Jatkuvatoimisten mittausten käyttö valkaisuprosessien kemikaalien optimoinnissa

Abstract

Opinnäytetyö tehtiin Kemijärven Sellu Oy:n sellutehtaalla. Sen tavoitteena oli kehittää Kemijärven Sellu Oy:n valkaisun eri prosessin osille kemikaalien säätöohjelma, joka opti­moi eri kemikaalien määrät tarvittaviin kohteisiin käyttäen apuna valkaisun jatkuvatoimisia mittareita sekä KappaBrite-analysaattoria. Työssä perehdyttiin erityisesti siihen miten valkaisuprosessin jatkuvatoimisten prosessimittauksien tuloksia voitaisiin käyttää enemmän hyväksi kemikaalien käytön optimoinnissa. Lisäksi työssä määriteltiin valkaisun käyttämä tuoreveden sekä prosessikanaaliin poistuva jäteveden määrä

Tutkimuksissa tehtiin ECF- sekä TCF-sellun valkaisun eri prosessin osille oma kemikaa­lien säätöohjelma, jolla pystyttiin tasaamaan valkaisun eri vaiheiden kappa/vaaleusheitto­ja. Työssä käytettiin apuna valkaisussa olevia jatkuvatoimisia Cormec-vaaleusmittauksia, KappaBrite-analysattoria sekä eri vaiheiden pH-mittauksia.

Tuloksista havaittiin, että työn aikana tehdyt pH:n säätöpiirit toimivat erittäin hyvin ja vaiheiden syöttö-pH:t saatiin hyvin hallintaan. Pienet pH:n heittelyt vaiheiden syötössä aiheu­tuivat vaiheita edeltävien suotimien epätasaisesta kierrosten säädöstä. Tämä ongelma tul­laan poistamaan tulevan kesän aikana vaihtamalla suotimien tasavirtakäytöt invertterioh­j auksiin.

Vaaleuden säätöohjelmien teossa oli ongelmia johtuen paperiliiton ylityökiellosta sekä la­kon aiheuttamista tehtaan useista alasajoista. Tämä johti siihen, että pystyttiin tekemään vaaleuden säätöohjelma ainoastaan P-vaiheeseen ja tämäkin säätöohjelma saatiin toimi­maan ainoastaan KappaBrite-tuloksiin perustuen edellä mainittujen syiden vuoksi.

Näiden kaikkien ohjelmien säätö kerättiin yhdelle sivulle valkaisun ohjausjärjestelmään, josta valkaisija voi tehdä tarvittaessa muutokset eri kemikaalien säätöön.

This thesis was carried out at the Kemijärvi Pulp Mill of Kemijärven Sellu Oy. The aim of this work was to produce a control program of chemicals in the bleaching process, which would optimize the amounts of chemical, using the continuous bleaching plant instruments and the KappaBrite analyser. This thesis work looked how continuous measurement results in the bleaching process could be used for the optimization of chemicals. The freshwater and waste water quantities used for bleaching were also determined in this work.

In the experimental part of this work, a program was designed for the various phases of bleaching ECF and TCF grade pulps, in order to balance variations of kappa/brightness during the bleaching process. Continuous Cormec brightness measurements, a KappaBrite analyser and periodical pH measurements were also used for this purpose.

The results of this study show that the automatic pH control loop was efficient and the input pH of the phases was under control. Small pH variations in phase inputs were caused by irregula rotation control of the preciding filters. This problem will be removed by replacing filters in direct current drives with inverter controls.

There were some problems designing the brightness programs, because the paper workers' union declared an overtime ban and that caused several shutdowns of the mills Because of this, the brightness control program could only be designed for phase 'P' and this control program could only be made functional because of the KappaBrite results.

The control data of all these programs were collected in the bleaching plant's control system, where the bleacher can make any changes needed for chemical control.