Sellutehtaan keittokemikaalien regenerointi
Korhonen, Pauli (2011)
Korhonen, Pauli
Satakunnan ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011052710010
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011052710010
Tiivistelmä
Työssä selvitettiin sellutehtaan keittokemikaalien regenerointia. Lisäksi tutkittiin sellutehtaalta saatua viherlipeää, joka mm. kaustisoitiin laboratorio-olosuhteissa.
Teoriaosassa laadittiin esimerkkisellutehtaalle, jonka vuosituotanto on 500 000 ADMT, keittokemikaalien ainetase. Laskenta osoitti, että prosessissa kiertää suuri määrä keittokemikaaleja, joten tehokas uudelleenkierrätys on ensiarvoisen tärkeää sekä talous- että ympäristösyistä. Häviöt tulee minimoida suljetuilla kierroilla ja kaustisoinnin saannon tulee olla mahdollisimman korkea.
Kokeellisessa osassa tutkittiin kalkin sammutuksen ja kaustisoinnin edistymistä ja reaktioihin liittyvää termodynamiikkaa, joiden tulokset vastasivat hyvin teoriaa.
Kaustisoinnin edistymistä seurattiin sekä lämpötila- että pH-mittauksilla. Havaittiin reaktioseoksen nopea n. 12 C-asteen lämpötilan nousu poltetun kalkin lisäyksen jälkeen, jota seurasi edelleen lämpötilan hitaampi kohoaminen 70 minuuttiin asti, jonka jälkeen lämpötila laski. Poltetun kalkin hydrolysointi on voimakkaasti eksoterminen reaktio, kun puolestaan kaustisointi on lievästi endoterminen. Siten kokonaisreaktio on eksoterminen. Todettiin myös, että viherlipeä absorboi valoa hyvin 650 nm:n aallonpituudella, jota voidaan käyttää hyödyksi viherlipeän väkevyyden nopeassa spektrofotometrisessa määrityksessä. Absorbanssi nousi monotonisesti viherlipeän väkevyyden myötä. Myös taitekerroin riippui viherlipeän väkevyydestä. Lipeästä tehtiin myös kemiallisia analyysejä. Lipeä sisälsi mm. kuparia (Cu2+) 0.5 mg/l ja kromia (Cr6+) 0.3 mg/l, mutta nikkeliä (Ni2+) jopa 3.8 mg/l, eli huomattavasti enemmän. Tulosten mukaan viherlipeän sakka sisälsi rautaa 1.4 g/kg(ka).
Teoriaosassa laadittiin esimerkkisellutehtaalle, jonka vuosituotanto on 500 000 ADMT, keittokemikaalien ainetase. Laskenta osoitti, että prosessissa kiertää suuri määrä keittokemikaaleja, joten tehokas uudelleenkierrätys on ensiarvoisen tärkeää sekä talous- että ympäristösyistä. Häviöt tulee minimoida suljetuilla kierroilla ja kaustisoinnin saannon tulee olla mahdollisimman korkea.
Kokeellisessa osassa tutkittiin kalkin sammutuksen ja kaustisoinnin edistymistä ja reaktioihin liittyvää termodynamiikkaa, joiden tulokset vastasivat hyvin teoriaa.
Kaustisoinnin edistymistä seurattiin sekä lämpötila- että pH-mittauksilla. Havaittiin reaktioseoksen nopea n. 12 C-asteen lämpötilan nousu poltetun kalkin lisäyksen jälkeen, jota seurasi edelleen lämpötilan hitaampi kohoaminen 70 minuuttiin asti, jonka jälkeen lämpötila laski. Poltetun kalkin hydrolysointi on voimakkaasti eksoterminen reaktio, kun puolestaan kaustisointi on lievästi endoterminen. Siten kokonaisreaktio on eksoterminen. Todettiin myös, että viherlipeä absorboi valoa hyvin 650 nm:n aallonpituudella, jota voidaan käyttää hyödyksi viherlipeän väkevyyden nopeassa spektrofotometrisessa määrityksessä. Absorbanssi nousi monotonisesti viherlipeän väkevyyden myötä. Myös taitekerroin riippui viherlipeän väkevyydestä. Lipeästä tehtiin myös kemiallisia analyysejä. Lipeä sisälsi mm. kuparia (Cu2+) 0.5 mg/l ja kromia (Cr6+) 0.3 mg/l, mutta nikkeliä (Ni2+) jopa 3.8 mg/l, eli huomattavasti enemmän. Tulosten mukaan viherlipeän sakka sisälsi rautaa 1.4 g/kg(ka).