Optimization of the conditions in continuous cooking

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää ja parantaa erään itäsuomalaisen sellutehtaan jatkuvatoimisen keittimen toimintaa. Erityisenä tavoitteena oli selvittää keittimen ja imeytystornin lämpötilaprofiilit sekä pyrkiä tasamaan niitä. Lämpötilaprofiilien tutkimiseen liittyen työn tavoitteena oli asentaa uusia lämpömittareita keittimeen ja imeytystorniin. Perimmäisenä tavoitteena oli parantaa massan laatua.

Työn kirjallisuusosan aluksi käydään läpi jatkuvatoimisen keiton historiaa ja kehitystä aina vuonna 1938 startanneesta keittimestä nykyaikaisiin Lo-Solids TM-ja Compact Cooking TM -keittimiin. Lisäksi kirjallisuusosassa tutustutaan massan laadun tasaisuuden tutkimiseen ja parantamiseen sekä jatkuvatoimisen keittimen ajettavuuteen ja siihen vaikuttaviin tekijöihin.

Kokeellisen osan aluksi selvitettiin imeytysolosuhteiden vaikutusta massan laatuun. Tehdyssä koeajossa muuttujina olivat imeytystornin lämpötila ja alkaliannos. Tehtyjen muutosten puitteissa massan laadussa ei havaittu merkittäviä muutoksia, mutta puskukappaluvun hajonta oli hieman suurempi korkeammassa lämpötilassa ja suuremmalla alkaliannoksella.

Imeytystornin ja keittimen lämpötiloja selvitettiin aluksi lämpökameralla ja myöhemmin lämpökamerakuvausten tulosten perusteella asennetuilla pintalämpömittareilla. Näiden mittausten tuloksena saatiin selville, että lämpötilaprofiileissa on korjaamisen varaa kaikissa tutkituissa kohteissa (imeytystorni sekä keittimen paisunta- ja ITC-sihdit).

Työhön liittyen ajettiin myös myötävirtakeittokoe, jossa keittimen alaosan lipeävirtauksia muutettiin siten, että hakkeen ja lipeän virtaukset kulkivat samaan suuntaan koko keittimen matkan. Muita muutoksia olivat neste-puusuhteen alentaminen imeytystornissa sekä imeytyksen alkaliannoksen kasvattaminen. Kokeen tulokset olivat varsin myönteisiä, sillä keittimen ajettavuus parani ja massa oli tasalaatuisempaa kuin ennen koetta. Kokeella oli vaikutusta myös keittimen lämpötilaprofiiliin, sillä kokeen ansiosta ylimpien ITC-sihtien lämpötilat tasoittuvat merkittävästi keittimen poikkileikkauksen suunnassa.