Magnesiumsulfaatin käyttöönotto kuitulinjalla
Kokki, Ville (2016)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201603042852
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201603042852
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää magnesiumsulfaatin vaikutus mäntysellun valkaisussa sekä optimoida valkaisun magnesiumsulfaatin sekä vetyperoksidin kemikaaliannokset Stora-Enson Imatran kaukopään Valkaisu 4:llä.
Magnesiumsulfaatti syötettiin Kuitulinja 2:n Valkaisu 4:n D0-vaiheen rumpusuotimen repijäruuville sille rakennetulla putkilinjalla kuitulinja 3:n magnesiumsulfaatin sekoitussäiliöstä. Työssä tehtiin yhteensä kahdeksan koeajoa, joiden muuttujina toimivat magnesiumsulfaatin ja vetyperoksidin annokset. Koeajot olivat viikon mittaisia ja kaksi niistä oli referenssiajoja, joissa peroksidiannos palautettiin normaalin ajon mukaiseksi ja magnesiumsulfaattia ei syötetty. Magnesiumsulfaatin annokset vaihtelivat välillä 0,3 – 1kg/ADt. Vetyperoksidin annosta vaihdeltiin välillä 3-5kg/ADt.
Valkaisu 4:n prosessia seurattiin ottamalla massa näytteitä jokaisen vaiheen rumpusuotimelta, suodosaltaasta sekä valkaisutornien syötöistä. Kirjallinen aineisto kerättiin Lappeenrannan yliopiston tieteellisenkirjaston kokoelmista, internetistä sekä kirjaston sähköisestä aineistosta.
Työn tuloksena saatiin selville että magnesiuminsulfaatin lisäys prosessiin vähentää metallien katalysoimaa vetyperoksidin hajoamisreaktiota jolloin peroksidin valkaiseva vaikutus tehostuu. Peroksidivalkaisun tehostuminen mahdollistaa klooridioksidi annosten pienentämisen D0- ja D1-vaiheissa. Viskositeetti ei heikentynyt vaikka peroksidi annoksia nostettiin.
Prosessin käyttäytymisestä tehtiin matemaattinen malli koeajamalla kemikaaliannosten eri tasoja monimuuttujakoeajossa. Mallin avulla muodostettiin optimiajomalleja, joista valittiin yksi konfirmaatiokoeajoon. Matemaattisen mallin mukaan kokonaiskemikaalikustannuksissa saadaan säästöä 0,9 – 2,7 %, keskimäärin 1,8 %. Myös mahdollinen koeajo kuitulinja 3:n Valkaisu 5:llä olisi suositeltavaa koivun korkeamman mangaanipitoisuuden takia.
Magnesiumsulfaatti syötettiin Kuitulinja 2:n Valkaisu 4:n D0-vaiheen rumpusuotimen repijäruuville sille rakennetulla putkilinjalla kuitulinja 3:n magnesiumsulfaatin sekoitussäiliöstä. Työssä tehtiin yhteensä kahdeksan koeajoa, joiden muuttujina toimivat magnesiumsulfaatin ja vetyperoksidin annokset. Koeajot olivat viikon mittaisia ja kaksi niistä oli referenssiajoja, joissa peroksidiannos palautettiin normaalin ajon mukaiseksi ja magnesiumsulfaattia ei syötetty. Magnesiumsulfaatin annokset vaihtelivat välillä 0,3 – 1kg/ADt. Vetyperoksidin annosta vaihdeltiin välillä 3-5kg/ADt.
Valkaisu 4:n prosessia seurattiin ottamalla massa näytteitä jokaisen vaiheen rumpusuotimelta, suodosaltaasta sekä valkaisutornien syötöistä. Kirjallinen aineisto kerättiin Lappeenrannan yliopiston tieteellisenkirjaston kokoelmista, internetistä sekä kirjaston sähköisestä aineistosta.
Työn tuloksena saatiin selville että magnesiuminsulfaatin lisäys prosessiin vähentää metallien katalysoimaa vetyperoksidin hajoamisreaktiota jolloin peroksidin valkaiseva vaikutus tehostuu. Peroksidivalkaisun tehostuminen mahdollistaa klooridioksidi annosten pienentämisen D0- ja D1-vaiheissa. Viskositeetti ei heikentynyt vaikka peroksidi annoksia nostettiin.
Prosessin käyttäytymisestä tehtiin matemaattinen malli koeajamalla kemikaaliannosten eri tasoja monimuuttujakoeajossa. Mallin avulla muodostettiin optimiajomalleja, joista valittiin yksi konfirmaatiokoeajoon. Matemaattisen mallin mukaan kokonaiskemikaalikustannuksissa saadaan säästöä 0,9 – 2,7 %, keskimäärin 1,8 %. Myös mahdollinen koeajo kuitulinja 3:n Valkaisu 5:llä olisi suositeltavaa koivun korkeamman mangaanipitoisuuden takia.