< Online dubbelspektroskopisk mätning av tvättförluster> Projektperiod: < till >

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "< Online dubbelspektroskopisk mätning av tvättförluster> Projektperiod: <2015-01-01 till 2015-04-30>"

Erika Nyström
för 9 år sedan
Visningar:

1 PROJEKTBESKRIVNING Processindustriell IT och Automation hösten 2014 Projektakronym <2xProb> Projektnamn < Online dubbelspektroskopisk mätning av tvättförluster> Projektfakta Sökt belopp från VINNOVA: < kr> Sökande organisation: <SLU> Projektledare: <Paul Geladi> Projektperiod: < till > 1 Sammanfattning 1 (5) De höga miljökraven vid hanteringen av massatvätt ger också stora kostander för massaindustrin. Det finns olika metoder för att mäta tvättförluster i massatvättar t ex via natriumbestämning eller med mätning av COD offline. För styrning online används ibland konduktivitet. PulpEye AB har utvecklat en prototyp, prob1, för optisk mätning av COD online. I denna förstudie skall vi använda den samt en nära infraröd (NIR)-mätare (RedEye) prob2 för att undersöka om det finns korrelation mellan mätmetoderna. Vidare är det värdefullt att undersöka vilken extra kemisk information om tvättförlusterna NIR- metoden kan ge och om en kombination av mätresultat från de båda proberna kan ge önskat styrinformation till tvättprocessen. SLU, Institutionen för Skogens biomaterial och teknologi (SBT) och PulpEye AB, med stöd av ProcessIT (Umeå Universitet) kommer att utföra den tekniska installationen i processen, genomföra mätserier och utföra slutliga beräkningar och tolkningar, samt rapportera resultatet. Bruket SCA ger tillgång till process strömmar och bakgrundsdata om flöden, COD mätningar på labb etc. 2 Projektets bakgrund Olika massabruk har olika strategier för att styra sina massatvättar och får därmed varierande resultat och kostnader för hantering av avloppsvattnet. Syftet med projektet är att utveckla dubbelprob teknik som möjliggör bättre styrning av massatvätten och därmed minskar kostnader för den. Tidigare har PulpEye AB utvärderat en metod för mätning av COD-online baserat på teknik från PulpEye:s kappatalsmätare. Detta utfördes i sammarbete med SCA Obbola, SCA Östrand och ProcessIT (Umeå universitet). Resultatet från försöket som utfördes på SCA-Obbola visade att det finns användbar information i metoden, dock krävs det längre och mer omfattande försök för att tekniken fullt ut skall kunna utvärderas. Under kommande vinter skall därför utrustningen dubbelprob installeras och utvärderas i en provpunkt i massatvätten hos SCA Obbola Pulpeye har framgångsrikt utvecklat analysatorsystemet RedEye för spektroskopisk mätning direkt i industriprocesser. RedEye kan konfigureras för mätning i UV/VISeller NIR-området. För provtagning finns möjlighet att använda både flödesceller och insticksprober beroende på applikation. Detta möjliggör mätning i allt från vätskor till tjockare suspensioner och pulver. SLU-SBT har stora erfarenheter av NIR spektroskopi och multivariata beräkningar och har tidigare arbetat med NIR-mätningar i avloppsflöden från olika industrier b.la.

2 2 (5) cellulosaindustrins. Den tidigare erfarenhet av samarbeten mellan SBT, Pulpeye, Process IT och lokala industripartners gör att det finns en excellent basis för det nya samarbetet som beskrivs här. Tidigare samarbeten mellan SLU och Pulpeye med stöd av ProcessIT beskrivs i några rapporter i referenslistan. 3 Projektets idé och potential Genom att mäta egenskaper på tvättvätskan i massaindustrin före och efter ett tvättsteg får man tillgång till styrbara parametrar. Idén är att testa online mätning med två prober och att utvärdera om man genom att kombinera de båda mätmetoderna kan erhålla bättre information. Resultatet kan användas till att t.ex. optimera vattenförbrukning eller till att ändra kemiska egenskaper på vätskan. Tidigare samarbeten mellan SBT, ProcessIT, Pulpeye och lokala processindustirer har gett lovande resultat, men med för korta mätserier. Ett djupare samarbete med en mer avancerad prob kombination och en längre mätserie är önskvärt. I detta projekt skall vi testa två spektroskopiska prober parallellt och i samma processvattenflöde i en massatvätt anläggning. Målet i denna förstudie är att definiera en eller flera process variabler som kan användas för att styra/optimera vattenförbrukningen hos en massatvätt. Projektet syftar ytterst till att minska kostnaderna för massatvättprocessen i cellulosaindustrin. Efter avslutat projekt kommer det att finnas resultat som bildar ett beslutsunderlag för att gå vidare med en större ansökan. Leveranser: -en lång mätserie med multivariata dubbelprobresultat för en massatvätt -tillhörande processvariabler -multivariata modeller för att hantera erhållna datamängden -tolkning av data angående styrparametrar för massatvätter i generell -rapportering eller publicering 4 Aktörer SLU Skogens Biomaterial och Teknologi o Stor erfarenhet av NIR mätning, tolkning av data och kalibrering i samarbete med näringslivet. o Paul Geladi koordinator med lång erfarenthet av spektroskopisk mätning och multivariat modellering o Torgny Mossing expert på provtagning och industrikontakter o Josefina Nyström expert på datalagring och mutlivariat modellering PulpEye AB o Tillhandahåller proberna med styrdator och programvara för datainsamling o Mätteknik, bistår med insamling och preparering av prover online samt generering av mätdata.

