sunnuntai 14. helmikuuta 2016

Soodakattila



Soodakattilan tehtävä voidaan periaatteessa pelkistää kahteen osaan. Ensimmäinen on kemikaalien talteenotto ja toinen on palamislämmön talteenotto. Poltettaessa mustalipeää soodakattilassa siitä vapautuu rikkiä ja natriumia, joita tarvitaan prosessin muissa osissa. Mustalipeässä oleva orgaaninen osa palaa ja muuttuu lämpöenergiaksi. Tätä energiaa tarvitaan prosessin höyryenergian valmistukseen.

Kemikaalien talteenotossa mustalipeässä oleva rikki pelkistetään, jolloin se muuttuu natriumsulfidiksi. Osa natriumista muodostaa poltossa muodostuvan hiilidioksidin kanssa natriumkarbonaattia. Kaikki natrium ja rikki ei kuitenkaan reagoi kattilassa ja jää sulaan reagoimattomana natriumsulfaatti yhdisteenä. Kattilasta ulostulevassa sulassa on siis natriumsulfidia, natriumkarbonaattia ja natriumsulfaattia. Sulaa sekoitetaan kaustisoinnista tulevaan laihavalkolipeään, jolloin saadaan viherlipeää. Kaustisoinnissa viherlipeästä tehdään valkolipeää, jota käytetään varsinaisessa sellunkeitossa mutta tästä lisää tulevissa merkinnöissä.

Kattilaan tulevan mustalipeän kuiva-aine pitoisuutta on nostettu edellisessä prosessivaiheessa riittävän tehokaan polton varmistamiseksi. Kattilassa mustalipeässä oleva orgaaninen aines palaa ja muuttuu hiilidioksidiksi sekä lämpöenergiaksi. Savukaasuissa oleva lämpöenergia otetaan talteen siirtämällä se vesi-höyry järjestelmässä kattilaveteen. Höyrystyessään vesi muuttuu korkeapaine höyryksi, josta osa johdetaan turbiinille sähköntuotantoa varten. Osa taasen käytetään laitoksen prosessihöyrynä. Poltosta syntyvät savukaasut käsitellään erillisessä prosessi ja puhdistetaan ennen poistoa.

Soodakattilan ohjaamisessa pyritään pitämään vakaat olosuhteet kattilassa sekä ylläpitää mahdollisimman hyvää hyötysuhdetta. Ohjauksessa pyritään varmistamaan, että mustalipeä palaa maksimaalisesti kattilassa, eikä kulkeudu savukaasujen mukana pois kierrosta. Mustalipeän palamista voidaan muokata pisarakokoa säätämällä. Kattilaan tulee syöttää oikea määrä happea, jotta saavutetaan täydellinen palaminen sekä keon muoto. Kuitenkin hapen määrä täytyy pitää riittävän alhaisena, jotta reduktioaste pysyy riittävän korkeana.