Prosessiveden käytön vähentäminen paperikoneella
Heino, Mikko (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024110727590
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024110727590
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin UPM Kymin paperitehtaan paperikone 8 (PK8) prosessivedenkulutuksen vähentämismahdollisuuksia. Työssä laadittiin kokonaiskuva PK8:n vesitaseesta. Tätä varten toteutettiin useita virtausmittauksia sekä tutkittiin prosessin PI-kaavioita. Lisäksi putkilinjoja ja pumppuja sekä niiden tuottoja tutkittiin konkreettisesti paperikoneen ympäristössä.
PK8:n paperintuotantoprosessissa hyödynnetään Kymijoesta otettua vettä. Vesi puhdistetaan mekaanisesti (raakavesi) ja kemiallisesti (kempu), joka lämmitetään prosessin lämpötilaa vastaavaksi. Kemiallisesti puhdistetun veden käyttömääriä voidaan vähentää kierrättämällä prosessivesiä. Täysin suljettua prosessivesien kierrosta ei kuitenkaan voi tehdä, sillä veden laatu heikkenee sen kiertäessä prosessissa. Prosessivesiä puhdistetaankin mm. kiekkosuotimen ja suihkuvesisuotimen avulla. Puhdistetusta prosessivedestä saadaan erotettua kiekkosuotimella kirkas ja samea suodos, joista jälkimmäinen on likaisempaa. Työssä etsittiin kohteita, joissa kempu voidaan korvata kirkkaalla suodoksella (kirsu) ja näin saada kiertovesijärjestelmää suljetummaksi.
Kirkkaan suodoksen nykyistä laajempi hyödyntäminen edellyttää, että se täyttää jatkokäyttökohteiden laatuvaatimukset. Kiekkosuotimelta kirsu kulkee säiliöön, josta se jakautuu useisiin käyttökohteisiin sekä mm. suihkuvesisuotimelle. Kiekkosuodin ei ole nykyprosessiin nähden optimaalinen. Nykyinen suihkuvesisuodinkaan ei ole tarkoitettu poistamaan niitä partikkelikokoja, joita kirsu sisältää. Investoimalla uuteen automaattisuotimeen voitaisiin parantaa kirsun laatua, jolloin kirsu olisi hyödynnettävissä nykyistä laajemmin.
Työssä tutkittiin myös useita muita kempun ja prosessivesien vähentämismahdollisuuksia, mm. pumppujen tiivistevesien virtausmääriä sekä mahdollisuutta sulkea tiivistevesikiertoa, pulppereiden sakeuksia ja niiden mahdollista nostoa optimaalisemmalle tasolle sekä lämmöntalteenoton pesureiden pesusyklin harventamista.
Työssä havaittiin useita kehittämismahdollisuuksia, joiden myötä on mahdollista säästää energiaa sekä vähentää vedenkulutuksesta aiheutuvaa ympäristön kuormitusta. Kehittämistoimenpiteet tuovat myös kustannussäästöjä.
Asiasanat: vesitase, paperikone, prosessi, optimointi
PK8:n paperintuotantoprosessissa hyödynnetään Kymijoesta otettua vettä. Vesi puhdistetaan mekaanisesti (raakavesi) ja kemiallisesti (kempu), joka lämmitetään prosessin lämpötilaa vastaavaksi. Kemiallisesti puhdistetun veden käyttömääriä voidaan vähentää kierrättämällä prosessivesiä. Täysin suljettua prosessivesien kierrosta ei kuitenkaan voi tehdä, sillä veden laatu heikkenee sen kiertäessä prosessissa. Prosessivesiä puhdistetaankin mm. kiekkosuotimen ja suihkuvesisuotimen avulla. Puhdistetusta prosessivedestä saadaan erotettua kiekkosuotimella kirkas ja samea suodos, joista jälkimmäinen on likaisempaa. Työssä etsittiin kohteita, joissa kempu voidaan korvata kirkkaalla suodoksella (kirsu) ja näin saada kiertovesijärjestelmää suljetummaksi.
Kirkkaan suodoksen nykyistä laajempi hyödyntäminen edellyttää, että se täyttää jatkokäyttökohteiden laatuvaatimukset. Kiekkosuotimelta kirsu kulkee säiliöön, josta se jakautuu useisiin käyttökohteisiin sekä mm. suihkuvesisuotimelle. Kiekkosuodin ei ole nykyprosessiin nähden optimaalinen. Nykyinen suihkuvesisuodinkaan ei ole tarkoitettu poistamaan niitä partikkelikokoja, joita kirsu sisältää. Investoimalla uuteen automaattisuotimeen voitaisiin parantaa kirsun laatua, jolloin kirsu olisi hyödynnettävissä nykyistä laajemmin.
Työssä tutkittiin myös useita muita kempun ja prosessivesien vähentämismahdollisuuksia, mm. pumppujen tiivistevesien virtausmääriä sekä mahdollisuutta sulkea tiivistevesikiertoa, pulppereiden sakeuksia ja niiden mahdollista nostoa optimaalisemmalle tasolle sekä lämmöntalteenoton pesureiden pesusyklin harventamista.
Työssä havaittiin useita kehittämismahdollisuuksia, joiden myötä on mahdollista säästää energiaa sekä vähentää vedenkulutuksesta aiheutuvaa ympäristön kuormitusta. Kehittämistoimenpiteet tuovat myös kustannussäästöjä.
Asiasanat: vesitase, paperikone, prosessi, optimointi