FI119063B - Menetelmä ohjata kierrätyskuitulinjaa ja kierrätyskuitulinja - Google Patents

Description

, 119063

Menetelmä ohjata kierrätyskuitulinjaa ja kierrätyskuitulinja

Ala

Keksinnön kohteena on menetelmä ohjata kierrätyskuitulinjaa ja kierrätyskuitulinja.

5 Tausta

Kierrätyskuitulinjasta käytetään myös nimitystä RCF-linja (Recycled Fiber), ja sillä tarkoitetaan tuotantoprosessia, jonka avulla keräyspaperista muokataan painopaperien raaka-ainetta lähinnä sanoma- ja aikakausilehtiä varten. Prosessia voidaan kutsua myös siistaukseksi (de-inking). RCF-linjalla 10 pyritään irrottamaan kierrätyskuitumassan kuidut toisistaan, irrottamaan muste kuiduista ja poistamaan irronnut muste kierrätyskuitumassasta.

RCF-linjan raaka-aineena voidaan käyttää kierrätyksen avulla kerättyjä sanoma-, mainos- ja aikakauslehtiä. Paperivarastosta keräyspaperi syötetään hihnakuljettimia pitkin esimerkiksi jatkuvatoimiseen pyörivään pulpperiin 15 haluttua tuotantonopeutta vastaava määrä. Pulpperoinnissa kierrätyskuitumassan kuidut pyritään irrottamaan toisistaan kemiallismekaanisessa käsittelyssä. Samalla irrotetaan myös mustetta kuiduista. Keräyspaperin laatu vaihtelee sen mukaan, mistä ja miten paperi on kerätty. Paperin ikä vaikuttaa merkittävästi syntyvän kierrätyskuitumassan laatuun. Lisäksi keräyspaperi sisältää epäpuh- • 20 tauksia ja sen kosteus vaihtelee.

• · · · : .·. Pulpperoinnin jälkeen kierrätyskuitumassaa puhdistetaan pyörre- : puhdistimilla ja sihdeillä, jotka ovat tyypillisesti nopeasti pyöriviä rakosihtejä.

• · ·

Puhdistettu ja laimennettu massa johdetaan vaahdotukseen, jonka keskeinen "Y tehtävä on poistaa vapaa muste vaahdottamalla. Tämän jälkeen tahmoja pyri- • ♦ ♦ *;;f 25 tään poistamaan rakosihdeillä. Kiekkosuotimen ja puristimien avulla poistetaan :···: likainen vesi jatkokäsittelyyn ja saatu korkeasakeuksinen massa dispergoi- daan. Dispergoinnin tehtävänä on irrottaa vielä kuituihin kiinni jääneitä muste- ΥΫ partikkeleita. Dispergoinnin jälkeen kierrätyskuitumassa laimennetaan ja irti saatu muste poistetaan vaahdottamalla. Likainen vesi poistetaan ja tämän jäi- 30 keen massa valkaistaan ja pumpataan paperinvalmistukseen.

*::: Koska RCF-linjalle syötettävän raaka-aineen laatu vaihtelee • · *γ* suuresti, kemikaalien käyttö ja mekaaninen käsittely eivät ole optimoituja.

*:**: Tilannetta heikentää myös se, että kierrätyskuituprosessien automaatio on perinteisesti ollut kuitenkin varsin vähäistä. Täten puutteellinen RCF-linjan • · 35 säätäminen johtaa siihen, että valmistettavan lopputuotteen laatu jää 119063 2 huonommaksi kuin mihin olemassa olevilla laitteilla ja raaka-aineilla sinänsä voitaisiin päästä.

Lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa parannettu menetelmä ohjata 5 kierrätyskuitulinjaa ja parannettu kierrätyskuitulinja. Tämän saavuttaa menetelmä ohjata kierrätyskuitulinjaa, joka käsittää pulppenointiosaprosesessin ja dispergointiosaprosessin ja joissa käsitellään kierrätyskuitumassaa. Menetelmässä edelleen mitataan kierrätyskuitulinjan kierrätyskuitumassasta ainakin yksi musteen ominaisuus ja ainakin yhtä seuraavista: kuitukimppujen määrä, 10 toisissaan kiinni olevien kuitujen määrä, ja syötetään mittaustulokset pulppe-rointiosaprosessin ohjaimeen ja dispergointiosaprosessin ohjaimeen, jotka suorittavat monimuuttujaperustaista ennustelaskentaa ja ohjaustoimintojen optimointia, muodostetaan pulpperointiosaprosessin ohjaimessa mittaustulosten perusteella ainakin yksi ohjaussuure pulpperointiosaprosessissa suoritetta-15 vaa kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä varten ja ainakin yksi ohjaus-suure pulpperointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemiallista käsittelyä varten, ja muodostetaan dispergointiosaprosessin ohjaimessa mittaustulosten perusteella ainakin yksi ohjaussuure dispergointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä ja ainakin yksi ohja-20 ussuure dispergointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemi- : .·. allista käsittelyä varten.

* · · |*V Keksinnön kohteena on myös kierrätyskuitulinja, joka käsittää pulp- **' i perointiosaprosessin ja dispergointiosaprosessin ja joissa käsitellään kierrätys- • · · ’· / kuitumassaa. Kierrätyskuitulinja käsittää pulpperointiosaprosessin ohjaimen ja • · · ! 25 dispergointiosaprosessin ohjaimen, jotka ohjaimet on sovitettu suorittaa moni- :.i.: muuttujaperustaista ennustelaskentaa ja ohjaustoimintojen optimointia, mitta- • · · laitteet mitata ainakin yksi musteen ominaisuus ja ainakin yhtä seuraavista: kuitukimppujen määrä, toisissaan kiinni olevien kuitujen määrä ainakin yhdes- :V: sä mittauspisteessä ja mainitut mittalaitteet on sovitettu syöttämään mittaus- :***· 30 tulokset pulpperointiosaprosessin ohjaimeen ja dispergointiosaprosessin ohjai- * · · * . meen, pulpperointiosaprosessin ohjain on sovitettu muodostamaan mittaustu- [(>* losten perusteella ainakin yksi ohjaussuure pulpperointiosaprosessissa :···: suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemiallista käsittelyä varten ja ainakin yksi *:**: ohjaussuure pulpperointiosaprosessissa suoritettavaa mekaanista käsittelyä •v. 35 varten, ja dispergointiosaprosessin ohjain on sovitettu muodostamaan mittaus tulosten perusteella ainakin yksi ohjaussuure dispergointiosaprosessissa 119063 3 suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemiallista käsittelyä varten ja ainakin yksi ohjaussuure dispergointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä varten.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä pa-5 tenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan useita etuja. Ratkaisu tehostaa kemiallista ja mekaanista käsittelyä ja parantaa siten lopputuotteen laatua. Esitetyn ratkaisun avulla voidaan varmistaa kuitujen ja musteen riittävä irrotustyö sekä samalla varmistaa syntyvän massan tasa-10 laatuisuus. Lisäksi on mahdollista säästää sekä kemikaalien että energian kulutuksessa. Koska puhdistusvaiheisiin syötettävä massa on tasalaatuista, puh-distusosaprosessien työ helpottuu ja sitä kautta paperikoneelle syötettävä massa saadaan tasalaatuiseksi ja massan saanto paranee. Paperikoneella tasalaatuinen massa varmistaa tasaisen lyhyen kierron prosessin toiminnan, jol-15 loin myös paperikoneen toiminta on tasaista ja paremmin hallittavaa. Samalla tämä mahdollistaa paremman ajettavuuden ja paperin laadun.

Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa 20 kuvio 1 esittää RCF-kierrätyskuitulinjaa, : kuvio 2 esittää ohjauksen lohkokaaviota, • · · "V kuvio 3 esittää optista mittausta, • · · ; kuvio 4 esittää hlukkasjakaumia eri mittauspisteissä, • · · [· " kuvio 5 esittää ohjainta, ja :·:* : 25 kuvio 6 esittää menetelmän lohkokaaviota.

• · « · · • · · .···. Suoritusmuotojen kuvaus • · ·

Ratkaisu kohdistuu pulpperointi- ja dispergointiosaprosesseille ja siihen, kuinka hyvin muste saadaan irtoamaan ja kuinka hyvin kuidut saadaan .···. erilleen ilman, että kuituja on rikottu. Mittaamalla tämä irrottamistyön onnistu- • · T 30 minen ja mallintamalla käytettävissä olevat mekaaniset ja kemialliset keinot saadaan ohjausmallit. Kun lisäksi määritetään optimointia koskeva kustannus- ··· funktio, voidaan prosessia ohjata halutulla menetelmällä. Koska prosessissa on merkittäviä aikavakioita ja viiveitä sekä koska prosessi on luonteeltaan mo-nimuuttujaprosessi, jossa on voimakkaat ristikkäisvaikutukset, on luonnollista * · • · 4 119063 valita tähän sopivaksi havaittu menetelmä, kuten malliprediktiivinen monimuut-tujainen säätömenetelmä.

Tarkastellaan nyt yleisesti RCF-linjaa kuvion 1 avulla. Oleellisimmat RCF-linjan osat esillä olevan ratkaisun kannalta ovat pulpperointiosaprosessi 5 ja dispergointiosaprosessi.

