Nykyaikaisen sulfaattiselluloosatehtaan kemikaalitase ja tulevaisuuden muutokset

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Author
Date
1998
Department
Puunjalostustekniikan osasto
Major/Subject
Selluloosatekniikka
Mcode
Puu-23
Degree programme
Language
fi
Pages
141
Series
Abstract
Diplomityön tavoitteena oli laatia Oy Metsä-Botnia Ab:n Äänekosken sulfaattisellutehtaan kemikaalitase ja tehdä päätelmiä kemikaalikierron nykytilasta rikin, natriumin ja vierasaineiden suhteen. Kemikaalitaseen tasealue rajattiin koskemaan keittämöä, ruskean massan käsittelyä, happidelignifiointia ja kemikaalien talteenottoa sekä mänty, että koivuajolla. Varsinaisen valkaisun osalta käsiteltiin valkaisun happamien ja alkalisten suodosten mahdollisen talteenoton vaikutusta tehtaan kemikaalitaseeseen ja toimintaan. Lisäksi pohdittiin mahdollisia vaihtoehtoja tehtaan natrium/rikkitaseen parantamiseksi ja ratkaisujen taloudellisia näkökohtia. Tarkasteluissa pyrittiin myös huomioimaan tehtaalla keväällä 1999 toteutettavien uudistusten vaikutuksia tehtaan kemikaalitaseeseen. Taseissa tarkasteltaviksi aineiksi valittiin natrium, rikki, kalsium, magnesium, kloori, kalium, mangaani ja rauta. Taseiden laatimisen jälkeen mäntytase sovitettiin mahdollisimman tarkasti Pulpsim ohjelmaan. Pulpsim ohjelman avulla kokeiltiin valkaisun suodosten talteenoton, erilliskaustisoinnin ja keväällä 1999 tehtävien uudistusten vaikutusta kemikaalitaseeseen. Työn kirjallisuusosassa perehdyttiin sulfaattisellutehtaan kemikaalitaseisiin, kemikaalikierron vierasaineisiin, kemikaalikiertoihin liittyviin ongelmiin ja olemassa oleviin ratkaisumalleihin ongelmien poistamiseksi. Tehtaan natrium/rikkitase on laaditun kemikaalitaseen mukaan ylijäämäinen rikin suhteen mikä nostaa tehtaan sulfiditeettia jopa tason 45 yläpuolelle. Suurimmat rikkitaseen kuormittajat tehtaalla ovat suovan palstoituksen rikkihappo ja klooridioksidin valmistuksen sivutuotesuola, joka joudutaan usein johtamaan kokonaisuudessaan jätevesiin. Klooridioksidilaitoksen sivutuotesuolan mukana joutuu rikkiä jätevesiin n. 3 kg S/ADt. Tämä rikkimäärä pitäisi tulevaisuudessa kyetä ottamaan talteenottoon. Tasealueeseen tullut ylimääräinen rikki poistuu tehtaalta pääasiassa talteenotetun natriumsulfiitin ja pesuhäviön muodossa (n. 40 %:a ja 30 %:a tasealueesta poistuvasta rikistä). Kaasumaisten rikkihäviöiden osuus on vain noin 0,5 kg S/ADt vastaten noin 9 %:a tasealueesta poistuvasta rikistä. Vierasaineiden pitoisuuksien havaittiin nykyisessä tilanteessa olevan haitallisen tason alapuolella, joskin kaliumin pitoisuus kemikaalikierrossa oli keskimääräistä korkeampi. Simulointien perusteella kuitenkin jo valkaisun alkalisten suodosten talteenotto nostaisi kemikaalikierron klooripitoisuuden haitalliselle tasolle. Suoritettujen simulointien perusteella tehtaan pesuhäviö tulee putoamaan puoleen nykyisestä tasosta tehtävien prosessiuudistusten ansiosta. Klooridioksidin kulutus tulee laskemaan n. 30 %:a nykyisestä. Tällöin voitaisiin R3H-sulfaatti ottaa kiertoon kokonaisuudessaan, mikäli palstoituksen rikkikuormitus saataisiin laskemaan noin puoleen eli tasolle 1,5-2 kg S/ADt. Vaihtoehtona tässä tapauksessa tulisivat kysymykseen palstoitus hiilidioksidia tai natriumbisulfiittia käyttäen. Laskelmien mukaan edullisimmaksi vaihtoehdoksi investointi- ja käyttökustannukset huomioiden muodostuisi kuitenkin suovan polttaminen. Suovan poltolla saatava energian arvo on samaa luokkaa kuin mäntyöljyn myynnistä saatava tulo. Tällöin olisi kuitenkin huomioitava polton vaikutus soodakattilan kapasiteetin laskuun.
Description
Supervisor
Gullichsen, Johan
Keywords
Other note
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120445254
Collections
[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK