Mass and energy balance of ammonia recovery plant
Sauramo, Jenni (2009)
Sauramo, Jenni
Satakunnan ammattikorkeakoulu
2009
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200910195010
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-200910195010
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli laatia aine- ja energiataseet Norilsk Nickel Harjavalta Oy:lle suunnitteilla olevalle ammoniakin talteenottoprosessille. Ammoniakin talteenottoprosessin tarkoituksena on ottaa talteen prosessiliuoksessa oleva ammoniakki ja käyttää se uudelleen. Lisäksi työssä tehtiin laboratoriokokeita, joiden tarkoituksena oli tutkia prosessissa käytettävien kemikaalien käyttäytymistä sekä prosessin toimivuutta. Aine- ja energiataseet laskettiin reaktioyhtälöiden ja Norilsk Nickel Harjavalta Oy:lta saatujen lähtötietojen perusteella. Laboratoriokokeet tehtiin kahdessa osassa. Ensimmäisissä kokeissa tutkittiin prosessissa käytettävien kemikaalien reaktioita eri olosuhteissa. Jälkimmäisissä kokeissa testattiin prosessia jäljittelevää laitteistoa, jonka pääosana käytettiin pyörivää reaktoria jauhinkappaleineen. Kaikissa kokeissa käytettiin Norilsk Nickel Harjavalta Oy:lta saatua prosessiliuosta (ammoniumsulfaattiliuos) sekä kalsiumoksidia. Aine- ja energiataseet antoivat hyödyllistä tietoa tulevaa prosessin koeajoa varten. Ainetaseen perusteella saatiin prosessituotteiden suuruusluokat selville ja energiataseen avulla pystytään arvioimaan esimerkiksi prosessin jäähdytysveden tarvetta. Laboratoriokokeilla saatiin käsitys siitä, miten prosessikemikaalit käyttäytyvät kyseisissä olosuhteissa ja kokeiden tulokset antoivat suuntaa muun muassa pH:n ja lämpötilan muutoksille prosessissa sekä kipsin muodostumiselle. Kokeissa, joissa käytettiin pyörivää reaktoria, mitattiin liuoksen ammoniakki-pitoisuutta ajan funktiona, joka antoi viitteitä reaktion etenemisnopeudesta.