RCF-linja voi käsittää seuraavanlaisia osaprosesseja. Aluksi keräyksestä saatua raaka-ainetta, kuten sanoma-, mainos- ja aikakauslehtiä, voidaan syöttää pulpperointiosaprosessiin 100, jonka käsittämässä jatkuvatoimisessa pulpperissa tai eräpulpperissa raaka-aine sekoitetaan veteen siten, että 10 kierrätyskuitumassan sakeudeksi tulee esimerkiksi 5 -18% riippuen käytetystä pulpperointimenetelmästä. Pulpperointiosaprosessi pyrkii kemiallismekaani-sesti hajottamaan raaka-aineen kierrätyskuitumassaksi, jossa kuidut ja muste on irrotettu erillisiksi hiukkasiksi. Tyypillisesti on niin, että mitä korkeampi sa-keus on, sitä tehokkaampaa on kemikaalien käyttö. Myös pulpperoinnin lämpö-15 tila on tärkeä hyvän erottumisen aikaansaamiseksi.

Pyörivässä pulpperissa pulpperin kehällä olevien nostopalkkien avulla massa nousee seinämän kiertymisen mukana ylös, kunnes maan vetovoima ylittää keskipakoisvoiman. Tällöin kierrätyskuitumassa putoaa alas ja törmäyksessä massa hajoaa ja hajottaa alleen jäänyttä kierrätyskuitumassaa. 20 Kierrätyskuitumassan putoamiskorkeus ja siten myös törmäysnopeus riippuu rummun pyörimisnopeudesta. Massa pyörii pulpperissa 20 - 40 min ja pulppe-: rin läpi kuljettuaan se tulee sihtiosalle, jossa sitä laimennetaan tasolle 3,5 %.

• Tällöin suurimmat epäpuhtaudet ja hajoamattomat kappaleet kuten niitit, muo-··· · : vinpalaset jne. voidaan erottaa kierrätyskuitumassasta pois sihtiosalla olevien :*.·! 25 aukkojen (läpimitta esimerkiksi noin 1 cm) avulla. Kierrätyskuitumassasta pois "V erotetut kappaleet joutuvat jätekuljettimelle.

• · I

Pulpperointiosaprosessiin syötettävät kemikaalit vaikuttavat seuraa- • · *···* vasti. Pulpperointiosaprosessiin voidaan syöttää useita kemikaaleja hiukkasten irrottamiseksi toisistaan. Natriumhydroksidin avulla kierrätyskuitumassan 30 emäksisyys nostetaan tasolle pH 9 - 10. Tällöin natriumhydroksidi turvottaa «·« kuituja ja helpottaa painomusteen irtoamista. Vesilasi eli natriumsilikaatti puo li. lestaan parantaa painomusteen irtoamista ja estää musteen uudelleenkiinnit- ]··, tyrnistä. Samalla se puskuroi pH:n halutulle tasolle. Vetyperoksidi, jota tyypilli- * · sesti käytetään massan valkaisuun, estää omalta osaltaan massan kellastumi- # 35 sen pulpperoinnin yhteydessä. Lisäksi voidaan käyttää muitakin kemikaaleja, !/.j kuten pinta-aktiivisia kemikaaleja (Surfactant tms.).

119063 5

Pulpperoinnin onnistumisen keskeisiä mittareita ovat: kuinka hyvin kuidut ovat irronneet toisistaan, rikkoutuuko kuituja pulpperoinnissa, kuinka hyvin muste on irronnut kuidusta ja täyteaineista ja päällystepastasta ja kuinka hienojakoiseksi muste on pilkkoontunut. Näihin asioihin voidaan pulpperoinnis-5 sa vaikuttaa mekaanisesti ja kemiallisesti.

Mekaanisia keinoja ovat: rummussa olevan massan kulkunopeus, eli tuotantonopeus, rummussa olevan massan sakeus ja rummun pyörimisnopeus. Kemiallisia keinoja ovat puolestaan: massan pH rummussa, joka perustuu esimerkiksi natriumhydroksidin annosteluun, silikaatin annosteluosuus, 10 massan sakeus (veden määrä) ja lämpötila.

Pulpperoinnin jälkeen kierrätyskuitumassaa voidaan puhdistaa pyör-repuhdistimilla ja sihdeillä, jotka ovat tyypillisesti nopeasti pyöriviä rakosihtejä. Puhdistettu ja laimennettu massa johdetaan seuraavaksi puhdistusosaproses-sin 102 vaahdotukseen, jonka keskeinen tehtävä on poistaa vapaa muste 15 vaahdottamalla. Tämän jälkeen tahmoja pyritään poistamaan rakosihdeillä. Kiekkosuotimen ja puristimien avulla poistetaan likainen vesi jatkokäsittelyyn ja saatu korkeasakeuksinen kierrästyskuitumassa dispergoidaan.

Dispergointiosaprosessin 104 tehtävänä on edelleen irrottaa vielä kierrätyskuitumassan kuiduissa kiinni olevia mustepartikkeleita kemiallisme-20 kaanisesti. Mekaanista käsittelyä varten dispergointiosaprosessin dispergaat-tori sisältää staattorin ja pyörivän roottorin, joiden terät muokkaavat massaa. Terien välissä kulkiessaan massan nopeus muuttuu nopeasti, jolloin kuituihin i kohdistuu mekaanista rasitusta, joka irrottaa mustetta kuiduista. Samalla kui- duista pyritään irrottamaan myös tahmoja ja pienentämään mustepartikkeleita.

• · : 25 Myöskin massan ominaisuudet, kuten suotautuvuus (freeness), voivat muuttua ]"·.* dispergointiosaprosessista (dispergaattorista ja/tai dispergointitavasta) riippu- I I * ... en.

***·’ Dispergoinnin onnistumisen keskeisiä mittareita ovat: kuinka hyvin kuidut ovat irronneet toisistaan, rikkoutuuko kuituja dispergoinnissa, kuinka 30 hyvin muste on irronnut kuidusta ja täyteaineista ja päällystepastasta ja kuinka « · · hienojakoiseksi muste on pilkkoontunut. Dispergoinnissa kuitujen ja musteen ·:. eroamiseen voidaan vaikuttaa ensisijaisesti mekaanisin keinoin. Mekaanisia !···, keinoja ovat: dispergointiosaprosessin läpi kulkevan massan kulkunopeus, eli tuotantonopeus, dispergointiosaprosessissa olevan massan sakeus, disper-j 35 gointiosaprosessissa olevan massan lämpötila, roottorin pyörimisnopeus ja :.**i roottoriin syötetyn tehon määrä. Roottoriin syötetyn tehon määrää tyypillisesti 6 119063 ohjataan ohjaamalla roottorin ja staattorin välistä aukkoa, jonka läpi massan on kuljettava.

Tarkastellaan vielä yleistä ohjausta, joka suorittaa monimuuttujape-rustaista ennustelaskentaa ja ohjaustoimenpiteiden optimointia, ennen esitet-5 tyyn ratkaisuun liittyvien toimintamuotojen läpikäymistä. Tällainen on periaatteeltaan esimerkiksi MPC-ohjaus (Model Predictive Control), joka on esitetty kuviossa 2. Kuvion 2 periaatetta voidaan soveltaa myös GPC-ohjaukselle (General Predictive Control), mutta kuvio 2 ja sen selitys keskittyy yksinkertaisuuden vuoksi MPC-ohjaukseen. Säätö perustuu tavallisesti neliöllisen kustannuk-10 sen optimointiin. Prosessiin 200, joka voi olla RCF-prosessi tai RCF-prosessin osaprosessi, vaikuttaa ohjaussuureet 202 - 204 ja häiriö(t) 206. Prosessin 200 lähtösuureita 208 - 210 puolestaan voidaan mitata ja näistä mittaustuloksista voidaan laskea säädön tarvitsemat ulostulot, esimerkiksi virtaus- ja sakeusmit-tausten avulla lasketaan kuitujen virtausmäärä (kg/s) jne. Näille ulostulosuureil-15 le voidaan myös suorittaa esimerkiksi suodattamalla muitakin laskentoja, joiden tarkoituksena on laskea prosessin toimintapiste laskentahetkellä.

Ohjain 212 (ohjaimet 108,109 kuviossa 1) voi käsittää prosessimallin 214, jota käytetään yhdessä ohjaushistorian ja mittausten kanssa muodostamaan ennusteet v ja u liittyen prosessin 200 tulevaisuuteen. Lähtö- ja/tai tu-20 losuurematriisin (-vektorin) sijaan ennuste voi kuvata myös prosessin tilaa. Tällöin häiriön DV1 ja ohjaussuureiden MV1 ja MV2 historian perusteella ja pro-jj j sessimallin 214 avulla voidaan laskea ulostuloennusteet, jotka kertovat, miten : prosessin lähtösuureet CV1 ja CV2 tulevat muuttumaan suunnitellun lyhyen ;*·.· tulevaisuuden aikana, jos tulosuureita MV1 ja MV2 ei muuteta.

• ♦ : ,·. 25 Suunniteltuun lyhyeen tulevaisuuteen kuuluvat myös tulevat tavoi- "X tetrajektorit. Tyypillisesti näiden tavoitetrajektoreiden avulla prosessia ajetaan • · * havaitusta toimintapisteestä uuteen haluttuun toimintapisteeseen.

***** Tulevien ohjaussuureiden optimointi käsittelee suunnitellun lyhyen tulevaisuuden osalta tavoitetrajektoreiden ja ulostuloennusteiden erot. Laskettu *·ί·* 30 ero minimoidaan laskemalla ohjaussuureille MV1 - MV2 tulevaisuudessa sei- · · laiset arvot, että käytetty kustannusfunktio minimoituu. Tyypillisesti kustannus- funktiossa painotetaan kunkin lähtösuureen CV virhettä (eroa tavoitearvosta .···. kullakin ajanhetkellä optimointihorisontin yli), ja ohjaussuureiden MV jokaista yksittäistä muutosta. Lisäksi voidaan sakottaa ohjaussuureen MV tason perus- *:*‘: 35 teella erikseen suunnitellulla tavalla. Tällainen sakotus voi kohdistua MV:lle • · V·· annettujen rajojen (min ja max) rikkomiseen ja lisäksi ohjaussuureella MV voi 7 119063 olla ulkoa annettu optimoitu taso tai esim. kemikaalien kyseessä ollessa kemikaalin kulutuksesta johtuva hinta.

