Decreasing fresh water consumption and solids losses on a light weight coated paper line

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Date
2013-10-15
Department
Major/Subject
Paperi- ja painatustekniikka
Mcode
P3003
Degree programme
PUU - Puunjalostustekniikan koulutusohjelma
Language
en
Pages
90 + 10
Series
Abstract
The purpose of this work was to determine the potential for a decrease in fresh water consumption and solids losses on a light weight coated paper line. The literature part of this work examines the role of water in the papermaking and the effects of decreased fresh water consumption including known problems and changes in process water composition. Commonly used and novel methods for process water purification are presented. The retention phenomenon is closely tied with both fresh water use and solids losses and thus it was also examined. In the experimental part, water and solids balances were built based on data collected from a thermomechanical pulping and light weight coated paper production lines and the results were analyzed. Under normal operating conditions, the amount of clear filtrate should be sufficient for replacing at least the fresh water showers of the wire section. Although the wire section showers might tolerate the current filtrate quality, investments to advanced purification methods are probably required if the goal is to stop using fresh water in showers altogether. In addition, reducing the amount of water discharged should be continued. Verifying actual solids losses with the solids balance was unsuccessful, although the results for the paper production line were promising. An Excel sheet was constructed to allow further investigation into the matter of solids losses with the help of a set of samples taken from the production line.

Tämän työn tarkoituksena oli arvioida veden käytön ja kiintoainehäviöiden vähentämisen mahdollisuuksia tutkitulla kevyesti päällystettyä painopaperia valmistavalla paperikonelinjalla. Kirjallisuusosassa tarkasteltiin veden käyttöä paperinvalmistuksessa sekä syvennyttiin tuoreveden käytön vähentämisen vaikutuksiin, muun muassa sen aiheuttamiin ongelmiin sekä muutoksiin prosessiveden koostumuksessa. Lisäksi työssä esiteltiin sekä yleisesti käytettyjä että uudempia tekniikoita, joilla prosessivettä voidaan puhdistaa. Myös retentio-ilmiötä tarkasteltiin, koska se liittyy läheisesti sekä tuoreveden käyttöön ja kiintoainehäviöihin. Kokeellisessa osassa koostettiin vesi- ja massataseet, jotka laadittiin termomekaanisen massan valmistuslinjasta sekä paperikonelinjasta kerätyn mittaustiedon perusteella. Tuloksia analysoitaessa havaittiin, että normaaliolosuhteissa kirkassuodoksen pitäisi riittää ainakin viiraosan tuorevesisuihkujen korvaamiseen. Vaikka viiraosan suihkut toimisivatkin nykyisellä suodosten laatutasolla, investointeja edistyneisiin puhdistustekniikoihin tarvitaan todennäköisesti, mikäli aikeena on lopettaa tuoreveden käyttö suihkuissa kokonaan. Myös työtä systeemistä häviävän veden määrän pienentämiseksi on jatkettava. Kiintoainehäviöiden suuruutta ei pystytty todentamaan lasketun massataseen avulla, vaikka paperinvalmistuslinjalta saadut tulokset olivat lupaavia. Kiintoainehäviöiden määrän tutkimista voidaan jatkaa näytesarjan sekä työn yhteydessa rakennetun Excel-taulukon avulla.
Description
Supervisor
Paltakari, Jouni
Thesis advisor
Pirinen, Mikko
Keywords
paperi, paper, materiaalitehokkuus, LWC, kiintoainehäviö, kiintoaine, tuorevesi, vesi, paperinvalmistus, material efficiency, LWC, solids losses, solids, fresh water, water, papermaking
Other note
Citation