Haku

Viskoosiprosessin mallintaminen

QR-koodi

Viskoosiprosessin mallintaminen

Insinöörityön toimeksiantajana toimi SciTech-Service Oy, joka tuottaa pääasiassa teknisen puolen asiantuntija- ja koetoimintapalveluita globaaleille biojalostusmarkkinoille. Tämä työ tehtiin vastaamaan viskoosikuidun ja ylipäätään biologisesti hajoavien kuitujen voimakkaasti kasvaneeseen kysyntään. Viskoosikuidun kasvavaan kysyntään on vaikuttanut etenkin maailman väestön kasvu.

Insinöörityön tavoitteena oli luoda karkea tasemalli MS Excel -ohjelmalla yleisestä viskoosiprosessista, eikä kuvata minkään tehtaan yksittäistä prosessia. Tasemallin tärkeimpänä osana oli pääkomponenttien, kuten selluloosan, lipeän ja veden ainetaseet. Tasemalli luotiin pääasiassa yrityksen insinöörityön ohjaajien ja muiden työntekijöiden tietojen sekä kokemuksien pohjalta hyödyntäen samalla jonkin verran kirjallisuutta.

Viskoosikuidun valmistus on pitkä ja monivaiheinen prosessi, joka sisältää paljon yksikköprosesseja ja myös paljon prosessilaitteistoa. Prosessin päävaiheet ovat merserointi, esikypsytys, rikitys, liuotus, märkäkehruu ja jälkikäsittely. Modernin laitteiston avulla neljä ensimmäistä vaihetta pystytään kuitenkin yhdistämään. Teolliset prosessit ovat pääasiassa jatkuvatoimisia.

Prosessin laajuuden vuoksi tasemallissa prosessi jaettiin kolmeen osastoon: alkaliselluloosa-, viskoosi- ja kehruuosastoon. Kuhunkin osastoon sisällytettiin lohkokaavio, tasekenttä ja muuttujataulukko. Yhteenvetosivulle koottiin prosessin kaikki muuttujat ja luotiin prosessin kokonaistaseet. Lisäksi tasemallissa hyödynnettiin MS Excelin automaattista iterointia ja makro-työkalua.

Rakennettu tasemalli vastaa työn tavoitetta. Tasemallin avulla pystytään karkeasti arvioimaan viskoosiprosessin virtojen suuruuksia ja koostumuksia, ja niiden muutoksia parametrien muuttuessa. Tasemallia voidaan tulevaisuudessa kehittää muun muassa mallintamalla siihen rikkihiilen kierrätysvaihtoehdot, kehruu- ja venytyshauteet ja niiden haihdutustarpeet sekä WSA-prosessin rikkihappotuotanto.

Tallennettuna: