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Factors affecting the optimal performance of a high-yield pulping operation

Authors

  • G. Broderick,

    Corresponding author
    1. Noranda Technology Centre, 240 Hymus, Pointe-Claire, Québec, Canada H9R 1G5
    • Noranda Technology Centre, 240 Hymus, Pointe-Claire, Québec, Canada H9R 1G5
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  • J. Paris,

    1. Département de Génie Chimique, École Polytechnique, P.O. Box 6079, Succ. Centre Ville, Montréal, Québec, Canada H3C 3A7
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  • J. L. Valade

    1. Centre de Recherches en Pǎtes et Papiers, Université du Québec à Trois-Rivières, P.O. Box 500, Trois-Rivières, Québec, Canada G9A 5H7
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Abstract

Process models based on data from close to one hundred pilot scale pulping runs are used to investigate strategies for operating a chemimechanical pulp mill. Optimal values for a total of 55 process and pulp quality variables have been calculated by applying a genetic algorithm search to a fuzzy model of the overall system. This model consists of over 90 distinct empirical relationships. Results indicate that pulp quality is maintained at minimal fibre and energy costs when the chemical pretreatment is conducted at moderately low temperature using a high SO2 concentration producing both high sulphonation and high yield simultaneously. Subsequent refining should involve applying at least 65% of the total energy in the primary stage. The pulp quality obtained is comparable to that of a CTMP pulp but with the added benefit of higher freeness.

Abstract

Des modèles qui ont servi ici à évaluer des stratégies d'opération d'une usine de mise en pǎte sulfite ont été développés à partir des résultats de près de cent essais de mise en pǎte à l'échelle pilote. Un algorithme génétique a servi à trouver les valeurs optimales de 55 variables décrivant le procédé et la qualité de la pǎte. L'optimisation est effectuée à l'aide d'un modèle du système qui combine par logique floue plus de 90 équations empiriques distinctes. Les résultats montrent que les coǔts en matière première et en énergie sont minimisés lorsque le prétraitement chimique est effectué à température réduite avec une liqueur à forte concentration en SO2 de façon à obtenir une sulfonation élevée à rendement élevé. Le raffinage subséquent devrait ětre géré de façon à ce qu'au moins 65% de l'apport énergétique totale soit fourni au raffinage primaire. La qualité de la pǎte obtenue est comparable à celle d'une pǎte PCTM mais à un indice d'egouttage plus élevé.

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