Modelling of alkali consumption and pulp yield

Abstract

Työn tavoitteena oli mallintaa sellukeiton alkalin kulutusta ja sellun saantoa. Lisäksi tehtiin mallit jäännösalkalille, kappaluvulle, lipeän kuiva-aineelle, orgaaniselle kuiva-aineelle ja epäorgaaniselle kuiva-aineelle. Lipeän jäännösalkalia analysoitiin Karin Wilsonin ja Kaukaan menetelmin, sekä SCAN-N 33:94 standardin mukaan, jotta voitiin vertailla analyysimenetelmien eroja. Keittojen muuttujina olivat alkaliannos, neste-puusuhde, lämpötila ja sulfiditeetti. Raaka-aineina käytettiin eukalyptus-, akaasia- ja havupuusekoitushaketta.

Kirjallisuusosassa perehdyttiin keiton peruskemiaan, tarkasteltiin mikä alkalia kuluttaa ja kuinka paljon. Löydettiin ja raportoitiin vain kuusi relevanttia julkaisua. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin myös jäännösalkalialkalianalyysiä ja analyysin ongelmia.

Koesuunnitelmat keittoihin tehtiin tilastolliseen tutkimukseen tarkoitetulla Modde 5.0 ohjelmalla. Analyysitulosten pohjalta Modde 5.0 ohjelmalla tehtiin myös mallit. Työssä käytetty keittomenetelmä oli perinteinen sulfaattikeitto, ja keitot tehtiin TKK:n Sellu- ja Ympäristötekniikan laboratorion kuusipaikkaisella ilmahaudekeittimellä.

Modde 5 0 mallit antoivat sinänsä erittäin hyvät luotettavuusarvot R2-, Q2-luvuille, p-arvoille ja Condition luvuille. Mallit toimivat ilmiöiden kannalta kuitenkin huonosti. Syntyi todellisuudessa mahdottomia riippuvuuksia ja outoja minimi/maksimi tuloksia. Ilmeisesti sellukeiton muuttujat ovat liian voimakkaasti riippuvaisia toisistaan. Neste-puusuhteen muuttuessa muuttui alkaliannos, sulfiditeetti ja H-tekijän ollessa vakiona lämpötilan vaikutus minimoitiin.

Lipeän jäännösalkalianalyyseissa huomattiin, että ne antavat erilaisia tuloksia. Erot ovat riippuvaisia sekä jäännösalkalitasosta että keitoissa käytetystä puulajista.