Hydrometallurgisen autoklaavin lämmitysmenetelmät

Abstract

Opinnäytetyössä selvitettiin vaihtoehtoisia sähkölämmitysmenetelmiä hydrometallurgisen autoklaavin lämmitysmenetelmäksi, ja arvioitiin niiden sopivuutta nykyisen suoran höyrylämmityksen korvaajana. Suoran höyrylämmityksen seurauksena lietteen sekaan kondensoituu prosessin aikana vettä, joka on myöhemmin suodatettava pois ja lisää alavirran laitteiden kustannuksia. Lisäksi suora höyrylämmitys perustuu maakaasusta saatuun energiaan, joka kasvattaa autoklaavin hiilijalanjälkeä. Tutkimuksessa kiinnostavia vaihtoehtoja olivat autoklaavin sisälle tai kuorelle sijoitettavat vastustyypit. Työssä avattiin prosessin toimintaa, ja selvitettiin autoklaavin energiankulutukseen liittyvät tiedot, kuten lietteen lämpötilan noston vaatima lämpöenergia ja lämmitysteho. Lisäksi arvioitiin ympäristöön säteilynä siirtyvän häviöenergian vaikutusta prosessin energiankulutukseen. Lämmityksen kriteerien pohjalta tietoa vaihtoehtoisista lämmitysmenetelmistä hankittiin verkkolähteistä, sekä alan yrityksen edustajan kanssa tehdyn yhteistyön avulla. Tutkimuksessa havaittiin, että autoklaavin kuorelle asennettavien silikonimattojen tai vannevastusten käyttölämpötila-alue ja pintateho jää kauas prosessin vaatimuksista. Laipalliset uppokuumentimet puolestaan sopisivat autoklaavin pääasialliseksi lämmitysmenetelmäksi, mutta sillä saavutetut hyödyt tuskin ylittäisivät korkeita käyttöönottokustannuksia. Huomattiin myös, että järkevä toimi ympäristövaikutusten vähentämiseksi voisi olla sähkökattilan käyttö suoran höyrylämmityksen vaatiman höyryn tuotannossa.