Semantiikan hyödyntäminen dokumenttienhallinnassa

Työn tavoitteena on etsiä asiakasyritykselle sähköteknisen dokumentoinnin hallintaan sopiva järjestelmäratkaisu vertailemalla insinööritoimistojen käyttämien suunnittelujärjestelmien ja yleisten dokumenttien hallintajärjestelmien soveltuvuutta asiakasympäristöön. Työssä tutkitaan sopivien metatietojen kuvaustapojen käyttökelpoisuutta sähköteknisen dokumentoinnin hallintaan esimerkkiprojektien avulla. Työn sisältö koostuu neljästä pääkohdasta. Ensimmäisessä jaksossa tarkastellaan dokumentin ominaisuuksia ja elinkaarta luonnista aktiivikäyttöön, arkistointiin ja hävitykseen. Samassa yhteydessä kerrotaan dokumenttienhallinnan perustehtävistä. Toisessa jaksossa käsitellään dokumenttien kuvailun tavoitteita, kuvailusuosituksia ja -standardeja sekä luonnollisen kielen käyttöä sisällönkuvailussa. Tarkastelukohteina suosituksista ovat W3C:n julkaisemat suositukset, Dublin Core, JHS 143 ja SFS-EN 82045. Kolmannessa jaksossa tarkastellaan teollisuuden dokumentoinnin ominaispiirteitä ja käyttötarkoitusta. Teollisuudessa on monia erilaisia järjestelmäympäristöjä tehtaan sisällä ja työssä kuvataan dokumenttienhallinnan integrointitarpeita muihin järjestelmiin. Viimeisessä jaksossa kuvaillaan erilaisia dokumentoinnin hallintaympäristöjä alkaen järeimmästä päästä tuotetiedon hallintajärjestelmistä siirtyen pienempiinsuunnittelujärjestelmiin ja lopuksi yleisiin dokumenttien hallintajärjestelmiin. Tässä osassa on myös luettelo ohjelmistotoimittajista. Työn tuloksena on laadittu valituista dokumenttityypeistä metatietokuvaukset kahden eri kuvaustavan (JHS 143 ja SFS-EN 82045) avulla ja on todettu molemmat kuvaustavat käyttökelpoisiksi sähköteknisen dokumentoinnin käsittelyyn.Nämä kuvaukset palvelevat asiakasta dokumenttienhallintaprojektin määrittelytyössä. Asiakkaalle on tehty myös vertailu sopivista järjestelmävaihtoehdoista hankintaa varten.

Suorituskyvyn menestyksellinen ohjaaminen organisaatiossa

Henkilöstö on yrityksen yksi tärkeimmistä menestystekijöistä ja siksi on tärkeää, että työntekijät ovat sitoutuneita, motivoituneita ja toimivat tehokkaasti. Työn tavoitteena on kehittää organisaatioiden käyttöön suorituskyvyn menestyksellisen ohjaamisen työkalu, jolla voidaan mitata työmotivaation ja toiminnan tehokkuuden taustalla olevia tekijöitä. Kirjallisuudesta, aiemmista tutkimuksista ja haastatteluista selvisi viisi osa-aluetta, jotka vaikuttavat positiivisesti henkilöstön toiminnan tehokkuuteen, työmotivaation ja sitoutumiseen. Osa-alueet ovat tavoitteiden asettaminen, viestintä, henkilöstön vaikutusmahdollisuudet, palkitseminen ja motivointi sekä koulutukseen ja työympäristöön liittyvät tekijät. Jokaisen osa-alueen alle on kerätty kysymyksiä, jotka ovat jaettu kahteen osaan: avainkysymykset ja omavalinnaiset kysymykset. Avainkysymykset ovat sellaisia, joita suositellaan otettavaksi mukaan mittaukseen ja omavalinnaisten kysymysten valinta jää organisaation itsensä päätettäväksi. Näin saadaan organisaatioille mahdollisuus räätälöidä työkalu tarpeisiinsa ja strategiaan sopiviksi. Tutkimukseen empiirinen aineisto kerättiin haastattelemalla. Osallistuneista organisaatioista kaksi oli julkiselta sektorilta ja kuusi yksityiseltä sektorilta. Yksityisen sektorin yritykset koostuvat pienistä, keskisuurista ja suurista yrityksistä. Haastatteluilla kerättiin tietoa työkalun toteutusta ja sisältöä varten. SUMO-kartoituksesta saatuja mittaustuloksia organisaatio voi hyödyntää monella eri tavalla. Esimerkiksi organisaatio voi nähdä osa-alueiden ja toiminnan tehokkuuden kehitystarpeita sekä kuinka henkilöstön toimintaa voidaan tehostaa. Suorituskyvyn mittausjärjestelmän käytöllä on myös positiivisia vaikutuksia mittausosa-alueisiin.

Hankintastrategia prosessiteollisuuden kunnossapito- ja palveluyrityksessä

Työn tavoitteena oli luoda Stora Enson Varkauden tehtaille hankintastrategia käyttäen hyväksi siihen tarkoitukseen kehitettyjä työkaluja sekä etsiä kustannussäästöjä kilpailun lisäämisellä. Työkaluiksi valittiin yksinkertainen ostosalkkuanalyysi ja SWOT-analyysi. Tarvittava analysointimateriaali saatiin hakemallatoimittaja- ja nimikeraportteja SAP R/3 -toiminnanohjausjärjestelmästä. Työssä käytiin läpi nimikkeistöä niin, että sieltä etsittiin sellaiset tuotteet, joilla ei ole kilpailua tai vaihtoehtoista toimittajaa. Näissä nimikkeissä keskityttiin sellaisiin tuotteisiin, joissa on mahdollisimman helposti saatavissa kustannussäästöjä eli pääasiassa kemikaaleihin. Tämän työn tarkoitus ei ollut etsiä vaihtoehtoisia tuotteita/toimittajia, vaan luoda ostolle edellytysnäiden etsimiseen. Hankintastrategian avulla osto voi selkeyttää ja rationalisoida toimintaansa paremmin yritykselle lisäarvoa tuovaksi organisaatioksi. Kullekin ostosalkun matriisille luodun strategian avulla ostajat voivat kehittää toimintaansa tehokkaammaksi. Strategia ei kuitenkaan ole vain kertaluontoinen prosessi, vaan sitä on myös muistettava ylläpitää.

Tuotekustannus- ja kannattavuustiedon hallinta kartonkitehtaalla

Työssä keskitytään tuotekustannus- ja kannattavuustiedon hallintaan kartonkitehtaalla. Aiemmassa kohdeympäristöön tehdyssä lopputyössä osoitettiin selkeä tarve uudelle laskentajärjestelmälle. Uuden tehdasjärjestelmän myötä uuden laskentajärjestelmän hankkiminen tuli ajankohtaiseksi, joten työssä tutkitaan muun muassa tarkennetunlaskentajärjestelmän ominaisuuksia ja paperiteollisuuden sille asettamia vaatimuksia. Työssä tutkitaan myös määriteltyjen käyttäjäryhmien tuotekustannus- ja kannattavuustietotarpeita. Tarpeita peilataan reaaliaikaiseen kustannuslaskentajärjestelmän ja tarkennetun paperiteollisuuteen suunnitellun taloudellisenohjausjärjestelmän ominaisuuksiin. Lisäksi työssä käydään yleisellä tasolla kohdeympäristön tuotekustannuslaskentaa läpi ja tarkastellaan kriittisesti sen sekänykyisten laskentajärjestelmien toimivuutta nykyisessä toimintaympäristössä teorian pohjalta sekä case-esimerkkien avulla. Työn tuloksena voidaan sanoa, että laskentajärjestelmien ja -menetelmien kehittäminen on välttämätöntä kohdeympäristössä, sillä tämän hetkiset laskentajärjestelmät ja -menetelmät ovat riittämättömiä nykyisessä toimintoympäristössä. Lisäksi nykyisen tuotekustannus- jakannattavuustiedon hallinta tuotetasolla on liian epätarkka. Työssä käsitellyt laskentajärjestelmät tyydyttäisivät yhdessä käyttäjäryhmien tietotarpeet ja lisäksi vastaisivat paperiteollisuuden erityistarpeita laskentajärjestelmien osalta.

GTK+ toolkit on mobile Linux devices

Linux -käyttöjärjestelmä on laajasti käytössä palvelin- ja työpöytätietokoneissa. Linux on lisäämässä suosiotaan kuitenkin myös sulautetuissa laitteissa, kuten PDA:issa, kännyköissä sekä erilaisissateollisuusjärjestelmissä. Näytön koko, suorituskyky ja käytettävyys asettavat omia erityisiä tarpeitaan laitteiden graafiselle käyttöliittymälle. Linux -käyttöjärjestelmälle on olemassa useita käyttöliittymäkirjastoja, joista GTK+ on yksi yleisimmin käytetyistä. Tämä diplomityö esittelee sulautetun Linux -käyttöjärjestelmän ja GTK+ käyttöliittymäkirjaston, selvittäen miten hyvin ne soveltuvat mobiileihin päätelaitteisiin. Yksi suurimmista esteistä työpöytäkäyttöön suunnattujen teknologioiden, kuten GTK+, muokkaamisessa mobiileihin päätelaitteisiin on suorituskyky. Osana tätä työtä kehitettiin GtkPerf -niminen työkalu, jolla GTK+:n suorituskykyä eri alustoilla pystytään helposti mittaamaan ja havaitsemaan mahdollisia pullonkauloja. Tämän työn johtopäätöksenä on, että pienillä muokkailuilla ja optimoinneilla GTK+ soveltuu myös mobiileihin päätelaitteisiin. Ensimmäinen kaupallisesti saatavilla oleva GTK+ -pohjainen päätelaite, Nokia 770 Internet Tablet, on tästä osoituksena.

Jätehuoltosuunnitelma Pohjois-Karjalan keskussairaalan laajennus K:ssa

Tämän työn tarkoituksena oli suunnitella toimiva jätehuoltoPohjois-Karjalan keskussairaalan alueelle vuosina 2007-2008 rakennettavaan laajennus K:hon. Tavoitteena oli löytää kustannustehokas ja hyvin vanhan rakennuskannan logistiikan kanssa yhteen toimiva jätehuollon vaihtoehto. Suunnittelua ohjasivat lakien, asetusten ja muiden määräyksien ohella laajennuksen pitkälle edennyt suunnitteluvaihe ja vanhan rakennuskannan jätehuollon toimintatavat. Jätehuolto on yksi merkittävä osa sairaalan perustehtävää palvelevista tukitoiminnoista. Jätehuoltojärjestelmä on sairaanhoitotyötä palveleva, jos järjestelyt ovat loogisia, toimivia ja logistiset yhteydet ovat mahdollisimman lyhyitä. Nykyinen ihmistyövoiman käyttöön perustuva jätehuollon prosessi on esitetty varsin tarkasti, sillä laajennuksen jätehuoltosuunnitelman on käytännön syistä pohjauduttava nykyiseen toimintatapaan. Työssä esitetään uusia jätehuollon vaihtoehtoja kustannusarvioineen, mutta ehdotukset jäävät lähinnä visiotasolle laajennuksen pitkälle ehtineen suunnitteluvaiheen vuoksi. Konkreettiset vaihtoehdot koskevat jätejakeiden keräystä ja niiden kuljetuksia. Keskus sairaalan jätehuollon tehostaminen vaatii kokonaisvaltaisen jätehuoltosuunnitelman laatimista koko sairaalan alueelle. Sen myötä on mahdollista lisätä kustannustehokkuutta ottamalla käyttöön teknisiä ratkaisuja. Jätehuoltosuunnitelma laajennukseen on työssä tehty, mutta työn suurimmaksi saavutukseksi jää kuitenkin esitys myöhempien hakkeiden jätehuollon suunnittelun aikaistamisesta jo hankesuunnitteluvaiheeseen.

Virtuaalitodellisuuslaboratorion laiteympäristön kehittäminen - ohjaimet ja ohjelmistot

Tämä diplomityö on tehty osana HumanICT-projektia, jonka tavoitteena on kehittää uusi, virtuaalitekniikoita hyödyntävä, työkoneiden käyttäjäliityntöjen suunnittelumenetelmä. Työn tarkoituksena oli kehittää VTT:n Tuotteet ja tuotanto tutkimusyksikköön kuluvan Ihminen-kone-turvallisuus ryhmän nykyistä virtuaalitodellisuuslaboratoriota siten, että sitä voidaan käyttää työkoneiden suunnittelussa sekä monipuolisissa ergonomiatarkasteluissa. Itse ympäristön kehittäminen pitää sisällään uuden ohjainjärjestelmän suunnittelun sekä sen implementoinnin nykyisin käytössä olevaan virtuaaliympäristöön. Perinteisesti ohjaamosimulaattorit ovat olleet sovelluskohteisiin räätälöityjä, joten ne ovat kalliita ja niiden konfiguroinnin muuttaminen on vaikeaa, joskus jopa mahdotonta. Tämän työntarkoituksena oli kehittää PC-tietokoneeseen ja yleiseen käyttöjärjestelmään perustuva ohjainjärjestelmä, joka on nopeasti kytkettävissä erilaisiin virtuaaliympäristön sovelluksiin, kuten ohjaamomalleihin. Työssä tarkasteltiin myös tapoja mallintaa fysikaalisia ilmiöitä reaaliaikasovelluksissa, eli on-line simuloinnissa. Tämän tarkastelun perusteella etsittiin ja valittiin jatkokäsittelyyn ohjelmistoja, joiden reaaliaikaisen dynamiikan simulointialgoritmitolivat kaikkein kehittyneimpiä ja monipuolisia.

Turvallisuusosaamisen varmistaminen verkko-oppimistyökalun avulla metsäteollisuusyrityksessä

Diplomityön tavoitteena oli kehittää UPM-Kymmene Oyj:n turvallisuuskoulutukseen verkko-oppimistyökalu, jolla voitaisiin tehostaa yrityksen turvallisuuskoulutusta, ja näin parantamaan turvallisuusosaamista, ja sitä kautta vähentää tapaturmia ja sairaspoissaoloja. Työ toteutettiin pilottiprojektina UPM:n Kymin sellutehtaalla Kuusankoskella. Työtä lähestyttiinhuomioimalla mahdollisimman monipuolisesti ne eri osa alueet, jotka turvallisuuden verkko-oppimishankkeeseen liittyivät. Samalla selvitettiin verkko-oppimiseen liittyviä vahvuuksia ja heikkouksia sekä keinot vahvuuksien hyödyntämiseen ja heikkouksien välttämiseen. Teoreettisessa tarkastelussa painotettiin aikuisdidaktisia lähestymistapoja, järjestelmän käytettävyyttä sekä e-oppimismenetelmien erityispiirteitä. Työn tuloksena saatiin kehitettyä verkko-oppimisympäristö oppimateriaaleineen, joka on laajennettavissa muihin yksiköissä sekä kehitettävissä edelleen. Lisäksi saatiin tutkimustuloksia ja kokemuksia, joita voidaan hyödyntää hankkeen jatkokehityksessä.

Franchisingin soveltuvuus vanhustenhuoltolaitosten liiketoiminnassa

Työn tavoitteena on tutkia franchising-liiketoimintamallin soveltuvuutta kasvustrategiaksi vanhustenhuoltolaitosten toimialalla sekä mandollisuutta toteuttaa franchising-liiketoiminnan mukainen järjestelmä Finnish Wellbeing Center (FWBC) tyylisten vanhustenhuoltolaitosten monistamiseksi tämän hetkisistä Iähtokohdista. Yleisen soveltuvuuden tutkimista lähestytään kahdesta eri näkökulmasta, jotka myös muodostavat työn teoriaosuuden. Ensinnäkin perehdytään franchising liiketoimintamalliin perusteellisesti sekä käydään läpi soveltuvuustekijät hyvien ja huonojen puolien, toimialan luonteen ja franchisingiin sopivien liiketoimintakonseptien kannalta. Tämän jälkeen tutustutaan vanhustenhuollon palveluiden järjestämiseen. Palveluita tarjotaan erityylisissä palvelutiloissa riippuen vanhuksen kuntoisuusasteesta. Näistä valitaan päiväkeskukset, palveluasuminen sekä vanhainkodit franchisingin soveltuvuuden tarkasteluun. Työn empiriaosan tulokset viittaavat siihen, että vanhustenhuoltolaitosten soveltuvuus franchising-liiketoimintamalliin korreloi selvästi vanhusten kuntoisuusasteeseen. Päiväkeskusten liiketoimintaa voisi kasvattaa franchising menetelmällä, siinä missä palveluasumisen ja vanhainkotien soveltuvuus on vain teoreettinen. FWBC-projektissa franchising-liiketoimintamallia ei voida toteuttaa nykyisistä lähtökohdista, koska varsinainen franchisoitava toiminta ei ole täysin suomalaisen osapuolen hallussa. FWBC-vanhustenhuoltolaitos on vanhainkotityyppinen, joka ei sovellu franchisoitavaksi työn ensimmäisen johtopäätöksen perusteella. Mahdollisuus tämän hetkisen liiketoiminnan parantamiseen voisi löytyä tuotemerkki-franchisoinnista, jota nykyinen toimintatapa jo sinällään muistuttaa.

