Kaasun jakauma paineellisissa sulpunkäsittelylaitteissa

Työn tarkoituksena oli tutkia kuinka kaasukuplat jakautuvat sellususpensioon, kun prosessiolosuhteita muutetaan. Kuplien kokojakauman avulla pyritään kartoittamaan kuinka kaasukuplat pilkkoutuvat ja onko olemassa raja-arvoa, milloin tehon lisäys ei enää pilko sellususpensiossa olevia kuplia pienemmiksi. Jakaumien avulla voidaan mahdollisesti kehittää kaasunpoistoa. Työssä selvitettiin voidaanko kameratekniikkaa käyttää kuplakokojen määrittämiseen sellusulpusta. Läpinäkymätön sellumassa tarjoaa kuvaukselle haasteellisen ympäristön. Myöskään kirjallisuudessa ei vastaavaa menetelmää aikaisemmin oltu käytetty. Kuvatusta materiaalista laskettiin kuplien halkaisijat, joita pyrittiin tarkastelemaan tilastollisesti. Tilastollinen tarkastelu toi eroja mittauspisteiden välille. Kuplien halkaisijoiden perusteella mallinnettiin kuplakokoon vaikuttavat prosessisuureet lineaarisella regressioanalyysillä. Mallinnuksen perusteella saatiinvasteisiin vaikuttavat riippumattomat muuttujat ja niiden matemaattiset malliyhtälöt. Tuloksina saatiin selville, että kuplien kokojakaumissa on eroja sekoitussäiliön eri puolilla. Sekoitussäiliössä suurten kuplien suhteellinen osuus kasvaa kaasupitoisuuden ja sakeuden noustessa. Mallinnuksen tärkeimpänä tuloksena voidaan todeta, että sakeus ja kaasutilavuus vaikuttavat kuplakokoon kasvattavasti. Kierrosnopeuden kasvattaminen pienentää kuplakokoa. Visuaalisen informaation avulla on helpompi ymmärtää kuinka kuplat käyttäytyvät.

The purpose of this work was to study how gas bubbles is divided in pulp suspension when process conditions is changed.With bubble distribution is tried to plot out how gas bubbles splits and is there limiting value when adding power doesen't split bubbles any smaller. Help with bubble distributions perhaps we could develop gas removal. In the work it was studied what kind of camera techniques could be used to define bubble size from pulp suspension. Opacity pulp suspension brings more challenge to camera shooting and finding bubbles. Form literature was not found, that similar techniques were used. Material got from the camera shooting was analyzed and diameter of bubbles was counted. These values were viewed statically and it brought differences between test points. With linear regression analysis diameter of bubbles was modeling to figure out effective process characteristics. Model equations for the response variables were found. It was found that in different areas in stirring tank are differences with bubble distribution. Relative part of the big bubbles is growth with higher gas content and higher pulp consistency. Main result from modeling can be told that pulp consistency and gas content increases bubble size. Higher revolution decreases bubble size. With visual information in much easier be told how bubbles behave in different process conditions.