Uniformity of quality at Metsä-Botnia Ab's Kaskinen plant

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Date
2002
Major/Subject
Prosessien ohjaus ja hallinta
Mcode
Kem-90
Degree programme
Language
fi
Pages
viii + 110
Series
Abstract
Tilastolliset monimuuttujamenetelmät tarjoavat mallintamisen avulla mahdollisuuden tutkia suuria datamatriiseja ja luoda monitorointijärjestelmiä prosessin ohjauksen tukijärjestelmiksi. Off- line- mallit kertovat muuttujien välisistä vuorovaikutuksista ja mahdollistavat häiriötilojen muuttujakohtaisen tarkastelun. Tämän diplomityön tarkoituksena oli off- line- mallinnuksen avulla löytää ne keskeiset muuttujat, joiden muutokset kuitulinjalla aiheuttavat vaihtelua sellun vaaleudessa, vetolujuudessa, kimmokertoimessa sekä jauhatusenergian tarpeessa (EOK). Työn kirjallisessa osiossa on tarkasteltu tilastollisia monimuuttujamenetelmää, pääkomponenttianalyysiä (PCA) ja osittaisten neliösummien menetelmää (PLS). Teoreettisen tarkastelun lisäksi on kerrottu menetelmien soveltamismahdollisuuksista prosessitutkimuksen näkökulmasta. Pääkomponenttimenetelmien soveltuvuutta sellun valmistukseen liittyen on kuvattu kolmella esimerkkitapauksella. Työn kokeellisessa osiossa on mallinnettu Kaskisten sellutehtaan kuitulinjaa hakkeen keitosta alkaen valittuihin koivu- ECF- sellun laatusuureisiin vaikuttavien keskeisten muuttujien löytämiseksi ja analysoimiseksi. Vaaleustarkastelu suoritettiin osaprosessikohtaisesti ja jauhatussuuretarkastelu kahdessa osassa SiMo- aktivaattorikemikaalin käytöstä riippuen. PLS- mallien lisäksi jauhatussuureiden kohdalla luotiin diskriminoivia PLS- malleja, joilla pyrittiin havaitsemaan luokkien välistä suurinta eroa synnyttävät muuttujat. Tuntikeskiarvoihin pohjautuneessa vaaleustarkastelussa D/0 ja E/O- vaiheiden vaaleudet mallintuivat suurimman vaihtelunsa myötä parhaiten ja vaaleuteen vaikuttavia keskeisimpiä muuttujia olivat valkaisukemikaaliannokset, pesujen tehokkuus, keiton alkalisuus sekä otsonivaiheen pH- ja virtausvaihtelut. Jauhatussuureiden mittausarvot olivat keräilyeristä saatuja tuloksia 14 kuukauden ajalta. Vetolujuudelle, kimmokertoimelle ja EOK :lle löydettiin lukuisia sekä yhteisiä että erikseen vaikuttavia keskeisiä muuttujia. Vetolujuuden muutoksiin vaikuttivat erityisesti keiton kappa, lajitieto, massan sakeudet, vesiuutteen pH ja VEIL- lauhteen johtokyky. Kimmokertoimen keskeisiä muuttujia olivat keiton kappa, lajitieto, massan sakeudet, viskositeetti ja käytetyn lipeän laatu happidelignifioinnissa. Jauhatusenergian tarpeeseen vaikuttivat voimakkaimmin vesiuutteen pH, lajitieto, pesuvesien johtokyvyt ja happiannoksen suuruus. Työn tuloksiin liittyen happidelignifioinnissa yhdistettiin hapetettu valkolipeä ja ostolipeä käytetyn lipeän laadun tasaamiseksi. Keiton kappatavoitetta on alettu nostamaan koivu- ECF- massan lujuuksien ja saannon parantamiseksi. Pesuvesien laadunvaihteluun suositellaan kiinnittämään enemmän huomiota ja VHL- lauhteen johtokyvyn pitämiseksi alhaisella tasolla haihduttamon pesujaksojen kestot tulisi pyrkiä maksimoimaan. Vesiuutteen pH :n säädöllä voidaan tulosten mukaan vaikuttaa jauhatusenergian tarpeeseen ja siten kaikkiin massan lujuusominaisuuksiin.
Description
Supervisor
Jämsä-Jounela, Sirkka-Liisa
Thesis advisor
Mikkonen, Vesa
Keywords
Other note
Citation