Neural networks in the production optimization of a kraft pulp bleach plant, Acta Universitatis Ouluensis C Technica 280

Sulfaattiselluloosan valkaisun tuotannon optimointi neuroverkkojen avulla Valkaisu parantaa selluloosan vaaleutta ja elinikää. Prosessi on tärkeä ajatellen lopputuotteita, mutta vaativa ja aiheuttaa mm. kemikaali-, energia- ja laitekustannuksia sekä pienentää saantoa. Epälineaariset reaktiot ja useat muuttujat riippuvuuksineen vaikeuttavat mallintamista ja optimointia. Kustannuksistaan johtuen valkaisu on ollut usein optimoinnin kohde, mutta yhä on joko tarve parantaa käytettyjä menetelmiä tai tarkastella ongelmaa uudesta näkökulmasta. Työssä kehitettiin valkaisun tuotannon optimointia ajatellen käytännöllisyyttä, online käyttöä, viritystä ja siirrettävyyttä. Oletuksen mukaan neuroverkot voisivat tarjota käytännöllisen optimointimenetelmän yhdistämällä analyyttisen tietämyksen todellisiin mittauksiin. Tehtävä yksinkertaistuu kuormanjaolla ja huomioiden kemikaalikulutusten riippuvuudet sekä prosessin sarjamaisuus. Tutkimuksessa selvitettiin valkaisun toimintaa ja malleja, monivaiheisten sarjaprosessien optimointia, mahdollisia menetelmiä sekä erityisesti neurolaskentaa optimoinnissa. Neuroverkot mallinnettiin datalla, joka kerättiin todellisesta tuotannosta. Optimointi suoritettiin malleja visualisoimalla. Tulosten perusteella backpropagation sopii mallintamaan joko osia tai koko valkaisua optimointiin riittävällä tarkkuudella. Olennaista on prosessin tuntemus. Tehtävä voidaan suorittaa ilman syvällistä tietämystä systeemistä, tosin nopeus ja luotettavuus heiketen. Tietämys muuttujista ja verkon rakenteesta on siirrettävissä, mutta valmis malli ei. Online optimoinnissa tärkeää on häiriöiden tasaaminen ja hallittu muutos kohti taloudellisempaa tilaa, koska tarkka optimi voi vaihdella tulomuuttujista johtuen. Tarkasteltuun valkaisuun voidaan suosittaa etupainotteista annostelua eli vaiheeseen D0 yli puolet kemikaaleista ja vaiheeseen D1 noin 30% enemmän kuin viimeiseen vaiheeseen D2.

ISBN-10:
978-951-42-8568-4
Kieli:
ENGL
Tekijät:
Keski-Säntti Jarmo
Tuotekoodi 013766
14,00 €