Natriumkloraattitehtaan apukemikaalien syötön optimointi
Lindberg, Hans (2021)
Lindberg, Hans
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202102182459
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202102182459
Tiivistelmä
Natriumkloraatin valmistusprosessissa, joka on elektrokemiallinen tuotantoprosessi, käytetään apukemikaaleina neljää kemikaalia, jotka ovat lipeä, suolahappo, vetyperoksidi ja natriumdikromaatti. Näiden kemikaalien avulla luodaan tuotannon eri prosessivaiheille otolliset olosuhteet, kuten oikeat pH-tasapainot, ja näin ollen natriumkloraatin muodostus ja muut reaktiot tapahtuvat halutulla tavalla.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli perehtyä edellä mainittujen kemikaalien vaikutukseen tuotantoprosessissa ja tutkia mahdollisia pullonkaulakohtia kokonaisprosessissa, jossa niiden syöttöä voidaan parantaa ja niiden kulutusta vähentää. Kemikaalikulutuksien vähentämisellä ja ainevirtojen optimoinnilla voidaan parantaa tuotannon tehokkuutta, prosessiliuosten tasalaatuisuutta, vähentää ympäristöriskejä ja kasvattaa tehtaan kilpailukykyä.
Tehtaassa vallitsevia pH-arvoja tutkittiin automaatiojärjestelmästä noudetun datan ja eri mittausarvojen perusteella. Tutkimuksessa havaittiin, että pH oli paikoin korkealla tasolla, mikä aiheuttaa esimerkiksi liikaa lipeänkulutusta. Korkeat pitoisuudet lipeää prosessiliuoksissa lisäävät myös suolahapon kulutusta, sillä tämä kasvanut alkalisuus joudutaan neutralisoimaan suolahapolla prosessin elektrolyysivaiheessa. Laskelmien ja data-analytiikan perusteella havaittiin, että kemikaalien (suolahappo ja lipeä) säästöpotentiaali on merkittävä. Säästötoimissa avainasemassa ovat automaattisäätimien ja -piirien ja pH-anturien toimintavarmuus ja oikeat säädöt yhdessä eri virtausten mahdollisimman luonnollisen yhdistymisen kanssa niin, että virtaukset eivät häiritsisi toisiaan esimerkiksi turbulenttisuuden ja paine-erojen takia.
Opinnäytetyö sisälsi lisäksi salassa pidettävää materiaalia ja se on poistettu tästä raportista.
Opinnäytetyön tarkoituksena oli perehtyä edellä mainittujen kemikaalien vaikutukseen tuotantoprosessissa ja tutkia mahdollisia pullonkaulakohtia kokonaisprosessissa, jossa niiden syöttöä voidaan parantaa ja niiden kulutusta vähentää. Kemikaalikulutuksien vähentämisellä ja ainevirtojen optimoinnilla voidaan parantaa tuotannon tehokkuutta, prosessiliuosten tasalaatuisuutta, vähentää ympäristöriskejä ja kasvattaa tehtaan kilpailukykyä.
Tehtaassa vallitsevia pH-arvoja tutkittiin automaatiojärjestelmästä noudetun datan ja eri mittausarvojen perusteella. Tutkimuksessa havaittiin, että pH oli paikoin korkealla tasolla, mikä aiheuttaa esimerkiksi liikaa lipeänkulutusta. Korkeat pitoisuudet lipeää prosessiliuoksissa lisäävät myös suolahapon kulutusta, sillä tämä kasvanut alkalisuus joudutaan neutralisoimaan suolahapolla prosessin elektrolyysivaiheessa. Laskelmien ja data-analytiikan perusteella havaittiin, että kemikaalien (suolahappo ja lipeä) säästöpotentiaali on merkittävä. Säästötoimissa avainasemassa ovat automaattisäätimien ja -piirien ja pH-anturien toimintavarmuus ja oikeat säädöt yhdessä eri virtausten mahdollisimman luonnollisen yhdistymisen kanssa niin, että virtaukset eivät häiritsisi toisiaan esimerkiksi turbulenttisuuden ja paine-erojen takia.
Opinnäytetyö sisälsi lisäksi salassa pidettävää materiaalia ja se on poistettu tästä raportista.