TCD-hiilen suodatus

Abstract

Tämän opinnäytetyön aihe saatiin Hycamite TCD Technologies Ltd:ltä ja sen tavoitteena oli tutkia TCD-hiilen suodattamista. Tutkimuksen keskeisiä seikkoja olivat hiilen suodattavuus ja se, mitä kiintoaineesta liukenee suodokseen. Lisäksi selvitettiin suodatettavan lietteen optimaalista kiintoainepitoisuutta. Suodattuvuuden ymmärtäminen on tärkeää, jotta saadaan tutkimustietoa tuotantomittakaavan prosessilaitteiden valintaan. Suodoksen puhtauden määrittäminen on puolestaan olennaista koelaitoksen ympäristölupaa varten.

Opinnäytetyö koostuu teoriaosuudesta ja kokeellisesta osuudesta. Teoriaosuudessa käsitellään hiilen allotrooppeja, nesteen ja kiintoaineen erotusmenetelmiä sekä partikkelikoon määritystä. Kokeellinen osuus keskittyy TCD-hiilen suodattavuuden tutkimiseen laboratoriomittakaavassa, ja kokeessa arvioidaan myös katalyyttijäämien liukoisuutta suodinveteen. Kokeellisessa osuudessa tutkittujen metallien nimet ovat salatussa liitteessä. Tulosten perusteella optimaaliseksi kiintoainespitoisuudeksi määritettiin 33,3 %, mikä on tärkeää tietoa prosessin optimoinnin kannalta. Optimoinnin avulla voidaan parantaa prosessin kustannustehokkuutta.

Hycamite TCD Technologies Ltd provided the topic of this thesis to investigate the filtration of a carbon product. Key research questions included the filtration behaviour of carbon and the transfer of the solid matter to the filtrate. Additionally, the study sought to determine the optimal solid content of the slurry to be filtered. Understanding the filtration properties is essential for selecting suitable process equipment on a production scale. Determining the purity of the filtrate is critical for the environmental permit of the Customer Sample Facility.

The thesis includes a theory section and a research section. The theory covers allotropes of carbon, the separation of liquid and solids, different methods, and particle size determination. The experimental part studies the filtration of TCD carbon on a laboratory scale. The test examines the solubility of catalyst residues in the filter water. The names of the metals studied in the experimental section are in a confidential appendix. Based on the results, the optimal solid content was determined to be 33,3 %, which is crucial information for process optimization. Optimization can enhance the cost-efficiency of the process.