Vierasaineiden käyttäytyminen sulfaattisellutehtaan kalkkikierrossa

Abstract

Työn tavoitteena on selvittää UPM Kymin ja Kaukaan sulfaattisellutehtaiden kalkkikiertojen vierasainetaseisiin vaikuttavat tekijät. Kirjallisuusosuudessa käsitellään eri vierasaineiden lähteitä, niiden aiheuttamia ongelmia sekä niiden hallintaa. Työn tarkoituksena on lisätä tehtaiden ymmärrystä kalkkikierron vierasainetaseeseen vaikuttavista tekijöistä sekä miten eri muutokset muuttavat tasetta. Työssä arvioitiin meesauunin polttoaineen muutosta biomassakasi sekä suodattimien toiminnan parantamisen vaikutusta vierasainetaseeseen.

Työn vierasainetaseet tehtiin käyttäen tehtaalta kerättyä vierasainedataa ja prosessimittauksia. Työn aikana kerättiin näytteitä Kymin ja Kaukaan sellutehtailla prosessin eri vaiheista. Työhön liittyen suoritettiin myös kaksi käytännön koeajoa. Viherlipeäsakkasuodattimen toiminnan parantamista tutkittiin Taguchi-koeajolla. Painesuodattimen käyttökelpoisuutta testattiin meesan kuivatuksessa ja pesussa. Tuloksia verrattiin nykyisiin suodattimiin.

Vierasainetaseesta huomataan, että tärkeimmät yksittäiset tekijät kalkkikierron vierasainetaseen kannalta ovat onnistunut viherlipeän suodatus sekä kalkkikierron riittävä avoimuus. Sakkasuodattimen koeajossa löydettiin parannettavaa suodattimen pinnan hallinnassa, ja painesuodattimen todettiin soveltuvan teknisesti meesan käsittelyyn.

This master’s thesis discusses the behavior of lime cycle non-process elements in kraft pulp mill. The main aim of this thesis was to increase knowledge of non-process elements in lime cycle. This master’s thesis consists of three different topics. Known sources, effects and handling of non-process elements are presented based on literature review. Lime cycle and unit operations mass and NPE balances are calculated with process data and analysis of samples from different process streams. Two trial runs are also included this thesis. The first trial was a mill size trial of green liquor dredge filter using Taguchi method. The second was small scale trial run to utilize a pressure filter to process lime mud. In addition, research was done to find how biofuel usage in lime kiln affects NPE balance.

Sufficient operation of green liquor filters and high enough lime removal from lime cycle are the two main factors to succeed at NPE handling. Biomass as lime kiln fuel increases significantly NPE load of lime cycle and should be observed on transition. Improvements were found in the trial of green liquor dredge filter. Based on trial and analyses pressure filter is technically suitable for lime mud dewatering and washing.