Tarkastellaan nyt tällaista ohjausta seuraavan esimerkin avulla. Ohjain 212 voi käsittää myös optimoijan 216, joka ennusteiden v ja u ja tavoittei-5 den r, p (r on lähtösuureiden tavoitetrajektori ja p on ohjaussuureiden tavoitet-rajektori) avulla voi muodostaa ainakin yhden optimoidun ohjaussuureen u (Au) prosessin 200 ohjaamiseksi. Ohjaus toimeenpannaan lohkossa 218. Ohjaimen 212 toiminta voi perustua kustannusfunktioon J, jota voidaan kuvata matemaattisessa muodossa esimerkiksi seuraavasti: 10 J1 = ££K(vkj-rki)r.

k=1 j=N1 J2= ΣΣΧΚ-ΟΓ k=1 j=1 K2 M - / vv J3= lEkKff· k=1 j=1 J = J1 + J2 +J3, missä i, j ja k ovat indeksejä, K1 tarkoittaa optimointiin kuuluvien ulostulosuu- 15 reiden määrää numeerisessa laskennassa, N1 tarkoittaa ajanhetkeä, joka on N1 mittausväliä tulevaisuuteen nykyhetkestä, N2 tarkoittaa ajanhetkeä, joka on N2 mittausväliä tulevaisuuteen nykyhetkestä, M tarkoittaa ajanhetkeä, joka on M säätöväliä tulevaisuuteen nykyhetkestä, on lähtösuureen tavoitetrajektori, : ·*; pig on haluttu ohjaussuure, Auig on ohjaussuureen muutos ja Wig, big ja ckj ovat ««· « : .·. 20 painokertoimia. Ohjain 212 pyrkii valitsemaan ohjaussuureen ja sen avulla · saatavan lähtösuureen siten, että kustannusfunktion J minimoituu eli kustan- ♦ ·♦ .* nusfunktiolle J haetaan mahdollisimman pieni arvo. Ensimmäisessä termissä "V J1 muodostetaan painotettu ero tavoitetrajektorin r ja ennustetun lähtösuureen • * ♦ *·"* v välille. Toisessa termissä J2 voidaan muodostaa painotettu ero tavoiteoh- 25 jaussuureen p ja toteutettavan ohjaussuureen u välillä. Käyttämällä kolmatta termiä J3 on mahdollista huomioida myös ohjaussuureen u muutos Au ja an- :j|: taa sille sakko painokertoimella c. Lisäksi ohjaussuuretta u voidaan rajoittaa esimerkiksi siten, että ohjaussuure ui ei voi olla isompi kuin Uimax ja/tai ohjaus- suure Uj ei voi olla pienempi kuin Uimin, eli ohjaussuureelle u, voi päteä Uimin s *.·“ 30 Ui < Uimax. Kustannusfunktiossa voidaan luonnollisesti ottaa huomioon myös * · *·*·’ muita suureita.

·:··; Pulpperointiosaprosessin ja dispergointiosaprosessin ohjauksen op- :*·.· timoinnin tarkoituksena on irrottaa kuidut toisistaan mahdollisimman hyvin, jot- • · ta ne sopisivat uuden paperin valmistamiseen, mutta irrotustyö ei saa olla liiak- 8 119063 si kuituja rikkovaa. Samalla pitää kyetä irrottamaan muste kuiduista ja päällys-tepastasta mahdollisimman hyvin, kuitenkin siten, että irrotettavan mustepar-tikkelit ovat juuri sopivan kokoisia vaahdotusta varten, jolloin kuiduista irrallaan olevat mustepartikkelit voidaan poistaa kierrätyskuitumassasta.

5 Tarkastellaan nyt esitettyä ratkaisua uudelleen kuvion 1 avulla. En nen pulpperointiosaprosessia 100 voidaan mittalaitteilla 120 mittauspisteessä 106 mitata pulpperoitavaksi syötettävän raaka-aineen ominaisuuksia. Tällaisia ominaisuuksia ovat esimerkiksi tuotantonopeus (eli pulpperointiosaprosessiin syötettävä ainemäärä), tuhkapitoisuus ja vesipitoisuus. Nämä mittaukset voi-10 daan suorittaa automatisoidusti tai manuaalisesti. Mittaustiedot syötetään ohjaimeen 108, joka suorittaa monimuuttujaperustaista ennustelaskentaa ja ohjaustoimenpiteiden optimointia. Vastaavasti mittauspisteessä 110 voidaan mittalaitteilla 122 mitata pulpperointiosaprosessin jälkeen kierrätyskuitumassan ominaisuuksia. Myös nämä mittaustiedot syötetään ohjaimeen 108. Mittauksis-15 ta 106 ja 110 muodostetaan säätöön paremmin sopivat tunnusluvut (mittalaitteet 120 ja 122). Lisäksi ohjain 108 tuntee ohjaushistorian 116. Ohjain 108 laskee useita ohjausaskeleita tulevaisuudessa, mutta tavallisesti vain ensimmäinen toimeenpannaan. Säätövälin kuluttua lasketaan optimointi uudestaan samalla tavalla.

20 Mittauksia suoritetaan myös puhdistusosaprosessin 102 jälkeen.

Kierrätyskuitumassan ominaisuuksia voidaan mitata ennen dispergointiosapro- sessia 104 mittalaitteilla 124 mittauspisteessä 112 ja dispergointiosaprosessin 104 jälkeen mittalaitteilla 126 mittauspisteessä 114. Nämä mittaustiedot syöte- ·*·.· tään ohjaimeen 109. Mittauksista 112 ja 114 voidaan muodostaa säätöön pa- • · ; 25 remmin sopivat tunnusluvut. Lisäksi ohjain 109 tuntee ohjaushistorian 118.

“V Ohjain 109 laskee useita ohjausaskeleita tulevaisuudessa, mutta tavallisesti • · · vain ensimmäinen toimeenpannaan. Säätövälin kuluttua lasketaan optimointi '"1 uudestaan samalla tavalla.

Ohjaimiin 108 ja 109 voidaan syöttää myös tieto tarvittavasta tuo-30 tantonopeudesta. Tuotantonopeus sisällytetään tyypillisesti prosessin mallei- ««· hin, joita säädössä käytetään. Prosessin tulee pystyä vastaamaan tuotantota- voitteeseen ja samalla myös laatutavoitteeseen. Tuotantotavoitteen asettaja /’·*, voi muuttaa tuotantonopeutta, jos haluttua laatua ei saavuteta.

• ·

Kuitujen mitattavia ominaisuuksia voivat olla esimerkiksi kuidun pi-35 tuus, kuitujen pituusjakauma, suotautuvuus, kuitukimppujen määrä ja vaaleus. Näistä vaaleusmittaus voi mitata myös musteen ominaisuutta (mustetta on 9 119063 kiinnittynyt kuituihin). Useimmat näistä mittauksista voidaan suorittaa jatkuvasti tai ainakin laboratoriomittalaitteilla.

Tunnetuimmat suotautuvuuden mittaustavat ovat CSF (Canadian Standard Freeness) ja Schopper-Rieglerin menetelmä, jotka ovat sinänsä tun-5 nettuja. Suotautuvuus mittaa muun muassa kuitujen fibrillaatiota, jolla tarkoitetaan kuitujen päällimmäinen kerroksen rikkoutumisen tai kuoriutumisen takia muodostuneita haarautuneita rakenneosia massan käsittelyn aikana. Fibrillaa-tion lisäksi suotautuvuus riippuu useista tekijöistä kuten kuiduista, massan käsittelystä (esim. mekaaninen/kemiallinen), hienoaineen määrästä, lämpötilasta, 10 sakeudesta.

Usein suotautuvuusmittauksissa näyte suodatetaan viiran läpi suppiloon, jossa on vakiovirtausventtiili ja sivuhaara. Sivuhaarasta poistuneen veden määrä mitataan ja tämä vesimäärä vastaa suotautuvuutta. Suotautuvuutta voidaan mitata myös optisesti, jolloin kuiduista muodostetaan digitaalisia kuvia. 15 Kuvia voidaan analysoida tietokoneella ja määrittää fibrillaatio. Lisäksi voidaan määrittää myös kuitukimppujen määrä ja laatu. Mittaus voidaan suorittaa manuaalisesti tai automatisoidusti. Tällaista ratkaisua on kuvattu patentissa Fl 113204.

Hiukkasen koko, kuten kuidun pituus tai mustepartikkelin halkaisija, 20 voidaan mitata käyttäen rivi- tai matriisikameraa ja ohutta kapillaariputkea.

. . Hiukkaset voidaan saada liikkumaan yksitellen ohuessa putkessa, joista rivi- • » · kamera muodostaa kuvan detektoripinnalleen. Kuvaa voidaan analysoida tie- : tokoneella ja hiukkasen koko voidaan määrittää hiukkasen kuvan peittämien • · V·: pikselien määrän avulla. Kun edustava joukko hiukkasia on mitattu (esimerkiksi ♦.f*: 25 1000 - 1 000 000 kpl tai enemmän), voidaan muodostaa hiukkasten kokoja- : kauma. Tätä ratkaisu on tarkemmin kuvattu patentissa US 6,311,550.