Tuotteen liiketoimintasuunnitelman tiedonhallintaprosessi

Työn tavoitteena oli tarkentaa uuden tuotteen liiketoimintasuunnitelman laadintaprosessia. Yrityksen käyttämän liiketoimintasuunnitelman formaatin suhteen oli kehittämistarpeita ja liiketoimintasuunnitelman tiedonhallintaprosessi tuli kuvata. Työn teoriaosassa käsiteltiin tuotekehitysprosessia ja tuotteen liiketoimintasuunnitelmaa yleisesti. Käytännön osassa perehdyttiin yrityksen tuotekehitysprosessiin, kuvattiin tuotteen liiketoimintasuunnitelman laatimisprosessi uudistettujen ohjeiden mukaisesti sekä laadittiin uudelle tuotteelle liiketoimintasuunnitelma. Työn tuloksena liiketoimintasuunnitelman laatimista tarkennettiin sekä tunnistettiin tärkeimmät laatimisessa tarvittavat tietolähteet ja vastuut. Uudelle tuotteelle laaditun liiketoimintasuunnitelman avulla saatiin selvitettyä tuotteen hyödyt, kustannukset, myyntivolyymi sekä kannattavuus. Prosessin käyttöönotto on alkamassa.

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.

Flotaatio jätevedenpuhdistamon tertiäärivaiheena eräässä paperitehtaassa

Työn tavoitteena oli selvittää, kuinka tehokkaasti pystytään aktiivilieteprosessin läpikäynyttä, jälkiselkeytettyä vettä edelleen puhdistamaan flotaatiolla ennen sen johtamista vesistöön. Tarkoituksena oli löytää sellaiset kemikaalit ja näiden annokset, joilla tehtaalle asetetut jätevesien lupa-arvot voitaisiin huonossa tilanteessa, jätevesikuormitushuippujen aikana alittamaan. Työn kirjallisessaosassa tarkasteltiin lyhyesti, minkälaista jätevesikuormaa mekaanista massaa valmistavalta tehtaalta yleensä syntyy ja millaiset ovat tavanomaiset puhdistusmenetelmät. Myös flotaation teoriaa esiteltiin. Kokeellinen osa koostui kolmesta päävaiheesta: esi- eli niin sanotuista kuppikokeista, pilot-flotaatiokoeajoista jalaitosmittakaavan flotaatiokoeajoista. Esikokeet tehtiin niin kutsutulla Jar Test -laitteistolla ja pilot-flotaatiolaitteistona työssä käytettiin YIT:n valmistamaa pilot-flotaattoria. Laitosmittakaavan flotaatioaltaat olivat aikaisemmin biolietteen tiivistykseen käytettyjä, myöhemmin tertiääripuhdistukseen modifioituja flotaatioaltaita. Laitosmittakaavan flotaatiokoeajoissa testattiin neljän eri saostuskemikaalin ¿ polyalumiinikloridin (KEMPAC 18), rautapitoisen alumiinisulfaatin (AVR), ferrisulfaatin ja alumiinisulfaatin ¿ tehokkuutta tertiäärivaiheessa käsiteltävän veden puhdistajana. Esi- ja pilot-kokeiden perusteella laitosmittakaavan kokeisiin valittiin saostuskemikaalien rinnalle polymeeriksi Superfloc C 491. AVR- ja alumiinisulfaattiannokset laitosmittakaavan kokeissa olivat 200 ppm ja 400 ppm. KEMPAC 18- ja