Procesmodellering til mere effektiv fremstilling af papirmasse og papir

Integreret kartonfremstilling består af en række enhedsprocesser, der løbende genererer store mængder procesdata. Fremstilling er energikrævende, og variationer skal tages i betragtning for at opnå den optimale produktionsproces. En ny afhandling ved Karlstad Universitet viser, hvordan forskellige matematiske modeller kan anvendes på processerne i aspekter af forbedret produktkvalitet og reduceret energiforbrug.

"Jeg har undersøgt de betingelser, der eksisterer for statistiske og mekanistiske modeller til forudsigelse af papirmasse- og papegenskaber og for øget energieffektivitet, "siger Daniel Ekbåge, som forsvarede sin doktorafhandling om procesmodellering i papirmasse- og papirfremstilling.

Produktionsprocessen af ​​papirmasse og papir konfigureres af flere enhedsprocesser, der skaber et netværk af strømme bestående af træflis, kemisk papirmasse, mekanisk papirmasse, pap og andre vigtige komponenter. Både proces- og kvalitetsmålinger bruges til at overvåge og kontrollere processerne, som løbende indsamles i procesdatasystemet. Procesdata indeholder værdifuld information om underliggende mønstre og variabilitet, og med brug af statistisk og multivariat analyse, du kan få indsigt i, hvordan reducerede variationer og forudsigelse af vigtige egenskaber kan opnås.

Procesmodellering af produktkvalitet og energi

En stor del af undersøgelsen handler om den mekaniske papirmasseproces, hvor flis blandes med kemikalier, før de behandles med mekaniske belastninger under forhøjet temperatur i raffinaderiet. Nogle af udfordringerne i denne proces er forbruget af elektricitet, og at procesdataene måles ofte, mens frugtkødets egenskaber måles sjældnere, hvilket er ugunstigt med hensyn til optimering. For at studere betingelserne for en dynamisk model og flere regressionsmodeller, disse er blevet anvendt på data fra processen og pulpen for at undersøge forudsigelser af papirmasseens vandbarhed og styrke. Doktorafhandlingen består af flere delstudier, der omfatter energigenvinding i fordampningsprocessen, modellering af papegodernes styrkeegenskaber og kortlægning af ejendomsudviklingen i materialet under en karakterændring.

"Proces- og kvalitetsdata på møllen er et værdifuldt aktiv, der også kan bestå af komplekse korrelationer. Det har været interessant at undersøge, hvordan moderne beregningsteknikker kan understøtte forbedret produktion, og mit studie understreger også vigtigheden af ​​kombinationen af ​​viden om begge dele processen og forskellige modelleringsmetoder ved evaluering af en models anvendelighed i produktionsprocessen ”siger Daniel Ekbåge.