Massassa olevan kokonaismusteen eli tehollisen musteen mittaus • · · voidaan suorittaa esimerkiksi optisesti käyttäen ERIC-menetelmää (Effective . .·. Residual Ink Concentration). Halutulla kaistalla olevaa optista säteilyä kohdis- • · · 30 tetaan massaan ja mitataan heijastuneen säteilyn intensiteettiä. Optinen säteily voi olla infrapunasäteilyä, jonka kaista voidaan valita sellaiseksi, että massas- sa olevan musteen absorptiokerroin käytetyllä kaistalla suurempi kuin kuiduilla tai muilla massassa olevilla hiukkasilla. Infrapunasäteilyn kaista voi olla välillä 700 nm - 1500 nm tähän kuitenkaan rajoittumatta.

, 35 Lisäksi kierrätyskuitumassasta on mahdollista mitata kuiduissa kiinni * · · 1 " olevan musteen määrä tai osuus ja kuiduista irti olevan, vapaan musteen mää- 10 119063 rä tai osuus. Mittaus voidaan suorittaa optisesti siten, että muodostetaan kuva, josta sopivan kuvankäsittelyohjelman avulla voidaan määrittää eri kokoisten ja väristen hiukkasten määrä, osuus ja/tai suhde toisiinsa. Tällainen ratkaisu on esitetty patentissa US 6,010,593, jossa tätä mittausta on kuvattu tarkemmin.

5 Fraktionaattorilla on mahdollista jakaa kierrätyskuitumassassa ole vat hiukkaset kokoluokkiin. Fraktionaattorin toiminta perustuu siihen, että pitkään putkeen syötetään kierrätyskuitumassanäyte, joka putkessa edetessään automaattisesti jakautuu siten, että suurimmat hiukkaset ovat näytteen edessä ja pienimmän näytteen loppuosassa. Läpinäkyvässä putkessa olevan näytteen 10 eri osia voidaan kuvata, jolloin kunkin osan kuvassa on erikokoisia hiukkasia. Näin hiukkaset saadaan lajiteltua eri kokoluokkiin.

Kuvio 3 esittää optisten mittausmenetelmien yleistä periaatetta. Kierrätyskuitumassa 300 ohjataan optisessa mittauksessa käytetyllä aallonpituudella läpinäkyvään putkeen 302. Kierrätyskuitumassan edetessä putkessa 15 302 kierrätyskuitumassaa valaistaan optisella säteilyllä, jota optisen tehon lähde 304 tuottaa. Optisen tehon lähde 302 voi olla ledi, hehkulankalamppu, kaa-supurkauslamppu, laser tms. ja optisen tehon lähde voi valaista kohdetta puls-sitetusti tai jatkuvasti. Kamera 306, joka voi olla esimerkiksi CCD-kamera (Charge Coupled Device) tai CMOS-kamera (Complementary Metal Oxide 20 Semiconductor), ottaa kuvan tai kuvia putkessa 302 olevasta kierrätyskuitu-massasta 300. Signaalinkäsittely-yksikkö 308 voi ohjata kuvien ottoa ja koh-|·: ϊ teen valaisua ja suorittaa kuvien käsittelyä ja analysointia. Kuitujen pituuden ja !.: : mustepartikkeleiden koon mittauksessa voidaan putkena 302 käyttää kapillaa- • · •V*: riputkea, jonka halkaisija on alle millimetristä pariin millimetriin. Muissa mitta- 25 uksissa putken 302 halkaisija voi olla isompi, jopa useita senttimetrejä.

: Kameran 306 sijaan anturina voidaan käyttää myös spektrometriä, • · * jolla voidaan määrittää kunkin fraktion heijastaman optisen säteilyn spektri. Spektristä voidaan määrittää hiukkasten väri, vaaleus tms. ja siten haluttu omi- • naisuus.

• · · • · · Ϊ.Ι' 30 Kuviossa 3 esitetyn sijaan lähde 304 voi kohdistaa jotain sopivaa **:1 energiaa kuhunkin fraktioon akustisen vastesignaalin aikaansaamiseksi näyt- teen hiukkasissa. Lähde 304 voi olla esimerkiksi laser, jonka optinen säteily aiheuttaa hiukkasten akustista värähtelyä. Vastaavasti kameran 306 sijaan anturi voi detektoida akustista värähtelyä. Tavallisesti akustinen värähtely on . . 35 ultraääntä. Akustisen säteilyn taajuus, amplitudi ja/tai vaihe riippuvat hiukkas- • · · *: ten ominaisuuksista.

11 1 19063

Jakamalla fraktionaattorin avulla kierrätyskuitumassa partikkeliluok-kiin voidaan mitata kussakin partikkeliluokassa olevan vapaan ja kiinni olevan musteen määrä. Ainakin osa vapaista mustepartikkeleista on vaahdottamalla kierrätyskuitumassasta poistettavia. Useimmiten tällaisten vaahdottamalla 5 poistettavien mustepartikkeleiden halkaisija on kokoluokassa 10 pm -100 pm.

Kuvio 4 esittää hiukkasjakaumia kierrätyskuitumassan eri mittauspisteissä. Pystyakseli esittää hiukkasten määriä vapaasti valitulla asteikolla. Pylväs 400 esittää mittaustulosta pulpperointiosaprosessin jälkeen mittauspisteessä 110 ennen vaahdotusta. Pylväs 402 esittää mittaustulosta ennen dis-10 pergointia mittauspisteessä 112 vaahdotuksen jälkeen. Pylväs 404 esittää mittaustulosta dispergointiosaprosessin jälkeen mittauspisteessä 114. Pylväs 406 esittää mittaustulosta vaahdotuksen jälkeen, joka on suoritettu dispergointiosaprosessin jälkeen. Kussakin pylväässä 400 - 406 alin osa 4000 - 4006 tarkoittaa kuiduissa kiinni olevien mustepartikkelien määrää. Näitä ei voi vaah-15 dottamalla poistaa, mikä näkyykin siinä, että vaikka pylväiden 400 ja 402 välissä on suoritettu puhdistus vaahdottamalla, näiden hiukkasten määrä on pysynyt (ainakin lähes) muuttumattomana. Toiseksi alin osa 4008 - 4014 tarkoittaa pienten vapaiden mustepartikkeleiden määrää. Nämä ovat halkaisijaltaan tavallisesti alle 10 pm. Myöskään näitä hiukkasia ei voi kovinkaan paljon poistaa 20 vaahdottamalla, ellei mustepartikkeleita ole onnistuttu flokkaamaan suuremmiksi partikkeleiksi, mikä näkyy esimerkiksi pylväissä 400 ja 402. Toiseksi ylin osa 4016 - 4020 tarkoittaa vapaiden ja vaahdotuksella poistettavissa olevien : ;*: mustepartikkeleiden määrää. Nämä mustepartikkelit ovat tavallisesti kokoluo- ··· 1 :*·,· kassa 10 pm - 100 pm. Ylinnä olevat osat 4022 - 4028 kuvaavat suurien mus- • · : .·. 25 tepartikkeleiden määrää. Nämä hiukkaset ovat halkaisijaltaan tavallisesti yli !"·.1 100 pm. Usein tällaiset kappaleet sisältävät myös päällystepastaa ja niiden • · t "I vaahdotettavuus on huonoa.

• · ’***’ Esitettyjen mittausten avulla voidaan siis pulpperointiosaprosessin ja dispergointiosaprosessin ohjaimelle tuottaa tietoa ainakin kahden muuttujan 30 avulla, joista ainakin yksi liittyy kuituihin ja ainakin yksi muu liittyy mustepartik-keleihin. Kuituihin liittyvä ainakin yksi muuttuja tyypillisesti sisältää tiedon pulp-perointi- tai dispergointiosaprosessin suorittaman kuitujen erottamisen onnis-.···. tumisesta. Tämä tunnusluku muodostetaan käytettävissä olevalla mittauslait- teistolla ja mittauksia voivat olla esimerkiksi kuitujen pituus, vaaleus, fibrillaatio, 35 suotautuvuus jne. Musteeseen liittyvä ainakin yksi muuttuja tyypillisesti sisältää • · tiedon pulpperointiosaprosessin tai dispergointiosaprosessin suorittaman mus- 12 119063 teen irrottamisen onnistumisesta. Tämä tunnusluku muodostetaan käytettävissä olevalla mittauslaitteistolla ja mittauksia voivat olla esimerkiksi kuiduissa kiinni olevan musteen määrä, vapaan musteen määrä, vapaiden mustepartik-keleiden kokojakauma (ainakin suhteessa siihen, miten hyvin mustepartikkelit 5 ovat vaahdotuksen yhteydessä poistettavissa kierrätyskuitumassasta) jne.

Kuvion 5 mukaisesti ohjain 108 (ja vastaavasti ohjain 109) voi näiden monimuuttujatietojen ja ennalta määrätyn prosessia kuvaavan mallin avulla muodostaa ennusteen prosessin tulevista muutoksista perustuen historiatietoihin. Vaikka suureiden välillä on ristikkäisvaikutuksia esimerkiksi siten, että 10 sekä mekaaninen käsittely että kemiallinen käsittely irrottavat kuituja toisistaan samalla kun ne irrottavat mustetta kuiduista, niiden vastemallit poikkeavat toisistaan ja tätä eroa voidaan hyödyntää osaprosessien ohjauksessa. Ohjaimen käyttämien prosessimallien avulla ohjain 108 laskee optimaaliset ohjausmuu-tokset manipuloitaville suureille esitetyllä tavalla. Tämän ohjain 108, 109 voi 15 suorittaa minimoimalla kustannusfunktion J. Prosessimalli voi olla päivitettävä ja malli voi olla erilainen jokaisella säätökierroksella riippuen prosessin tilasta ja tuotantonopeudesta. Ohjaus voidaan laskea erikseen pulpperointiosalle ja erikseen dispergointiosalle, koska näiden prosessien eriaikaisuus haittaa yhden ohjaimen ratkaisua. Tieto pulpperointiosaprosessin onnistumisesta voi-20 daan syöttää dispergointiosaprosessin ohjaimelle. Vastaava tieto voidaan . . hankkia myös mittaamalla dispergoitiin tulevan kierrätyskuitumassan ominai- • * · l" '· suudet. Sekä pulpperoinnin että dispergoinnin ohjain 108, 109 sisältää ainakin : yhden mekaanisen ja yhden kemiallisen ohjaussuureen.

* ·

Kussakin mittauspisteessä 106, 110 - 114 voidaan mitata ainakin 25 yksi kierrätyskuitumassan kuitujen ominaisuus ja ainakin yksi musteen : ominaisuus. Tämän jälkeen pulpperoinnin ohjain 108 voi muodostaa • · · :*·. mittaustulosten perusteella ainakin kaksi ohjaussuuretta, joista yksi on • 14 pulpperointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan mekaanista . käsittelyä varten ja toinen on pulpperointiosaprosessissa suoritettavaa • * · t·"^ 30 kierrätyskuitumassan kemiallista käsittelyä varten. Myös dispergoinnin ohjain 109 voi muodostaa mittaustulosten perusteella ainakin kaksi ohjaussuuretta, * „*·* joista yksi on dispergointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä varten ja toinen on dispergointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemiallista käsittelyä varten.

* · . 35 Kuvio 5 esittää erästä ratkaisua, jolla ohjaus voidaan toteuttaa. Täs- 1 " sä kuviossa on viitattu vain ohjaimeen 108, mutta esitys pätee myös ohjaimelle 13 1 19063 109. Ohjaustoimenpidettä varten mittaustuloksia voidaan yhdistää siten, että ohjaimen 108 esikäsittelyosissa 500, 502 voidaan muodostaa ainakin kaksi tunnuslukua 504, 506, joista yksi voi kuvata sitä, miten hyvin kuidut ovat irtautuneet toisistaan, ja yksi muu voi kuvata sitä, miten hyvin muste on irronnut 5 vapaiksi mustepartikkeleiksi. Nämä tunnusluvut voidaan muodostaa useiden eri mittausten avulla kuten jo yllä on esitetty. Ohjain 108 voi puolestaan muodostaa kemiallista käsittelyä varten tunnusluvun 508 ja mekaanista käsittelyä varten tunnusluvun 510. Kumpikin tunnusluku voidaan syöttää ohjaimeen 108 kuuluviin jälkikäsittelyosiin 512, 514, joissa muodostetaan ainakin yksi kemial-10 lista käsittelyä ohjaava lähtösuure 516 ja ainakin yksi mekaanista käsittelyä ohjaava lähtösuure 518.

Kemiallista käsittelyä ohjaava lähtösuure voi ohjata esimerkiksi nat-riumhydroksidin annostelua prosessiin, pH:n muuttamista prosessissa, vetyperoksidin annostelua prosessiin, vesilasin annostelua prosessiin, sopivan po-15 lymeerin annostelua prosessiin ja/tai pinta-aktiivisen aineen annostelua prosessiin. Koska prosessin lämpötila vaikuttaa kemiallisiin prosesseihin, lämpötila on mahdollinen ohjaussuure muiden kemiallisten suureiden mukana. Käytettävä suure voidaan valita prosessikokeiden avulla. Usein on mahdollista valita useita ohjaussuureita joko erillisinä tai yhdessä ryhmänä ohjattavaksi.

20 Mekaanista käsittelyä ohjaava lähtösuure voi ohjata esimerkiksi sa- . ^ keutta (veden annostelua prosessiin), pulpperin kierrosnopeutta, pulpperointi- :1V aikaa ja/tai tuotantonopeutta. Sekä mekaaninen käsittely että kemiallinen kasit- • · · · tely kohdistuvat pulpperointiosaprosessiin ja/tai dispergointiosaprosessiin.

Dispergointiosaprosessin osalta dispergointiin käytettävä sähköteho • · · 25 ja erityisesti se sähköteho, joka menee kierrätyskuitumassan dispergointiin (ominaisenergia), on tärkeä ohjaussuure. Myös lämpötila ja massan sakeus ovat tärkeitä ohjaussuureita. Dispergointiosaprosessissa on tärkeä tarkastella erityisesti musteen irtoamista kuiduista ja musteen pilkkoutumista silmällä nä-. kymättömään muotoon.

.·«. 30 Ohjausta voidaan tarkentaa, jos käytettävissä ovat esimerkiksi seu- « 1 raavat mittauksen ja mahdollisesti laboratorioanalyysien avulla muodostetut * neljä tunnuslukua: toisissaan kiinni olevien kuitujen ja kuitukimppujen osuus, syntyneen kuitumaisen hienoaineen määrä, kuitujen fibrilloituminen, kuiduissa kiinni olevan musteen osuus kokonaismusteesta (ei poistu vaahdotuksessa), • · 35 liian hienoksi pilkkoutuneen musteen osuus (ei poistu vaahdotuksessa) tai vas- ’1 taavasti vaahdotukseen sopivan musteen osuus.

14 1 1 9063

Edellä kerrotun mukaisesti mustepartikkelien ja kuitujen irrottamiseen tarvitaan mekaanista työtä kemikaalien avustamana. Pulpperoinnin tehtävänä on tehdä irrotustyö hyvin ja dispergoinnin tehtävänä on vielä täydentää irrotustyötä. Koska tyypillisesti pulpperoinnin ja dispergoinnin välillä voi olla 5 useita osaprosesseja ja todennäköisesti myös välivarastoja, joiden avulla osaprosessien toiminta esimerkiksi mahdollisten pienten laiterikkojen tapahtuessa varmistetaan, on mahdollista toimia kahdella itsenäisellä säätimellä, jotka ohjaavat erikseen pulpperointia ja dispergointia. Koska sekä ennen pulpperointia, pulpperoinnin aikana että pulpperoinnin jälkeen saadaan tietoa kierrätyskuitu-10 massan muista ominaisuuksista, kuten musteen ja massan laadusta, iästä, tarvittavasta irrotusvoimasta jne., tällä tiedolla voidaan ohjata myös dispergointia. Samoin dispergointiosaprosessin jälkeen mitattuja tietoja kuiduista ja musteesta voidaan käyttää hyväksi ohjattaessa pulpperointiosaprosessia. Näin voidaan sekä pulpperointiosaprosessin että dispergointiosaprosessin toimintaa 15 tehostaa ja löytää optimaaliset toimintapisteet kummallekin.

Pulpperointiosaprosessissa voidaan ohjata samanaikaisesti sekä mekaanista että kemiallista irrotustyötä. Mekaaninen irrotustyö voidaan mallin avulla jakaa ohjattaviksi suureiksi ja toisaalta kyseisten ohjauksiin perustuvien mittausten perusteella voidaan vastaavasti laskea mekaaninen irrotustyö. Tyy- 20 pillisiä suureita, joiden avulla tällainen mekaaninen irrotustyö voidaan mallintaa ovat sakeus ja pulpperin pyörimisnopeus. Massan sakeus vaikuttaa usealla : .·. tavalla. Yhtäältä vesi ei vaimenna massan pudotusvaikutusta ja toisaalta sake- •*V us vaikuttaa massan läpikulkuaikaan pulpperointiosaprosessin läpi. Jatkuva- • · · toimisen pulpperin pyörimisnopeus vaikuttaa kierrätyskuitumassan pudotus- / / 25 korkeuteen. Panospulppereissa pulpperointiaika on keskeinen ohjaussuure.

* « ·

Tuotantonopeus vaikuttaa usealla tavalla.

Kemiallinen irrotustyö tarkoittaa kuitujen turvottamista, kuitujen ja • · · musteen irrottamista kemikaalien avustamana ja musteen uudelleenkiinnitty-misen estämistä. Tyypillisiä tähän tarkoitukseen käytettyjä aineita ovat esimer-30 kiksi natriumhydroksidi ja vesilasi. Mallipohjaisen ratkaisun ohjattavina suurei-na voi tällöin olla natriumhydroksidin syöttömäärä prosessiin pH:n säätämisek- « « m \ si. Natriumsilikaattia voidaan myös käyttää pH:n stabiloijana. Vesilasi eli sili- *;;! kaatti on usein käytetty kemikaali kemiallisen irrotustyön suhteen, koska se • · *··** vaikuttaa monella tavalla esimerkiksi estäen musteen uudelleen kiinnittymistä.

·:·*: 35 Lisäksi voidaan käyttää valittuja pinta-aktiivisia polymeerejä, joilla avustetaan :*·,· musteen ja tuhkan irrottumista ja vastaavasti estetään uudelleenkiinnittymistä.

• · 15 1 1 9063

Dispergointiosaprosessissa on tarkoitus ohjata samalla tavalla sekä kemiallista että mekaanista irrotustyötä. Dispergointiosaprosessia voidaan myös käyttää valkaisukemikaalien sekoittamiseen massaan ja valkaisun avustamiseen.

5 Mekaanisen työn määrää dispergointiosaprosessia kuvaa yleisesti tunnettu energian ominaiskulutus. Energian ominaiskulutus kuvaa dispergoin-tiosaprosessin käyttämää sähkötehoa massatonnia kohti. Tyhjäkäyntiteho voidaan eliminoida laskentakaavoissa. Toinen ohjaussuure on massan sakeus. Dispergointiosaprosessin sakeutta tosin voidaan säätää vain pienessä mitta-10 kaavassa ja useimmiten se on melko epätarkasti ohjattavissa oleva suure.