ferrisulfaattiannokset olivat 200ppm, 400 ppm ja 600 ppm. Polymeeriannos kokeissa oli pääasiassa 1,2 ppm. Tertiäärivaiheeseen tulevasta vedestä ja poistuvasta kirkasteesta määritettiin kiintoaine, pH, liukoinen ja kokonais-COD, liukoinen ja kokonaisfosfori sekä liukoinen ja kokonaistyppi. Laitosmittakaavan koeajojen tulosten mukaan eniten tertiäärivaiheessa saatiin käsiteltävästä vedestä erotettua fosforia ja toiseksi eniten COD:ta. Typpireduktiot olivat verrattain alhaiset ja myös kiintoainereduktiot jäivät usein pieniksi tai olivat jopa negatiiviset. Kaikki saostuskemikaalit saostivat COD- ja ravinnekuormaa. Eniten kuormaa saostuskemikaaleista saatiin erotettua AVR:llä ja toiseksi eniten KEMPAC 18:lla. Laitteistojen käyttökustannuksia huomioimatta AVR olisi edullisin vaihtoehto saostuskemikaaaliksietenkin pidempiaikaisessa käytössä. Lisäksi työssä tutkittiin polymeeriannoksen kasvattamisen 1,2 ppm:stä 2,5 ppm:ään vaikutusta puhdistustulokseen, kun saostuskemikaaliannos pidettiin vakiona. Tulosten mukaan polymeeriannoksen kasvattaminen kasvatti kokonais-COD- ja kokonaisfosforireduktiota. Myöslaitosmittakaavan flotaatioaltaiden pohjaputkistoja vertailtiin kiintoainereduktioiden perusteella. Kokeissa saatujen tulosten mukaan ei voitu sanoa, oliko toisen altaan pitkä kirkasteenpoistoputki vai toisen altaan lyhyt kirkasteenpoistoputki parempi vaihtoehto.

Three-dimensional model of bubbling fluidized bed combustion

 Diplomityön tarkoituksena on kehittää kolmiulotteinen malli kerrosleijupoltolle. Työn kirjallisuusosa sisältää seuraavat perusteet kerrosleijupolton tekniikasta: yleistiedot, leijutus- ja palamisilmiöt, kiinteän aineen ja kaasun sekoittuminen, päästöt ja lämmönsiirto. Lisäksi palamissysteemin mallinnuksen perusteet ja ratkaisumenetelmät ovat esitelty. Työn mallinnusosassa kehitetty koodi on ohjelmoitu Fortran-ohjelmointikielellä. Kehitetty malli perustuu olemassa olevaan malliin kiertoleijupoltosta. Yhtälö kiintoainekonsentraatioprofiilille on vaihdettu ja kiertovirta on poistettu koodista. Mallilla on tehty herkkyystarkasteluja polttoaineen ja kaasun sekoittumisen sekä reaktiokertoimen vaikutukselle. Visualisointi on tehty ohjelmassa Tecplot 360 ja mallinnustuloksia on vertailtu mitattuihin tuloksiin. Mallin laskemattulokset vastaavat hyvin mittaustuloksia ja kokemusperäisiä tietoja; monissa tapauksissa malli pystyy kvantitatiivisesti kuvaamaan parametrien variointia ja kaikissa tapauksissa malli antaa ainakin kvalitatiivisesti oikeita tuloksia. Työhön liittyvän kehityksen ja mallinnuskokemuksen perusteella on tehty ehdotukset mallin tulevaa kehitystä ja mittauksia varten.

