Sulfaattisellutehtaan valkaisimon ja happidelignifioinnin dynaamisen kokonaismallin suunnittelu

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2001

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Selluloosatekniikka

Mcode

Puu-23

Degree programme

Language

fi

Pages

vi + 86

Series

Abstract

Tämän työn tavoitteena oli suunnitella, kuinka happidelignifioinnin ja valkaisimon prosessikokonaisuuksia voidaan mallintaa. Simulointialustana käytettävän APMS (Advanced Pulp and Paper Mill Simulator) -ohjelmiston vaatimukset huomioitiin suunnittelussa alusta alkaen. Prosessitietämyksen hankkimiseksi tutkittiin perusteellisesti kirjallisuutta ja keskusteltiin asiantuntijoiden kanssa. Prosessissa vaikuttavien fysikaalis-kemiallisten vuorovaikutusten lisäksi tutustuttiin prosessilaitteiden toimintaperiaatteisiin. Kirjallisuudesta etsittiin myös prosessia sekä reaktiokinetiikkaa kuvaavia malleja. Mallien suunnittelun taustaksi kuvataan mallinnettavaa prosessia. Prosessikuvauksen jälkeen tarkastellaan valkaistavan massan ominaisuuksia. Osaprosessit ja prosessilaitteiden toimintaperiaatteet käydään läpi. Valkaisukemikaalien reaktioita sekä prosessimuuttujien vaikutuksia happidelignifioinnissa, klooridioksidivalkaisussa ja alkaliuutossa esitetään. Lyhyesti käsitellään myös happidelignifioinnin sekä valkaisun säätöä. Julkaistuja happidelignifioinnin sekä klooridioksidivalkaisun ja alkaliuuton reaktiokinetiikan malleja esitetään. Myös niiden käytettävyyttä happidelignifioinnin ja tyypillisen valkaisimon kuvaamiseen arvioidaan. Happidelignifioinnin reaktiomalleja vertailtiin taulukkolaskentaohjelmaa käyttäen. Sekä prosessimuuttujien että malliparametrien vaikutusta malleilla laskettuihin tuloksiin tutkittiin. Havaittiin, että eri malleilla lasketut kappaprofiilit poikkeavat varsin paljon toisistaan. Muuttamalla nopeasti ja hitaasti reagoivan sekä reagoimattoman ligniinin osuuksia voitiin merkittävästi vaikuttaa mallin laskemaan kappatasoon sekä kappaprofiilin muotoon. Suunniteltuja valkaisutornin malleja käyttäen voidaan kuvata erilaisia valkaisuvaiheita, mikäli valkaisuvaiheen reaktiokinetiikkaa kuvaava malli tiedetään. Reaktiolaskennan toteutustapa mahdollistaa reaktiomallien joustavan täydentämisen tarvittaessa. Suunniteltua pesumallia käyttäen voidaan mallintaa erilaisia pesulaitteita. Mallinnettaessa happidelignifiointia ja kokonaista valkaisimoa voidaan tässä työssä suunniteltujen prosessimallien lisäksi käyttää APMS-simulaattoriin jo toteutettuja malleja sekä laajaa automaatiokomponenttien kirjastoa.

Description

Supervisor

Tikka, Panu

Thesis advisor

Lappalainen, Jari
Tuuri, Sami

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120447595

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK