Sähkökuumenteisella rumpu-uunilla tuotettujen kalkkituotteiden laatumittausten kehittäminen
Toukola, Juha (2022)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205097900
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202205097900
Tiivistelmä
Yhteiskunnan hiilineutraalius mielletään helposti pelkkänä energiantuotannon ja muiden sektorien energialähteiden dekarbonoimisena. Kuitenkin teollisuussektorin erilaiset prosessipäästöt muodostavat merkittävän osan globaaleista kasvihuonekaasupäästöistä, eikä niihin voida energialähteiden korvaamisella tai energiatehokkuustoimilla vaikuttaa. Yksi suuripäästöisimpiä teollisuudenaloja on kalkkiteollisuus, jonka päästöt muodostuvat pääosin kalsinointireaktiosta syntyvistä prosessipäästöistä.
Opinnäytetyön toimeksiantajana oli Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy. VTT:n Decarbonate-hankkeessa pyritään kehittämään kalkin eri arvoketjuissa vapautuviin CO2-päästöihin soveltuvia CCUS-konsepteja ja tehokkaan, kaupallistettavan CO2-talteenoton mahdollistavia muita teknisiä konsepteja. Hankkeen pääkonseptilaitteena toimii sähköllä epäsuorasti kuumennettu rumpu-uuni, jolla pyritään valmistamaan hiilineutraaleja kalkkituotteita uusiutuvan sähkön ja CO2-talteenoton avulla.
Opinnäytetyön tavoitteena oli luoda soveltuvat mittauskäytännöt VTT:n rumpu-uunilla tuotettavien kalkkituotteiden laadunvarmistusta varten. Työ rajattiin koskemaan kalsinointiasteen ja reaktiivisuuden mittaamista. Työ toteutettiin laadullisena kehittämistyönä. Soveltuvimmat mittausmenetelmät tunnistettiin keräämällä vaadittava tietoperusta alan tutkimuksista, artikkeleista sekä muista tietolähteistä ja selvittämällä toimeksiantajan resurssit ja tarpeet.
Työn tuloksina saatiin luotua toimeksiantajan tarpeisiin soveltuvat mittausmenetelmät ja integroitua ne osaksi rumpu-uunin koeajotoimintaa. Tulokset vastasivat työlle asetettuihin tavoitteisiin.
Toteutettaviksi jatkotoimenpiteiksi tunnistettiin reaktiivisuusmittauksen mahdollinen skaalaamisen tarve pienemmälle näytemäärälle sekä kalkkinäytteiden näytteenottoon ja varastointiin liittyvien mahdollisten kosteus- ja karbonoitumishaasteiden todentaminen ja niiden mitigointi rinnakkaisnäytteiden ottamisella tulevista koeajoista.
Opinnäytetyön toimeksiantajana oli Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy. VTT:n Decarbonate-hankkeessa pyritään kehittämään kalkin eri arvoketjuissa vapautuviin CO2-päästöihin soveltuvia CCUS-konsepteja ja tehokkaan, kaupallistettavan CO2-talteenoton mahdollistavia muita teknisiä konsepteja. Hankkeen pääkonseptilaitteena toimii sähköllä epäsuorasti kuumennettu rumpu-uuni, jolla pyritään valmistamaan hiilineutraaleja kalkkituotteita uusiutuvan sähkön ja CO2-talteenoton avulla.
Opinnäytetyön tavoitteena oli luoda soveltuvat mittauskäytännöt VTT:n rumpu-uunilla tuotettavien kalkkituotteiden laadunvarmistusta varten. Työ rajattiin koskemaan kalsinointiasteen ja reaktiivisuuden mittaamista. Työ toteutettiin laadullisena kehittämistyönä. Soveltuvimmat mittausmenetelmät tunnistettiin keräämällä vaadittava tietoperusta alan tutkimuksista, artikkeleista sekä muista tietolähteistä ja selvittämällä toimeksiantajan resurssit ja tarpeet.
Työn tuloksina saatiin luotua toimeksiantajan tarpeisiin soveltuvat mittausmenetelmät ja integroitua ne osaksi rumpu-uunin koeajotoimintaa. Tulokset vastasivat työlle asetettuihin tavoitteisiin.
Toteutettaviksi jatkotoimenpiteiksi tunnistettiin reaktiivisuusmittauksen mahdollinen skaalaamisen tarve pienemmälle näytemäärälle sekä kalkkinäytteiden näytteenottoon ja varastointiin liittyvien mahdollisten kosteus- ja karbonoitumishaasteiden todentaminen ja niiden mitigointi rinnakkaisnäytteiden ottamisella tulevista koeajoista.