3 3 (5) o Thomas Storsjö är expert på COD mätning, mätning i flöden, Pulpeye och Redeye instrumentering Umeå Universitet ProcessIT o ProcessIT förmedlar kontakter mellan processindustrin och FoUverksamhet på Umeå univ ersitet och SLU-Umeå. o Anders Jonsson är projektledare ProcessIT och har tidigare arbetat på SCA-packaging. SCA Packaging. ( vilket bruk som skall användas utreds.) o Tillhandahåller procesströmmar, kemiska analyser, mätdata och övrig bakgrundsinformation Parterna SBT, ProcessIT och Pulpeye har tidigare haft lyckade samarbeten inom den regionala processindustrier och inser värdet av att fortsätta och fördjupa samarbetet i framtiden. 5 Genomförbarhet Förberedelser Ett första steg är ett planeringsmöte med berörda parter. Syftet är att utreda vilket av möjliga bruk som bäst lämpar sej för den tekniska installationen och möjligheter till provtagning on-line i massatvätten. Vidare skall göras en kort litteraturstudie, en kort test av mätproberna på lab, utvärdering av provtagning och försöksplanering. Tid: 1-3 veckor Deltagare: SCA, Pulpeye, SBT, processit Installation Installation av mätproberna på det utvalda stället, igångkörning 1-2 veckor. Pulpeye har stor erfarenhet av att installera och testa mätprober, men installationen med 2 prober har aldrig testats och vi förväntar oss en rad praktiska problem i samband md detta. Deltagare: SCA (massatvätt), Pulpeye (Installation), SBT (dataanalys) Kontinuerlig mätning Det behövs minst 2 månaders mätresultat. Halvvägs multivariat dataanalys sker efter 1 månad. Under mätningarnas gång kommer data att analyseras semikontinuerligt för att upptäcka och undvika tekniska problem. Registrering av vanliga processdata sker i samarbete med bruket. Deltagare: SBT (insamling av data och delvis analys), SCA (processdata), Pulpeye (samling av data, kontroll av proberna, mjukvara) Dataanalys och tolkning Insamling av all data och komplett multivariat dataanalys. En del standard mjukvaraprogram kan användas, men p.g.a. projektets unika innehåll kan det behövas en del ny mjukvarautveckling (funktioner i Matlab). 3 veckor Tolkning av de multivariata data och analysresultaten. 1 vecka Deltagare: SBT (multivariat analys, gemensam tolkning), Pulpeye (gemensam tolkning), ProcessIT (gemensam tolkning)

4 4 (5) Rapportering Rapportskrivning och eventuellt vetenskaplig publicering. 4-6 veckor Rapporteringsseminarium för de samlade aktörerna, presentation på ProcessIT symposium (SCOPE), presentation på internationell konferens och i internationell litteratur. En del rapportering kommer nödvändigtvis att ske efter projektets avslutning. Deltagare: SBT, ProcessIT Ny ansökan Om lovande resultat erhålls kommer en ny ansökan för en större test och konstruktion av en kombinationsprob att skrivas.

5 5 (5)

Relevanta dokument

Automatiserad fukthaltsmätning vid bränslemottagning. Mikael Karlsson Bestwood 2008-01-25

Automatiserad fukthaltsmätning vid bränslemottagning Mikael Karlsson Bestwood 2008-01-25 1 Innehåll Kort om Bestwood. NIR vad är det? On-line mätning Mottagningsmätning 2 Bestwood Startade 1996, med grunden