Uuteaineiden on-line-mittaus koivusulfaattisellutehtaalla

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia pihkanhallintaa sulfaattisellutehtaalla ja uuteaineiden analysointimenetelmiä massasta ja suodoksesta. Tavoitteena oli kehittää uuteaineiden on-line mittausmenetelmä sulfaattisellutehtaalle. Kirjallisuusosassa esitettiin sulfaattisellun valmistusprosessi ja uuteaineiden käyttäytyminen prosessissa. Lisäksi työssä käsiteltiin tärkeimpiä pihkanhallintamenetelmiä ja uuteaineiden analysointia. Kokeellisessa osassa määritettiin uuteainepitoisuudet 29:stä massa- ja pesusuodosnäytteestä. Lisäksi suodosnäytteiden sameus ja kemiallinen hapenkulutus määritettiin laboratoriossa. On-line mittaukset tehtiin DD-pesurin paluusuodoksesta, josta mitattiin johtokyky, lämpötila, taitekerroin ja pH. Sameutta yritettiin mitata on-line nefelometrillä, mutta käytössä ollut laite ei soveltunut tumman suodoksen mittaamiseen. Työssä saatujen tulosten perusteella voidaan todeta, että pesusuodoksen ominaisuuksia mittaamalla ei voida arvioida massan uutepitoisuutta luotettavasti. Suodoksen ja massan uutepitoisuuksien välinen selitysaste oli 54%. Saippuoitumattomien uuteaineiden pitoisuuden ollessa erityisen suuri, suodoksen uutepitoisuus ei korreloi massassa olevan uutteen määrän kanssa. Täten kyseinen mittausmenetelmä ei ole sopiva, sillä se ei toimi silloin, kun olisi tärkeintä tietää oikea uuteainepitoisuus pihkanhallintakemikaalien annosten määrittämiseksi. Suodoksen sameus riippui sen uutepitoisuudesta 80% selitysasteella. Sameusmittaus on nopea ja suhteellisen luotettava menetelmä suodosten uutepitoisuuksien arviointiin, mutta se vaatii mittalaitteen joka käyttää usean ilmaisimen tekniikkaa. On-line-mittauksissa laitteisto tulisi varustaa automaattisella pesulaitteella, sillä mittarin linssit likaantuvat helposti prosessivirrassa.

The objective of this thesis was to study pitch control in kraft pulp mill and methods for the analysis of extractives from pulp and filtrate. The aim was to develop an on-line measurement method for extractives, in the birch kraft process. In the theoretical part, the manufacturing of kraft pulp and extractives behaviour in the process were presented. Additionally, the main pitch control and analysis methods of the extractives were studied. In the experimental part, pulp and washing filtrate extractive contents were determined from 29 samples. Additionally turbidity and COD of washing filtrate were measured in the laboratory. On-line measurements from the DD-washer vacuum stage filtrate were conductivity, temperature, refractive index and pH. Turbidity were attempted to measure with on-line nephelometer,but the analyzer was wrong type for dark filtrate. Based onthe results of this work, it was found that estimation of pulp extractive content is not reliable by measuring washing filtrate properties. Coefficient of determination between extractive contents of pulp and filtrate was 54 %. However, the extractive content of filtrate does not correlate with amount of extractives in pulp when the unsaponifiable content in the pulp is exceptionally high. Thus this kind of measuring method is not convenient, because it won't function when the need of correct information for the defining right pitch control chemical dosage is greatest. Turbidity was dependent on extractive content of filtrate, the coefficient of determination was 80%. Turbidity measurement is rapid and relatively reliable method to estimate extractive content from filtrates, but it demands analyzer which uses several detector technology. In the on-line measurement systems automatic washing would be necessary, because lenses get easily dirty in the process flow.