Kinetics of selective oxidation of lactose to lactobionic acid over Pd-active carbon catalyst

Laktoosi eli maitosokeri on tärkein ainesosa useimpien nisäkkäiden tuottamassa maidossa. Sitä erotetaan herasta, juustosta ja maidosta. Laktoosia käytetään elintarvike- ja lääketeollisuuden raaka-aineena monissaeri tuotteissa. Lääketeollisuudessa laktoosia käytetään esimerkiksi tablettien täyteaineena. Hapettamalla laktoosia voidaan valmistaa laktobionihappoa, 2-keto-laktobionihappoa ja laktuloosia. Laktobionihappoa käytetään biohajoavien pintojen ja kosmetiikkatuotteiden valmistuksessa, sekä sisäelinten säilöntäliuoksissa, joissa laktobionihappo estää happiradikaalien aiheuttamien kudosvaurioiden syntymistä. Tässä työssä laktoosia hapetettiin laktobionihapoksi sekoittimella varustetussa laboratoriomittakaavaisessa panosreaktorissa käyttäenkatalyyttinä palladiumia aktiivihiilellä. Muutamissa kokeissa katalyytin promoottorina käytettiin vismuttia, joka hidastaa katalyytin deaktivoitumista. Työn tarkoituksena oli saada lisää tietoa laktoosin hapettamisen kinetiikasta. Laktoosin hapettumisessa laktobionihapoksi havaittiin selektiivisyyteen vaikuttavan muunmuassa reaktiolämpötila, paine, pH ja käytetyn katalyytin määrä. Katalyyttiä kierrättämällä eri kokeiden välillä saatiin paremmat konversiot, selektiivisyydet ja saannot. Parhaat koetulokset saatiin hapetettaessa synteettisellä ilmalla 60 oC lämpötilassa ja 1 bar paineessa. Tehdyissä kokeissa pH:n säätö tehtiin manuaalisesti, joten pH ei pysynyt koko ajan haluttuna. Laktoosin konversio oli parhaimmillaan 95 %. Laktobionihapon suhteellinen selektiivisyys oli 100% ja suhteellinen saanto 100 %. Kinetiikan matemaattinen mallinnus tehtiin Modest-ohjelmalla käyttäen kokeista saatuja mittaustuloksia.Ohjelman avulla estimoitiin parametreja ja saatiin matemaattinen malli reaktorille. Tässä työssä tehtiin kineettinen mallinnus myös ravistelureaktorissa tehdyille laktoosin hapetuskokeille, missä pH pysyi koko ajan haluttuna 'in-situ' titrauksen avulla. Työn yhteydessä selvitettiin myös mahdollisuutta käyttää monoliittikatalyyttejä laktoosin hapetusreaktiossa.

Optimisation of data analysis method for a fluidized bed combustion test rig

Nowadays the used fuel variety in power boilers is widening and new boiler constructions and running models have to be developed. This research and development is done in small pilot plants where more faster analyse about the boiler mass and heat balance is needed to be able to find and do the right decisions already during the test run. The barrier on determining boiler balance during test runs is the long process of chemical analyses of collected input and outputmatter samples. The present work is concentrating on finding a way to determinethe boiler balance without chemical analyses and optimise the test rig to get the best possible accuracy for heat and mass balance of the boiler. The purpose of this work was to create an automatic boiler balance calculation method for 4 MW CFB/BFB pilot boiler of Kvaerner Pulping Oy located in Messukylä in Tampere. The calculation was created in the data management computer of pilot plants automation system. The calculation is made in Microsoft Excel environment, which gives a good base and functions for handling large databases and calculations without any delicate programming. The automation system in pilot plant was reconstructed und updated by Metso Automation Oy during year 2001 and the new system MetsoDNA has good data management properties, which is necessary for big calculations as boiler balance calculation. Two possible methods for calculating boiler balance during test run were found. Either the fuel flow is determined, which is usedto calculate the boiler's mass balance, or the unburned carbon loss is estimated and the mass balance of the boiler is calculated on the basis of boiler's heat balance. Both of the methods have their own weaknesses, so they were constructed parallel in the calculation and the decision of the used method was left to user. User also needs to define the used fuels and some solid mass flowsthat aren't measured automatically by the automation system. With sensitivity analysis was found that the most essential values for accurate boiler balance determination are flue gas oxygen content, the boiler's measured heat output and lower heating value of the fuel. The theoretical part of this work concentrates in the error management of these measurements and analyses and on measurement accuracy and boiler balance calculation in theory. The empirical part of this work concentrates on the creation of the balance calculation for the boiler in issue and on describing the work environment.