Kappa QC控制稳定纸浆漂白Kaukopää

斯道拉恩索在芬兰的Imatra Mills由两个生产单元组成:Kaukopää和位于赫尔辛基以东250公里、萨马湖南岸的Tainionkoski。他们总共雇佣了大约1000名员工,每年生产100万吨纸板和纸张。

90%以上的产品用于出口,主要出口到欧洲国家,但也有相当一部分出口到东南亚。纸浆生产在Kaukopää有着悠久的历史,第一家纸浆厂于1935年开始生产。2号纤维线,开始于1976年,在2001年进行了现代化改造,转为软木生产,从那时起,它就成为了Valmet Cormec, Polarox和Kappa分析仪的一个很好的参考,为漂白控制提供了关键的测量数据。在Kaukopää工厂的最新进展中,Valmet以整个漂白线稳定控制的形式介绍了其最新的概念。基于新引进的Kappa QC分析仪,2号纤维线上的Kappa和亮度的发展现在由嵌入式漂白阶段控制严格控制,实现了斯道拉恩索的质量目标,并控制了漂白过程和化学成本。

嵌入式控制

Valmet Kappa QC是一种全新的分析仪概念,不仅可以测量纸浆木质素含量,亮度和纤维特性,而且还利用了几十年的专业知识,结合了维美德的在线和在线测量,以稳定控制整个纤维线。该控件现在嵌入在Kappa QC分析仪中,使用易于理解的功能块为化学剂量控制器提供外部设定值,以执行过滤和计算。基本控制器采用Kappa因子控制,并将Kappa/亮度和COD(化学需氧量)考虑在内。来自分析仪和内联传感器的测量数据与操作员给定的设置相结合,以进行每个工艺阶段所需的各种计算,并为化学控制器提供设定值。

打开黑匣子

Marko Harinen是斯道拉恩索纸浆能力中心的专家,Anna Pesonen是Kaukopää工厂开发工程师,他们都与Valmet的专家在控制项目上进行了广泛的合作。

新的嵌入式控制概念的目标之一是消除漂白控制的“黑匣子”声誉,并使纸浆厂员工更容易理解和实施纤维线稳定。根据安娜Pesonen作为磨机开发工程师,这一目标已经实现,他评论道:“自2014年9月项目启动以来,我们已经能够学习到很多关于控制的知识,现在已经很好地理解了它们是如何工作的。”Marko Harinen斯道拉恩索纸浆能力中心的专家表示同意,“作为一个试点项目,我认为它进行得相当顺利。维美德在使用控制、原理和调谐参数方面的培训相当不错。这是一个非常开放的系统,复杂但更容易理解。”

图1。使用可跟踪分析仪测量和内联传感器的组合,可以实现Kaukopää中单个光纤线路级的闭环控制。

精密化学添加

在Kaukopää的漂白顺序是一个5级ECF(无基本氯)过程(图1),之前是氧脱木质素。嵌入式控件在系统内被分解为功能块,并带有专用的表显示,为操作员提供友好的界面。对于每个受控阶段,O2, D0, D1和D2,操作人员只需为主要化学剂量控制器提供一个设定值。针对不同原料、操作目标或品级,可将每种操作模式的控制参数化保存到不同配方中,提供操作模式之间的灵活过渡。o2阶段采用了基于阶段前后Kappa测量的新的非线性Kappa因子计算,从而使漂白的Kappa变化大大降低(图2)。

图2。新的非线性Kappa因子控制在氧脱木质素导致一个显著较小的Kappa变化漂白。

在D0阶段采用Kappa因子控制与预测反馈校正相结合的方法,通过应用相对较高的化学剂量来获得较高的Kappa值,或应用较小的剂量来获得较低的Kappa值,从而更精确地调整化学剂量。化学物质的数量由当前有效配方中的Kappa因子表以及控制所需的其他参数决定。预测反馈控制基本上是一个自动操作偏差,根据卡帕或亮度目标和实际实现的卡帕或亮度值来校正化学剂量。

化学需氧量

在D0阶段使用的控制的一个特殊功能是使用化学需氧量指数(COD)来补偿洗涤损失,该指数由Polarox和Cormec计算,测量化学剂量点后立即发生的化学变化和kappa/亮度。一些二氧化氯用量被消耗以中和前一阶段的洗涤损失,COD指数的短反馈也考虑到了这一点。Marko Harinen评论道:“COD的使用在这个项目中特别有趣,反馈控制在传统上没有使用,我们能够保持它们的启用并从中获得额外的好处,这是非常好的。”

所有二氧化氯级都以相同的方式实现,具有相同的工作原理,允许操作员选择Kappa或亮度测量进行控制。默认情况下,该控件设置为在D0阶段控制中使用Kappa测量,在D1阶段使用Kappa和亮度测量,在D2阶段使用亮度。

图3。最终的亮度变化是在一个良好的水平。

好的结果

对于Anna Pesonen来说,这个项目非常有价值,“与维美德的合作非常好;我认为,我们已经为更好的高层控制打下了非常好的基础。”到目前为止,结果很好,最终亮度变化的减少符合预期(图3)。Marko Harinen看到了光明的未来,“到目前为止,我们对操作相当保守,随着我们对系统的熟悉,我看到了进一步改进的机会。这些控制是额外的工具,结果总是取决于你如何使用它们,”他总结道。

Imatra生产液体包装板饮料纸盒和食品服务板纸杯和各种食品包装。用于书籍封面、卡片和奢侈品包装的高质量包装纸和图形板也在Imatra Mills生产。典型客户包括食品、糖果和烟草行业。

Kappa分析仪

维美纤维线分析仪测量kappa,纸浆木质素,亮度,HexA和纤维性能。它是整个纤维生产线唯一的纸浆质量分析仪。

分析仪和测量

我们在维美德相信分析仪和测量是成功的过程控制和优化的关键基石。我们为不同的制浆和造纸工艺需求提供广泛的分析仪组合。