Kemikalieregenerering Flashcards
Är det alltid bättre att ha en cirkulär organisation?
Oftast MEN om man kan tillverka bra, värdefull och mycket biprodukter kan de vara värt att ha en linjär
Slutning av sulfatprocessen, varför?
Miljöskäl:
- minska utsläpp
- minska konsumption av resurser
Ekonomiska skäl:
- generera massakemikalier (mindre tillsats, dyrt att köra nya)
- lägre vattenutsläpp
- Producerar ånga (värme) tillräckligt för att bedriva kokaren och andra processer & elektricitet
Hade inte varit möjlig utan ett kemikalieåtervinningsprocess
Sammansättning av svartlut, vitlut och grönlut
Svartlut:
Olika typer av övergångsmetaller
Svavel - vätesulfid, tiosulfat osv => luktproblem, hälsoproblem
Organiska - modifierat lignin, hydroxylsyror (från kolhydrater), extraktivämnen m.m.
Extraktivämnen, flyktiga och icke-flyktiga
VItlut
NaOH och NaHS
Grönlut
Natriumkarbonat (Na2CO3) och NaHS
Exempel på utrustning för indunstining
Kestnerindunstare:
- långa lodräta rör där svartlut stiger
- värms av ånga från utsidan
- kokar => skummar => stiger => svartlut rinner ner
Fallfilmsindunstare:
- tillplattade rör där ångan går genom
- svartlut rinner på utsidan
- mönster på ytan
Talloljaavskiljning
- avlägsnas genom dekantering under indunstningen
Sodapannans roll
Reducera svavelföreningar till natriumsulfat, samtidigt avlägsna alla org material (nedbrutet lignin osv) och behålla natriumet
Svartlut sprayas ut => vattnet torkar bort => fast partiklar org material och salter => pyrolys (omvandling av värme) => bildas gaser => återstående förvandlas till kol => reagera vidare och få mer gaser => saltsmälta i botten 0> leds ut
Utsläpp från sodapannan
Kan det renas? isf hur?
Svavelväte (H2S)
Svaveldioxid (SO2)
Stoft (Na2SO4)
Kan renas!
Elektrofilter - rena stoft
Scrubber - rena stoft
Risker med sodapannan
1) Gasexplotioner
- ojämn och plötslig överföring
- gaser mixas med luft och exploderar istället för att brinna
2) Smältexplotioner
- energi från sodapannan
- korrusion av luften => rören går av och kommer in i smältan
Grönlut => vitlut
Släckare
Kemiskt:
Na2CO3 + CaO + H2O => 2NaOH + CaCO3
CaCO3 => CaO +CO2
filtrering efter släckaren
Kemisk formel i kalkcykeln
CaCO3 =(värme)=> CaO + CO2
Problem med stängning av ett system
- Måste ha koll på Na/S balansen
- får ut grönlutsslam
- Sodapannan har begränsad kapacitet
- NPE ämnen (som tex. Al, Si, Ca, Ba, Cl, Mn mfl)
Vart kommer NPE ämnen ifrån?
- Veden (hög halt I bark och rutten ved, rutten ved innehåller mycket Mn)
- blekerier
- med tillsatskalken (viktigt att den är av god kvalitet och ren)
- Bioenergi
- med vatten
- halm/bambu har höga halter kisel, kisel kan orsaka utfällningsproblem
Var ska vi göra av grönlutslam?
- Överföra till skogarna (ph och mineraler)
- vägfundament
- fyllnadsmassor
- råmaterial för betong
Lösning av problem vid stängning
- minska metallhalten i ved
- anv väldigt rent vatten
- effektiva njurfunktioner (grönlutslamfiltrering)
- effektiv barkning
- stängd förbränning av flis
- kontrollerad pH
Vad tror du borde hända om man ändrar natrium till kalium (koktemp 760°C) eller ammonium sulfatprocessen?
Det skulle fungera när det gäller kalium men inte när det gäller ammonium.
Prisfråga - Natrium billigt
Kaliumkontanimation?
Gäller endast om man har både kalium och natrium. Här blir istället natriumkontanimation
I svartluten har svavlet i stor utsträckning formen
av tiosulfater reduceras de till sulfid under återhämtningspanna, som beskrivs som ”brinnande”. Varför lämnar det inte som SO2 i röken?
Varierande grad O2. Sker pyrolys
Reduktion - kolet från pyrolys
kommer få svavelhaltiga gaser
bildar natriumsulfat. Natrium “renar”
Vad är huvudsyftet med indunstaren och hur fungerar den?
Tunnlut => tjocklut
Här indunstas svartlut i syfte att minimera vattenmängden innan den går vidare till förbränning.
Flyktiga ämnen tas omhand vid detta steg, tex metanol och terpentin.
Tallolja dekanteras av mitt i indunstningen.
Vad är huvudsyftet med sodapannan och hur fungerar den?
Här sprutas droppar in av den tjocka svartlutet. Dropparna faller ner och vatten avdunstar till en solid partikel bestående av kolföreningar och salter. Kolet genomgår pyrolys, bildar då en reducerande atmosfär.
Huvudsyfte här är att förbränna skräpprodukter
Här reduceras bla svartlutet till sulfid.
Na2S bildas då natriumsulfat reagerar med kolmonoxid:
Na2SO4 + 4CO => Na2S + 4CO2
Gaser åker uppåt och brinner i en oxidativ miljö i toppen.
Natriumgas, syrgas och svaveldioxid bildar Na2SO4 här som snörar ner och bildar Na2S
Na2CO3 bildas då natriumgas reagerar med koldioxid.
Smältan ansamlas nere i botten av sodapannan, den vill man åt.
Vad är huvudsyftet med släckaren och hur fungerar den?
Grönlut => vitlut Kemiskt: Na2CO3 + CaO + H2O => 2NaOH + CaCO3 CaCO3 => CaO + CO2 Kalkcykeln, ugn som omvandlar förbränning av petroelumolja
Filtrering efter
Vad är huvudsyftet med mesaugnen och hur fungerar den?
I mesaugnen då konverteras kalk (CaCO3) tillbaka till CaO genom att et upphettas och koldioxid lämnar
CaO3 =(värme)=> CaO + CO2
Vad är huvudsyftet med grönlutsklararen och hur fungerar den?
Separerar ut grönslam efter att grönluten producerats. Innehållande oönskade salter osv, NPE ämnen. NPE ämnen tas bort, för att minska problem
I de flesta fall återvinns ett av dessa filtrat till kemikalieåtervinningsavdelningen medan de andra filtraten hamnar i det externa avloppsbehandlingssystemet.
Förklara var de olika filtraten tas och förklara varför filtraten inte är behandlas på samma sätt.
Inte alla blekutsläpp kan återvinnas och renas och måste då gå till avloppsbehandling.
De som kan återvinnas tillsätts till svartlut som sen görs till vitlut.
Kan bero på NPE ämnen?
Kalkcykeln har begränsad kapacitet
NPE ämnen i kalkcykeln kan skapa korrusion, störning osv
En viktig teknisk produkt är plaster. Vilka kemikalier producerade från bioraffinaderier är lämpliga som utgångsmaterial för att göra plast.
- PHA polymerer
- Cellulosaacetat
- Cellulosanitrat
- Etanol dehydrerad
