Kaliumin ja kloorin pitoisuuksien hallinta modernilla sellutehtaalla
Nousiainen, Marko (2019)
Diplomityö
Nousiainen, Marko
2019
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019072223163
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019072223163
Tiivistelmä
Diplomityössä käsitellään vierasaineiden hallintaa modernilla valkaisun jätevesiä kierrättävällä tehtaalla, jossa valmistetaan ECF-valkaistua sellua. Työn päätavoite on kehittää kaliumin ja kloorin erotusprosessin toimintaa ja perehtyä tehtaan vierasainetaseisiin.
Kaliumin ja kloorin erotusprosessia kehitetään yhdessä laitetoimittajan kanssa heiltä ja tieteellisistä julkaisuista löytyvän tiedon perusteella. Työn aikana arvioidaan prosessin toimintaa näytteiden ja käyttäjäkokemuksien perusteella sekä tehdään suorituskyvyn parantamiseen tähtääviä koeajoja. Kaliumin ja kloorin erotusprosessin vaikutusta kemikaalitaseisiin ja taseiden hallintaan tutkitaan tehtaalla suoritettujen mittausten ja tehtaan suunnitteluvaiheessa luodun taseen perusteella.
Erotusprosessin suorituskyky ja käytettävyys paranivat työn aikana. Lentotuhkan kiteytykseen perehdyttiin lukuisien tutkimusten avulla ja näiden pohjalta opittiin ymmärtämään prosessin hallintaan liittyviä haasteita paremmin. Kemikaalitaseiden tarkastelussa huomattiin, että erotusprosessin toiminnalla on hyvin merkittävä vaikutus kemikaalihäviöihin, vierasainetasoihin ja sulfiditeetin hallintaan. Mahdollisimman pienien kemikaalihäviöiden saavuttamiseksi erotusprosessia tulee operoida pelkkien vierasainetasojen perusteella, ja sulfiditeettia hallitaan muilla keinoilla. Master’s Thesis discusses about control of non-process elements in modern pulp mill which produces ECF-bleached sulphate pulp and circulates part of the bleaching effluents. The main goal is to develop efficiency and availability of potassium and chloride removal process purchased to the mill and to determine the right operating rate taking into account the chemical balances of the whole mill.
Potassium and chloride removal process is developed in cooperation with equipment supplier in order to get the latest information from operating plants. Also researches from databases of two different universitys are used as a source. Process operation is evaluated by taking samples and testing different control parameters at the mill. Also experiences from process operators are used when solving problems related to operating methods. The effect of potassium and chloride process to chemical balances and to controlling of balances is researched by analyzing samples from different parts of the process and utilizing the balance sheet created at the mill design stage.
Performance of the removal process improved during this Thesis. Design values of the process were reached. The crystallization process of fly ash were studied through numerous studies found from the different databases. The understanding of the challenges related to controlling of the process improved with combined knowledge about crystallization and properties of fly ash. Evaluation of chemical balances revealed that the effect of process’ performance is significant in chemical losses, non-process element levels and in controlling of sulphidity.
Kaliumin ja kloorin erotusprosessia kehitetään yhdessä laitetoimittajan kanssa heiltä ja tieteellisistä julkaisuista löytyvän tiedon perusteella. Työn aikana arvioidaan prosessin toimintaa näytteiden ja käyttäjäkokemuksien perusteella sekä tehdään suorituskyvyn parantamiseen tähtääviä koeajoja. Kaliumin ja kloorin erotusprosessin vaikutusta kemikaalitaseisiin ja taseiden hallintaan tutkitaan tehtaalla suoritettujen mittausten ja tehtaan suunnitteluvaiheessa luodun taseen perusteella.
Erotusprosessin suorituskyky ja käytettävyys paranivat työn aikana. Lentotuhkan kiteytykseen perehdyttiin lukuisien tutkimusten avulla ja näiden pohjalta opittiin ymmärtämään prosessin hallintaan liittyviä haasteita paremmin. Kemikaalitaseiden tarkastelussa huomattiin, että erotusprosessin toiminnalla on hyvin merkittävä vaikutus kemikaalihäviöihin, vierasainetasoihin ja sulfiditeetin hallintaan. Mahdollisimman pienien kemikaalihäviöiden saavuttamiseksi erotusprosessia tulee operoida pelkkien vierasainetasojen perusteella, ja sulfiditeettia hallitaan muilla keinoilla.
Potassium and chloride removal process is developed in cooperation with equipment supplier in order to get the latest information from operating plants. Also researches from databases of two different universitys are used as a source. Process operation is evaluated by taking samples and testing different control parameters at the mill. Also experiences from process operators are used when solving problems related to operating methods. The effect of potassium and chloride process to chemical balances and to controlling of balances is researched by analyzing samples from different parts of the process and utilizing the balance sheet created at the mill design stage.
Performance of the removal process improved during this Thesis. Design values of the process were reached. The crystallization process of fly ash were studied through numerous studies found from the different databases. The understanding of the challenges related to controlling of the process improved with combined knowledge about crystallization and properties of fly ash. Evaluation of chemical balances revealed that the effect of process’ performance is significant in chemical losses, non-process element levels and in controlling of sulphidity.