard deviation of the kappa number for said batch cooking plant. The batch cooking plant consisted of eight digesters which were named K33–K310. The purpose was also to study the online-kappa-analyzer of the batch cooking plant and see if its results are reliable.

The study was conducted by taking four sets of pulp samples from each digester. Each set consisted of five individual pulp samples. All samples were analyzed for kappa number in the UPM Pietarsaari laboratory by using Metrohm’s automatic kappa-analyzer equipment that used the standards SCAN-C 1:77, ISO 302 and TAPPI T 236 cm-85. The standard deviation for each sample set was calculated based on the results. The comparison between the online-kappa-analyzer and laboratory results were carried out by calculating the difference between the analyzer’s and laboratory’s kappa number results.

The results showed that standard deviation of kappa number was on good levels with all digesters. The optimal standard deviation was told to be 2 and in most sample sets the results were below this. The comparison between the online-kappa-analyzer and laboratory’s results showed significant differences and there-fore the analyzer can’t be trusted.