Vahvaliemen varastointikapasiteetin nosto
Katainen, Jouni (2024)
2024
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-2024122738139
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024122738139
Tiivistelmä
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tilaajana toimi Mondi Powerflute Oy. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää mahdollisuuksia lisätä voimakattilan polttaman vahvaliemen kapasiteettia. Mondi Powerflute valmistaa tehtaallaan fluting-kartonkia NSSC-puolisellumassasta (Neutral Sulphite Semi-Chemical), jonka keittoprosessin sivutuotteena
syntyy neutraalisulfiittilientä eli laihalientä. Tämä liemi sisältää keitossa raaka-aine koivusta irronnutta lignoselluloosaa, kemikaaleja ja energiaa, joita voidaan hyödyntää uudelleen keitossa ja energiantuotannossa. Liemen sisältämä rikki ja energia kierrätetään tehtaalla haihdutus- ja polttoprosessin kautta savukaasupesuriin,
jossa syntyy keittonestettä, jota käytetään taas massan keitossa. Vahvaliemisäiliön kapasiteetin ollessa rajallinen, joudutaan vahvalientä tietyissä tilanteissa säästämään ja tällöin vahvaliemen sijasta joudutaan käyttämään energian tuottamiseen raskasta polttoöljyä. Tämä kasvattaa tehtaan kustannuksia. Ylösajon aikana, jos
vahvalientä on varastossa riittävästi, voidaan sitä käyttää energian tuottamiseen ja samalla valmistaa keittonestettä.
Opinnäytetyössä tarkasteltiin mahdollisuuksia vahvaliemisäiliön kapasiteetin kasvattamiseen, joka vähentäisi
raskaan polttoöljyn käyttöä voimalaitoksen ylösajon ja erikoistilanteiden, kuten pesuseisokkien aikana. Työn
sivutuotteena tarkasteltiin, miten prosessien optimointi vaikuttaa varastointikapasiteetin lisäykseen ja taloudelliseen säästöpotentiaaliin raaka-ainekustannusten näkökulmasta. Valmet DNA-järjestelmän tietokantaa,
Mondin dokumentaatioita sekä aikaisempia opinnäytetöitä hyödyntämällä pystyttiin laskemaan Microsoft Excel-taulukkolaskentaohjelmaa hyödyntämällä hyvällä tarkkuudella vahvaliemen varastointikapasiteetin noston
kannattavuus nykyhetkelle.
Johtopäätöksenä laihaliemen ollessa prosessin jätetuote, on sen polttaminen ehdottomasti järkevintä jätteenkäsittelyn, energiantuotannon sekä kemikaalien talteenoton näkökulmasta. Verotukselliset seikat kuten meneillään oleva selvitys biopolttoaineiden verottamisesta voi vaikuttaa varastointikapasiteetin kannattavuuteen
negatiivisesti, kuitenkin säilyttäen vahvaliemen lisäkäytöllä merkittävän edun. Lisäksi mahdolliset säästöt
päästömaksujen vähentämisessä tuovat merkittävän edun. Vahvaliemen käyttö vähentää ulkoisia polttoainekustannuksia sekä ympäristökuormitusta, koska se on uusiutuva energianlähde verrattuna fossiilisiin polttoaineisiin. Kuitenkin tämä vaatii myös prosessin optimointia parhaan lopputuloksen saavuttamiseksi. Opinnäytetyön lopputuloksena saatiin määriteltyä vuotuinen säästöpotentiaali vahvaliemen kapasiteetin nostolle vuodessa sekä vahvaliemen optimaalinen varastointikapasiteetti noin.
Tämän opinnäytetyön tilaajana toimi Mondi Powerflute Oy. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää mahdollisuuksia lisätä voimakattilan polttaman vahvaliemen kapasiteettia. Mondi Powerflute valmistaa tehtaallaan fluting-kartonkia NSSC-puolisellumassasta (Neutral Sulphite Semi-Chemical), jonka keittoprosessin sivutuotteena
syntyy neutraalisulfiittilientä eli laihalientä. Tämä liemi sisältää keitossa raaka-aine koivusta irronnutta lignoselluloosaa, kemikaaleja ja energiaa, joita voidaan hyödyntää uudelleen keitossa ja energiantuotannossa. Liemen sisältämä rikki ja energia kierrätetään tehtaalla haihdutus- ja polttoprosessin kautta savukaasupesuriin,
jossa syntyy keittonestettä, jota käytetään taas massan keitossa. Vahvaliemisäiliön kapasiteetin ollessa rajallinen, joudutaan vahvalientä tietyissä tilanteissa säästämään ja tällöin vahvaliemen sijasta joudutaan käyttämään energian tuottamiseen raskasta polttoöljyä. Tämä kasvattaa tehtaan kustannuksia. Ylösajon aikana, jos
vahvalientä on varastossa riittävästi, voidaan sitä käyttää energian tuottamiseen ja samalla valmistaa keittonestettä.
Opinnäytetyössä tarkasteltiin mahdollisuuksia vahvaliemisäiliön kapasiteetin kasvattamiseen, joka vähentäisi
raskaan polttoöljyn käyttöä voimalaitoksen ylösajon ja erikoistilanteiden, kuten pesuseisokkien aikana. Työn
sivutuotteena tarkasteltiin, miten prosessien optimointi vaikuttaa varastointikapasiteetin lisäykseen ja taloudelliseen säästöpotentiaaliin raaka-ainekustannusten näkökulmasta. Valmet DNA-järjestelmän tietokantaa,
Mondin dokumentaatioita sekä aikaisempia opinnäytetöitä hyödyntämällä pystyttiin laskemaan Microsoft Excel-taulukkolaskentaohjelmaa hyödyntämällä hyvällä tarkkuudella vahvaliemen varastointikapasiteetin noston
kannattavuus nykyhetkelle.
Johtopäätöksenä laihaliemen ollessa prosessin jätetuote, on sen polttaminen ehdottomasti järkevintä jätteenkäsittelyn, energiantuotannon sekä kemikaalien talteenoton näkökulmasta. Verotukselliset seikat kuten meneillään oleva selvitys biopolttoaineiden verottamisesta voi vaikuttaa varastointikapasiteetin kannattavuuteen
negatiivisesti, kuitenkin säilyttäen vahvaliemen lisäkäytöllä merkittävän edun. Lisäksi mahdolliset säästöt
päästömaksujen vähentämisessä tuovat merkittävän edun. Vahvaliemen käyttö vähentää ulkoisia polttoainekustannuksia sekä ympäristökuormitusta, koska se on uusiutuva energianlähde verrattuna fossiilisiin polttoaineisiin. Kuitenkin tämä vaatii myös prosessin optimointia parhaan lopputuloksen saavuttamiseksi. Opinnäytetyön lopputuloksena saatiin määriteltyä vuotuinen säästöpotentiaali vahvaliemen kapasiteetin nostolle vuodessa sekä vahvaliemen optimaalinen varastointikapasiteetti noin.