Liqum-järjestelmän optimointi eräällä paperikoneella

Tämän työn tarkoituksena oli jalkauttaa Liqum Oy:n kehittämä Chemistry Navi-gator (Chena) kunnossapidon ja tuotannon päivittäiseksi työkaluksi prosessin märän pään kemian seurantaan. Chena – analysaattorin mittausteknologia perustuu hapetus – pelkistysreaktioiden mittaamiseen. Analysaattori mittaa paperimassassa olevien ionien ja ionikombinaatioiden konsentraatioita ja aktiivisuuksia kuudella anturilla, joiden toiminta perustuu sähkökemiallisiin muutoksiin mitattavassa näytteessä. Diplomityön tarkoituksena oli erityisesti Chena – järjestelmän toimintakuntoon saattaminen sekä tutkia minkälaisia muutoksia märkäosan kemian tilassa analysaattorilla voidaan havaita. Työn kirjallisuusosassa esitellään yleisesti paperikoneen märkäosan kemiallisia ilmiöitä ja kemian tilan muuttujia. Lisäksi esitellään yleisimpiä prosessiin annosteltavia paperin laatuun sekä prosessin toimivuuteen vaikuttavia kemikaaleja. Kokeellisessa osassa optimoitiin järjestelmässä olevien ajoparametrien raja-arvoja vastaamaan nykypäivän ajo-olosuhteita sekä tutkittiin miten Chenan signaalit reagoivat eri massasuhteilla ja kemikaaliannoksilla. Kokeellisen osassa suoritettujen askelvastekokeiden tulosten perusteella havait-tiin, että peroksidi ja ditioniitti antoivat voimakkaimmat vasteet Chenan signaaleihin varsinkin suuremmilla pitoisuuksilla. Myös retentio- ja vaahdonestoaineen osalta oli havaittavissa selviä vasteita Chenan signaaleissa. Massasuhteiden osalta merkittävimmät vasteet Chenan signaaleihin PK4:n puolella aiheuttivat täysin hylytön massaseos sekä puolet kokonaistilavuudesta päällystämätöntä hylkyä sisältänyt massaseos. PK7:n puolella voimakkaimmat vasteet aiheutuivat alhaisen hylkypitoisuuden massoista. Chena avulla saadaan uutta

The Chemistry Navigator (Chena) is an on-line electrochemical wet end analyzer developed by Liqum Ltd. The purpose of this master’s thesis was to get Chena for the daily use of production and maintenance staff for analyzing the wet end chemistry. The aim of this work was also study what kind of changes in wet end chemistry can be detected with Chena. Chena’s measurement technology is based on redox reactions. Chena analyzer measures ion combination concentrations and activities in the stock using six sensors. The sensors measures electrochemical changes in stock. The literature part of this master’s thesis focuses to common phenomena and variables of the wet end chemistry. The most common paper and process chemicals used in papermaking are also introduced. In the experimental part parameters limits of the Chena system were optimized to match modern-day circumstances in papermaking process. The aim was also study how Chena’s signals reacts with different chemical doses and mass component relations. Dithionite and peroxide gave the strongest responses to the signals of Chena especially in high concentrations. The retention aid and defoamer also gave quite clear responses to signals. Totally brokeless stock and stock which contained half of coated broke gave the most significant responses to signals in the area of paper machine 4. In the area of paper machine 7 the strongest responses to signals gave stocks with low broke concentration. Chena gives new reliable wet end process data which can't be get by traditional wet end measurements.