Kemiallinen irrotustyö dispergointiosaprosessissa on tavallisesti vähäisempää, mutta sopivien kemikaalien käyttäminen on mahdollista varsinkin irronneen musteen uudelleenkiinnittymisen estämiseksi.

Lisäksi mittauslaitteilla voidaan mitata tahman erottumista kierrätys-15 kuitumassassa ja ohjain voi ohjata pulpperointiosaprosessia ja/tai dispergointiosaprosessia säätämään mittaustulosten perusteella kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä tahmaa irrottavaksi. Tällöin mekaanista käsittelyä voidaan tehostaa. Lisäksi tai vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kemikaaleja tahman irrottamiseksi.

20 Lisäksi sekä pulpperointiosaprosessissa että dispergointiosaproses sissa kierrätyskuitumassan lämpötilaa voidaan säätää, j Kun ohjaimilla on tietoa RCF-prosessiin syötettävän raaka-aineen • « : laadusta ja määrästä, ohjaimet voivat ohjata pulpperointiosaprosessin ja dis- pergointiosaprosessin mekaanista ja kemiallista käsittelyä. Tällöin voi olla käy- : :*: 25 tettävissä arvio musteen laadusta, paperin laadusta ja siitä kuinka nopeasti ··· · ; ;*; raaka-aine pitää käsitellä. Musteen laadun ja paperin laadun avulla ohjaimet voivat estimoida raaka-aineen tarvitseman käsittelyn. Optimoinnissa ohjaimet huomioivat paperilaadun mukaan sen, millaisella käsittelyllä muste irtoaa kui-. duista samalla kun kuidut irtoavat toisistaan rikkomatta kuituja liikaa.

( I · 30 Kun ohjaimet saavat käyttöönsä mittaustiedot pulpperointiosapro- • · *·;·* sessin jälkeen, voidaan mittaustietoja käyttää takaisinkytkennän avulla pulppe- 44·:· rointiosaprosessin ohjaukseen. Lisäksi pulpperointiosaprosessin jälkeisiä mit- ·**'· taustietoja voidaan käyttää hyväksi myötäkytkentäisesti dispergointiosaproses- ··· •. sin ohjauksessa, jotta mahdolliset puutteet pulpperointiosaprosessissa voidaan [ ‘ 35 korjata ainakin siihen asti, kunnes pulpperoinntiosaprosessin toiminta saadaan *· ohjauksella tehostettua/täsmennettyä. Tässä vaiheessa voidaan tehdä esimer- ie 1 19063 kiksi arvio siitä, kuinka paljon mustetta voidaan poistaa kierrätyskuitumassasta pesussa. Samalla ohjaimet voivat todeta, onko kuitujen keskinäinen irtoaminen toisistaan ja musteen irtoaminen kuiduista onnistunut ennustetulla tavalla.

Vastaavasti kun ohjaimet saavat käyttöönsä puhdistuksen jälkeen, 5 mutta ennen dispergointiosaprosessia tehdyt mittaustiedot, voidaan esimerkiksi saada todellista tietoa siitä, kuinka paljon mustetta on todella poistunut pesussa. Myös tämän vaiheen mittaustietojen avulla ohjaimet voivat tehos-taa/tasmentää sekä pulpperointiosaprosessin että dispergointiosaprosessin toimintaa ja korjata pulpperointiosaprosessin puutteita sovittamalla dispergoin-10 tiosaprosessin toimintaa tarkemmaksi niiltä osin, joilta pulpperointiosaproses-sissa on puutteita.

Kun mittaustulokset ovat käytettävissä dispergointiosaprosessin jälkeen, ohjaimet voivat tehdä uudelleen arvion siitä, kuinka paljon mustetta voidaan vielä seuraavassa pesussa poistaa. Lisäksi ohjaimet voivat määrittää 15 kuitujen tilan ja voimistaa tai heikentää sen perusteella erityisesti mekaanista käsittelyä sekä pulpperointiosaprisessissa että dispergointiosaprosessissa (myös kemiallisella käsittelyllä on vaikutusta kuitujen laatuun ja siksi myös sitä voidaan ohjata sellaiseksi, että kuidut kestävät mekaanista käsittelyä paremmin).

20 Kuvio 6 esittää esitetyn menetelmän vuokaaviota. Askeleessa 600 mitataan kierrätyskuitulinjan kierrätyskuitumassasta ainakin yksi kierrätyskui-:·ί ί tumassan kuitujen ominaisuus ja ainakin yksi musteen ominaisuus ja syöte- t * : tään mittaustulokset pulpperointiosaprosessin ohjaimeen ja dispergointiosa- prosessin ohjaimeen, jotka suorittavat monimuuttujaperustaista ennustelasken-jj’: 25 taa ja ohjaustoimintojen optimointia. Mittaustuloksien perusteella voidaan las- : :1.· kea uusia laskettuja suureita, jotka paremmin kuvaavat prosessin toimintaa ja t·· .***. optimoinnissa käytetään näitä laskettuja suureita. Tässä vaiheessa määrite tään, miten prosessin tila ja yksittäiset ulostulosuureet muuttuvat, jos mitään ohjausmuutoksia ei tehdä. Samalla lasketaan tavoitetrajektorit ja tehdään op-30 timointia varten tarvittavat skaalausmuutokset ja mahdolliset tasosiirrot opti- • · *”·* moinnin helpottamiseksi. Mitataan myös todelliset ohjaussuureiden arvot ja t#*{* niitä käytetään optimoinnin lähtöpisteenä.

Askeleessa 602 mitataan pulpperointiosaprosessin ohjaimessa mit-

• M

taustulosten perusteella ainakin yksi ohjaussuure pulpperointiosaprosessissa ,* | 35 suoritettavaa kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä varten ja ainakin yksi • * · ohjaussuure pulpperointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan 17 119063 kemiallista käsittelyä varten. Ohjausmuutokset muodostetaan kustannusfunktion optimoinnin perusteella. Jos ei törmätä rajoitteisiin, optimointi laskee suoraan optimiratkaisun, mutta jos törmätään rajoitteisiin, ratkaisua iteroidaan. Tuloksena saadaan tulevat ohjausmuutokset. Tämä laskenta suoritetaan joko 5 erikseen pulpperoinnille ja dispergoinnille tai siten, että pulpperoinnin laskentatuloksia hyödynnetään dispergoinnin optimoinnissa.

Askeleessa 604 muodostetaan dispergointiosaprosessin ohjaimessa mittaustulosten perusteella yksi ohjaussuure dispergointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan mekaanista 10 käsittelyä ja ainakin yksi ohjaussuure dispergointiosaprosessissa suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemiallista käsittelyä varten. Tässä askeleessa muodostetaan siis ohjaussuureista pulpperointiosaprosessin ja dispergointiosaprosessin ohjaimissa todelliset prosessin yksikkösäätimien käyttämät asetusarvot. Säätöpiireille annetaan lasketuista ohjausmuutoksista 15 ensimmäiset toimeksipantaviksi. Vaikka laskettiin tulevaisuuteen useita muutoksia, näitä ei toimeenpanna, vaan säätövälin kuluttua loppuun aloitetaan askeleesta 600 uudelleen samanlainen käsittely.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan 20 sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

• 1 • · · « · · ·1· 1 • · • · · • 1 t ··1 « • • t · • ♦· • · • · * · · • · · • ·· · • i » • · · «·· *·· * · • · ««1 * · · • · 1 »«· »·· • 1 • · • ·« 1 · * · · · 6·· • · • ·

M

« • · • · • # » • ·« • ·

Claims (56)

119063

1. Menetelmä ohjata kierrätyskuitulinjaa, joka käsittää pulpperoin-tiosaprosesessin (100) ja dispergointiosaprosessin (104) ja joissa käsitellään kierrätysku itu massaa, tunnettu siitä, että 5 * mitataan (600) kierrätyskuitulinjan kierrätysku itu massasta ainakin yksi musteen ominaisuus ja ainakin yhtä seuraavista: kuitukimppujen määrä, toisissaan kiinni olevien kuitujen määrä, ja syötetään mittaustulokset pulppe-rointiosaprosessin (100) ohjaimeen (108) ja dispergointiosaprosessin (104) ohjaimeen (109), jotka suorittavat monimuuttujaperustaista ennustelaskentaa 10 ja ohjaustoimintojen optimointia; muodostetaan (602) pulpperointiosaprosessin (100) ohjaimessa (108) mittaustulosten perusteella ainakin yksi ohjaussuure (116, 516, 518) pulpperointiosaprosessissa (100) suoritettavaa kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä varten ja ainakin yksi ohjaussuure (116, 516, 518) pulpperoin- 15 tiosaprosessissa (100) suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemiallista käsittelyä varten; ja muodostetaan (604) dispergointiosaprosessin (104) ohjaimessa (109) mittaustulosten perusteella ainakin yksi ohjaussuure (118, 516, 518) dis-pergointiosaprosessissa (104) suoritettavaa kierrätyskuitumassan mekaanista 20 käsittelyä ja ainakin yksi ohjaussuure (118, 516, 518) dispergointiosaproses- . . sissa (104) suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemiallista käsittelyä varten. * · · • t

* «·· · " : 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan (600) pulpperointiosaprosessin (100) ja dispergointiosaprosessin • (104) välillä ainakin yksi kierrätyskuitumassan kuitujen ominaisuus ja ainakin iit · . 25 yksi musteen ominaisuus ja syötetään mittaustulokset pulpperointiosaproses- ,···. sin (100) ohjaimeen (108); ja • · *'* mitataan (602) dispergointiosaprosessin (104) jälkeen ainakin yksi .. kierrätyskuitumassan kuitujen ominaisuus ja ainakin yksi musteen ominaisuus • · ja syötetään mittaustulokset dispergointiosaprosessin (104) ohjaimeen (109). • · • · ···

