Kokonaistyppipitoisuuden määritys öljynäytteistä Kjeldahl-menetelmällä
Levina, Eveliina (2022)
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022082319586
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022082319586
Tiivistelmä
Opinnäytetyön toimeksiantaja oli UPM-Kymmene Oyj ja työ tehtiin Lappeenrannan tutkimuskeskuksen laboratoriotiloissa. Opinnäytetyössä testattiin vaihtoehtoista tapaa mitata kokonaistyppipitoisuus puuperäisistä öljynäytteistä, koska typpipitoisuus vaikuttaa polttoaineen valmistuksessa käytettävien katalyyttien aktiivisuuteen. Energiatuotannossa puuperäisiä öljyjakeita voidaan hyödyntää polttamalla. Polton aikana sitoutunut typpi vapautuu NOx-päästöinä ja EU-direktiivi on määritellyt päästörajat päästökattodirektiivissä (EU 2016/2284). Opinnäytetyön tarkoituksena oli kehittää Kjeldahl-menetelmä, jolla voidaan määrittää kokonaistyppipitoisuus puupohjaisista öljynäytteistä.
Menetelmän kehityksessä sovellettiin voitelu- ja polttoaineöljyjen modifioitua Kjeldahl-menetelmää ASTM D3228-20. Poltto-ohjelmien kehitys suoritettiin optimoimalla näyte- ja reagenssimäärät sekä poltto-ohjelman lämpötilat ja ajat. Kehitetylle menetelmälle laskettiin alustavat määritys- ja toteamisrajat. Menetelmän oikeellisuuden varmistamiseksi suoritettiin kahden otoksen t-testi, jossa verrattiin kehitetyn menetelmän tuloksia CHNS/O- ja CNS-alkuaine-analysaattoreiden tuloksiin.
Opinnäytetyön tavoite saavutettiin ja saatiin kehitettyä kaksi poltto-ohjelmaa. Ensimmäinen ohjelma on tarkoitettu raakamäntyöljy- ja puhdasmäntyöljynäytteille ja toinen poltto-ohjelma on tarkoitettu mäntyöljypikinäytteille. T-testillä varmistettiin, että menetelmien välillä ei ole tilastollista eroa, eli tulokset ovat luotettavia.
Menetelmän kehityksessä sovellettiin voitelu- ja polttoaineöljyjen modifioitua Kjeldahl-menetelmää ASTM D3228-20. Poltto-ohjelmien kehitys suoritettiin optimoimalla näyte- ja reagenssimäärät sekä poltto-ohjelman lämpötilat ja ajat. Kehitetylle menetelmälle laskettiin alustavat määritys- ja toteamisrajat. Menetelmän oikeellisuuden varmistamiseksi suoritettiin kahden otoksen t-testi, jossa verrattiin kehitetyn menetelmän tuloksia CHNS/O- ja CNS-alkuaine-analysaattoreiden tuloksiin.
Opinnäytetyön tavoite saavutettiin ja saatiin kehitettyä kaksi poltto-ohjelmaa. Ensimmäinen ohjelma on tarkoitettu raakamäntyöljy- ja puhdasmäntyöljynäytteille ja toinen poltto-ohjelma on tarkoitettu mäntyöljypikinäytteille. T-testillä varmistettiin, että menetelmien välillä ei ole tilastollista eroa, eli tulokset ovat luotettavia.