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · · ’ ’ • · · että muodostetaan kierrätyskuitumassan ominaisuus mallin avulla mittaustu- • · **;·* loksista mittaamalla ainakin yhtä seuraavista: kuitujen pituus, kuitumaisen hie- noaineen määrä, suotautuvuus. Il * • · · • · • * ia 1 1 9063

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan kierrätyskuitumassan ominaisuus mallin avulla mittaustuloksista mittaamalla ainakin yhtä seuraavista: kuitukimppujen määrä, toisissaan kiinni olevien kuitujen määrä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan musteen ominaisuus mallin avulla mittaamalla ainakin yhtä seuraavista: kuiduissa kiinni olevan musteen määrä, vapaan musteen määrä, kierrätyskuitumassan vaaleus, pesussa poistuvan musteen määrä, pesussa poistumattoman musteen määrä, vapaiden mustepartikkeleiden kokojakauma.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetään pulpperointiosaprosessin (100) ohjaimessa (108) ainakin yhden mittauksen avulla kuitujen tunnusluku, joka kuvaa kuitujen irtautumista toisistaan, ja käytetään tunnuslukua muodostettaessa ainakin yksi ohjaus-suure; ja määritetään pulpperointiosaprosessin (100) ohjaimessa (108) ainakin 15 yhden mittauksen avulla musteen tunnusluku, joka kuvaa mustepartikkeleiden irtautumista kuiduista, ja käytetään tunnuslukua muodostettaessa ainakin yksi ohjaussuure.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, . . että määritetään dispergointiosaprosessin (104) ohjaimessa (109) ainakin yh- • · · : 20 den mittauksen avulla kuitujen tunnusluku, joka kuvaa kuitujen irtautumista f · »*· ··· : toisistaan, ja käytetään tunnuslukua muodostettaessa ainakin yksi ohjaus- • « \*·: suure; ja määritetään dispergointiosaprosessin (104) ohjaimessa (109) ainakin • · ·.: · yhden mittauksen avulla musteen tunnusluku, joka kuvaa mustepartikkeleiden :j*: irtautumista kuiduista, ja käytetään tunnuslukua muodostettaessa ainakin yksi 25 ohjaussuure. ···

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • » että muodostetaan pulpperointiosaprosessin (100) ohjaimessa (108) ainakin yksi kemiallinen tunnusluku, jolla ohjataan kemikaalien annostelua kierrätyskui-tuprosessiin; ja muodostetaan pulpperointiosaprosessin ohjaimessa (108) ai- • » .···. 30 nakin yksi mekaaninen tunnusluku, jolla ohjataan kierrätyskuituprosessin me- kaanista käsittelyä. ♦ « • · ···

9. Patenttivaatimukseni mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · että muodostetaan dispergointiosaprosessin (104) ohjaimessa (109) ainakin 119063 yksi kemiallinen tunnusluku, jolla ohjataan kemikaalien annostelua kierrätyskui-tuprosessiin; ja muodostetaan dispergointiosaprosessin (104) ohjaimessa (109) ainakin yksi mekaaninen tunnusluku, jolla ohjataan kierrätyskuitu-prosessin mekaanista käsittelyä.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että ohjataan ohjaussuureilla pulpperointiosaprosessin (100) jatkuvatoimista pulpperia.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjataan ohjaussuureilla pulpperointiosaprosessin (100) eräpulpperia.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan mittaustulosten avulla pulpperointiosaprosessin ohjaimessa (108) ohjaussuure pulpperointiosaprosessin (100) sakeuden säätämiseksi.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan mittaustulosten avulla pulpperointiosaprosessin ohjaimessa 15 (108) ohjaussuure pulpperin pyörimisnopeuden säätämiseksi.

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan mittaustulosten avulla pulpperointiosaprosessin ohjaimessa : (108) ohjaussuure pulpperointiajan säätämiseksi. ··· I i 4 * :·· J

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • * 20 että muodostetaan mittaustulosten avulla pulpperointiosaprosessin (100) oh- • · · jaimessa (108) ohjaussuure kuitujen turvottamisen säätämiseksi. * · · • · ·

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii- *** ta, että muodostetaan mittaustulosten avulla dispergointiosaprosessin (104) „ ohjaimessa (109) ohjaussuure kuitujen turvottamisen säätämiseksi. • · • M :***: 25

17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ·«· että muodostetaan mittaustulosten avulla pulpperointiosaprosessin ohjaimessa *;[;* (108)ohjaussuure musteen irrottamisen säätämiseksi.

* · • · ·*· .···, 18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii- • · tä, että muodostetaan mittaustulosten avulla dispergointiosaprosessin oh- • · * ' 30 jaimessa (109) ohjaussuure musteen irrottamisen säätämiseksi. 119063

19. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan mittaustulosten avulla pulpperointiosaprosessin ohjaimessa (108) ohjaussuure irronneen musteen pysyttämiseksi erillään kuiduista.

. 20. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii-5 tä, että muodostetaan mittaustulosten avulla dispergointiosaprosessin ohjaimessa (109) ohjaussuure irronneen musteen pysyttämiseksi erillään kuiduista.

21. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan mittaustulosten avulla dispergointiosaprosessin ohjaimessa 10 (109) ohjaussuure energian ominaiskulutuksen säätämiseksi dispergointiosa- prosessissa (104).

22. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan mittaustulosten avulla dispergointiosaprosessin ohjaimessa (109) ohjaussuure valkaisukemikaalien sekoittamiseksi kierrätyskuitumassan 15 dispergointiosaprosessissa (104).

23. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muodostetaan pulpperointiosaprosessin ohjaimessa (108) ohjaussuure, joka säätää lämpötilaa pulpperointiosaprosessissa (100).

• * • * · ^ : .·] 24. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii- ·β· · I 20 tä, että muodostetaan dispergointiosaprosessin ohjaimessa (109) ohjaussuure, ,* / joka säätää lämpötilaa dispergointiosaprosessissa (104). • · · • ♦ # •M

· : 25. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan kierrätyskuitumassasta ennen pulpperointiosaprosessia (100) e·· ainakin yksi seuraavista: tuotantonopeus, tuhkapitoisuus, vesipitoisuus pulppe-25 rointiosaprosessin ja/tai dispergointiosaprosessin ohjaamiseksi. ···

26. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ·*·*: että mitataan musteen irtoamista kierrätyskuitumassassa olevasta täyteainesta • · .·*·. ja päällystepastasta ja ohjataan pulpperointiosaprosessin ohjaimella (108) ]·[ pulpperointiosaprosessia (100) ja dispergointiosaprosessin ohjaimella (109) ]···' 30 dispergointiosaprosessia (104) säätämään mittaustulosten perusteella kierrä- : V tyskuitumassan mekaanista käsittelyä mustetta irrottavaksi. 119063

27. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mitataan tahman erottumista kierrätyskuitumassassa ja ohjataan pulppe-rointiosaprosessin ohjaimella (108) pulpperointiosaprosessia (100) ja disper-gointiosaprosessin ohjaimella (109) dispergointiosaprosessia (104) säätämään 5 mittaustulosten perusteella kierrätysku itu massan mekaanista käsittelyä tahmaa irrottavaksi.

28. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on myötäkytketty dispergoi-tiosaprosessin (104) ohjaimeen (109) pulpperointiosaprosessin (100) oh- 10 jauksen huomioimiseksi dispergointiosaprosessin (104) ohjauksessa.

29. Kierrätyskuitulinja, joka käsittää pulpperointiosaprosessin ja dispergointiosaprosessin ja joissa käsitellään kierrätyskuitumassaa, tunnettu siitä, että kierrätyskuitulinja käsittää pulpperointiosaprosessin (100) ohjaimen (108) ja dispergointiosa- 15 prosessin (104) ohjaimen (109), jotka ohjaimet on sovitettu suorittaa moni-muuttujaperustaista ennustelaskentaa ja ohjaustoimintojen optimointia; mittalaitteet (120, 122, 124, 126) mitata ainakin yksi musteen ominaisuus ja ainakin yhtä seuraavista: kuitukimppujen määrä, toisissaan kiinni olevien kuitujen määrä ainakin yhdessä mittauspisteessä (106, 110, 112, 114) : j\ 20 ja mainitut mittalaitteet (120, 122, 124, 126) on sovitettu syöttämään mittaus-f "V tulokset pulpperointiosaprosessin (100) ohjaimeen (108) ja dispergointiosa- • · i \ prosessin ohjaimeen (109); / / pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu muodosta- # · · maan mittaustulosten perusteella ainakin yksi ohjaussuure (116, 516) pulppe- *·:.·* 25 rointiosaprosessissa (100) suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemiallista käsit- ·« :...i telyä varten ja ainakin yksi ohjaussuure (116, 518) pulpperointiosaprosessissa (100) suoritettavaa mekaanista käsittelyä varten; ja dispergointiosaprosessin (104) ohjain (109) on sovitettu muodosta-:*"· maan mittaustulosten perusteella ainakin yksi ohjaussuure (118, 516) disper- • M 30 gointiosaprosessissa (104) suoritettavaa kierrätyskuitumassan kemiallista kä-sittelyä varten ja ainakin yksi ohjaussuure (118, 518) dispergointiosaproses- • · *·;·’ sissa (104) suoritettavaa kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä varten. • · • ·

30. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n - : nettu siitä, että mittalaitteet (122, 124) on sovitettu mittaamaan pulpperoin- 119063 tiosaprosessin (100) ja dispergointiosaprosessin (104) välillä ainakin yksi kier-rätyskuitumassan kuitujen ominaisuus ja ainakin yksi musteen ominaisuus ja mainitut mittalaitteet (122, 124) on sovitettu syöttämään mittaustulokset pulp-perointiosaprosessin (100) ohjaimeen (108) ja dispergointiosaprosessin (104) 5 ohjaimeen (109); ja mittalaitteet (126) on sovitettu mittaamaan dispergointiosaprosessin (104) jälkeen ainakin yksi kierrätysku itu massan kuitujen ominaisuus ja ainakin yksi musteen ominaisuus ja mainitut mittalaitteet (126) on sovitettu syöttämään mittaustulokset pulpperointiosaprosessin (100) ohjaimeen (108) ja dispergoin-10 tiosaprosessin (104) ohjaimeen (109).

31. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätysku itu I i nja, tunnettu siitä, että mittalaitteet (122 - 126) on sovitettu mittaamaan ainakin yksi seuraavista kuidun laatua määrittävistä ominaisuuksista; kuitujen pituus, kuitumaisen hienoaineen määrä, suotautuvuus, ja pulpperointiosaprosessin (100) 15 ohjain (108) ja dispergointiosaprosessin (104) ohjain (109) on sovitettu mittauksen ja mallin perusteella muodostamaan kuitujen käsittelyyn vaikuttava ainakin yksi ohjaussuure.

32. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että mittalaitteet (122 - 126) on sovitettu mittaamaan ainakin yksi : .·. 20 seuraavista kuitujen irrallisuutta määrittävistä ominaisuuksista: kuitukimppujen • · * ΓΥ määrä, toisissaan kiinni olevien kuitujen määrä, ja pulpperointiosaprosessin "* i (100) ohjain (108) ja dispergointiosaprosessin (104) ohjain (109) on sovitettu • · · / / mittauksen ja mallin perusteella muodostamaan kuitujen käsittelyyn vaikuttava • · · ϊ·: J ainakin yksi ohjaussuure. • ·*· * · · «·· ·*·'. 25

33. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tun nettu siitä, että mittalaitteet (122 - 126) on sovitettu mittaamaan ainakin yksi ··, seuraavista mustetta määrittävistä ominaisuuksista: kuiduissa kiinni olevan • ·· musteen määrä, vapaan musteen määrä, kierrätyskuitumassan vaaleus, pe-*"' sussa poistuvan musteen määrä, pesussa poistumattoman musteen määrä, vY 30 vapaiden mustepartikkeleiden kokojakauma, ja pulpperointiosaprosessin (100) s]”: ohjain (108) ja dispergointiosaprosessin (104) ohjain (109) on sovitettu mitta- .»·, uksen ja mallin perusteella muodostamaan musteen käsittelyyn vaikuttava ai- • t nakin yksi ohjaussuure. § S * · 119063

34. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu määrittämään ainakin yhden mittauksen perusteella kuitujen tunnusluvun, joka kuvaa kuitujen irtautumista toisistaan, ja käyttämään tunnuslukua muodostetta- 5 essa ainakin yksi ohjaussuure; ja pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu määrittämään ainakin yhden mittauksen perusteella musteen tunnusluvun, joka kuvaa mustepartikkeleiden irtautumista toisistaan, ja käyttämään tunnuslukua muodostettaessa ainakin yksi ohjaussuure.

35. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n -10 nettu siitä, että dispergointiosaprosessin (104) ohjain (109) on sovitettu määrittämään ainakin yhden mittauksen perusteella kuitujen tunnusluvun, joka kuvaa kuitujen irtautumista toisistaan, ja käyttämään tunnuslukua muodostettaessa ainakin yksi ohjaussuure; ja dispergointiosaprosessin (104) ohjain (109) on sovitettu määrittämään ainakin yhden mittauksen perusteella musteen tun-15 nusluvun, joka kuvaa mustepartikkeleiden irtautumista toisistaan, ja käyttämään tunnuslukua muodostettaessa ainakin yksi ohjaussuure.

36. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu muodostamaan ainakin yksi kemiallinen tunnusluku, jolla ohjataan kemikaalien : .·. 20 annostelua kierrätyskuituprosessiin; ja pulpperointiosaprosessin (100) ohjain ., (108) on sovitettu muodostamaan ainakin yksi mekaaninen tunnusluku, jolla • · § j ohjataan kierrätyskuituprosessin mekaanista käsittelyä. • ·· • · j,·';

37. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n - !:ji nettu siitä, että dispergointiosaprosessin (104) ohjain (109) on sovitettu ·"*· 25 muodostamaan ainakin yksi kemiallinen tunnusluku, jolla ohjataan kemikaalien «·· annostelua kierrätyskuituprosessiin; ja dispergointiosaprosessin (104) oh- ;·. jaimessa (109) on sovitettu muodostamaan ainakin yksi mekaaninen tunnus- • ·· j...4 luku, jolla ohjataan kierrätyskuituprosessin mekaanista käsittelyä.

• · ··· .*.·* 38. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n - ,···. 30 nettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu oh- jjj jaamaan jatkuvatoimista puipperia. ♦ · ♦ · M· ·· · • · · • · • · 25 1 1 9063

39. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu ohjaamaan eräpulpperia.

, 40. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n -5 nettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure pulpperointiosaprosessin (100) sakeuden säätämiseksi.

41. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu 10 muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure pulpperin pyörimisnopeuden säätämiseksi.

42. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure pulpperointiajan säätämi- 15 seksi.

43. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure kuitujen turvottamisen sää- : tämiseksi. • M · • · r · * * • · · T ! 20

44. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n - // nettu siitä, että dispergointiosaprosessin (100) ohjain (109) on sovitettu • · · :·:·* muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure kuitujen turvottamisen sää- *·ί.; tämiseksi. ·»· • · • · ··«

45. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n -:·. 25 nettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu • 9« I··., muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure musteen irrottamisen sää- • 9 tämiseksi. • 9 • · « • · * • · .···.

46. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n - \\\ nettu siitä, että dispergointiosaprosessin (100) ohjain (109) on sovitettu 30 muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure musteen irrottamisen sää- ·· « : tämiseksi. 119063

47. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure irronneen musteen pysyttämiseksi erillään kuiduista.

48. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tun nettu siitä, että dispergointiosaprosessin (100) ohjain (109) on sovitettu muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure irronneen musteen pysyttämiseksi erillään kuiduista.

49. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n -10 nettu siitä, että dispergointiosaprosessin (100) ohjain (109) on sovitettu muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure energian ominaiskulutuk-sen säätämiseksi dispergointiosaprosessissa (104).

50. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että dispergointiosaprosessin (100) ohjain (109) on sovitettu 15 muodostamaan mittaustulosten avulla ohjaussuure valkaisukemikaalien sekoittamiseksi kierrätyskuitumassan dispergointiosaprosessissa (104).

51. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on sovitettu j(:‘: muodostamaan ohjaussuure, joka säätää lämpötilaa pulpperointiosaproses- ' :20 sissa(100). 1··

· • · • ♦ « / / 52. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n - • · · i nettu siitä, että dispergointiosaprosessin (100) ohjain (109) on sovitettu muodostamaan ohjaussuure, joka säätää lämpötilaa dispergointiosaproses-\.t: sissa(104). ··, 25

53. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, t u n - • tt nettu siitä, että kierrätyskuitulinja käsittää mittalaitteet (120) mitata kierrä- *”’ tyskuitumassasta ennen pulpperointiosaprosessia ainakin yksi seuraavista: * · :,v tuotantonopeus, tuhkapitoisuus, vesipitoisuus, ja ohjain on sovitettu mittaus- tulosten perusteella ohjaamaan pulpperointiosaprosessia ja/tai dispergoin-30 tiosaprosessia. * · ··· ·· 9 : V

54. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tun nettu siitä, että mittalaitteet (122 - 126) pulpperointiosaprosessin (100) ja 119063 dispergointiosaprosessin (104) välillä ja dispergointiosaprosessin (104) jälkeen on sovitettu mittaamaan musteen irtoamista kierrätyskuitumassassa olevasta täyteainesta ja päällystepastasta ja pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) ja dispergointiosaprosessin (104) ohjain (109) on sovitettu säätämään 5 mittaustulosten perusteella kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä mustetta irrottavaksi pulpperointiosaprosessissa (100) ja dispergointiosaproses-sissa (104).

55. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että mittalaitteet (122 - 126) pulpperointiosaprosessin ja disper- 10 gointiosaprosessin välillä ja dispergointiosaprosessin jälkeen on sovitettu mittaamaan tahman erottumista kierrätyskuitumassassa ja pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) ja dispergointiosaprosessin (104) ohjain (109) on sovitettu säätämään mittaustulosten perusteella kierrätyskuitumassan mekaanista käsittelyä tahmaa irrottavaksi pulpperointiosaprosessissa (100) ja dispergoin-15 tiosaprosessissa (104).

56. Patenttivaatimuksen 29 mukainen kierrätyskuitulinja, tunnettu siitä, että pulpperointiosaprosessin (100) ohjain (108) on myötäkyt-ketty dispergoitiosaprosessin (104) ohjaimeen (109) pulpperointiosaprosessin (100) ohjauksen huomioimiseksi dispergointiosaprosessin (104) ohjauksessa. • · a · · • · · M· · *» · · - · · · • · · *·« · * · • · · • ·· a · • * • · a aa· • aa · • a a * • · · ··· aa· • · • · «*· • a • a a aa a aa· : : aa· a a · a a a a · a a a aaa : : aa· • aa· • · a · aaa aa · aa· a · a · 28 119063