Vahvahappoliuotuksen lämmönsiirtimien energiatehokkuuden selvittäminen: Case Boliden Kokkola Oy
Olkkola, Annukka (2020)
Olkkola, Annukka
2020
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-202002042032
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-202002042032
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutkittiin Boliden Kokkola Oy:n katodituotantoprosessin liuotusvaiheen lämmöntarvetta ja vertailtiin keskenään kahta erityyppistä lämmönsiirtojärjestelmää ja niiden tehokkuutta sekä lämmityskapasiteettia. Tutkittavat lämmönsiirtimet olivat vastavirtainen putkilämmönvaihdin ja reaktorin sisäinen lämmityselementti.
Opinnäytetyön alussa esiteltiin termodynamiikan keskeiset käsitteet ja Boliden Kokkola Oy:n tuotantoprosessi sekä tarkemmin katodintuotantoprosessi ja vahvahappoliuotus. Sen jälkeen tarkasteltiin lyhyesti höyryn ominaisuuksia ja toimeksiantajan lämmönsiirtimiä.
Putkilämmönvaihtimella suoritettiin työn aikana kolme eri tutkimusajoa, joiden tulokset taulukoitiin ja joiden perusteella laskettiin putkilämmönvaihtimen kokonaislämmönsiirtokerroin, maksimikapasiteetti ja rekuperaatioaste. Tuloksia verrattiin laskennalliseen lämmitystarpeeseen ja olemassa oleviin reaktorin lämmityselementin testituloksiin. Lisäksi tarkasteltiin likaantumisen vaikutuksia lämmönvaihtimessa. Lopuksi esiteltiin keskeiset tulokset ja kehitysideat.
Opinnäytetyön alussa esiteltiin termodynamiikan keskeiset käsitteet ja Boliden Kokkola Oy:n tuotantoprosessi sekä tarkemmin katodintuotantoprosessi ja vahvahappoliuotus. Sen jälkeen tarkasteltiin lyhyesti höyryn ominaisuuksia ja toimeksiantajan lämmönsiirtimiä.
Putkilämmönvaihtimella suoritettiin työn aikana kolme eri tutkimusajoa, joiden tulokset taulukoitiin ja joiden perusteella laskettiin putkilämmönvaihtimen kokonaislämmönsiirtokerroin, maksimikapasiteetti ja rekuperaatioaste. Tuloksia verrattiin laskennalliseen lämmitystarpeeseen ja olemassa oleviin reaktorin lämmityselementin testituloksiin. Lisäksi tarkasteltiin likaantumisen vaikutuksia lämmönvaihtimessa. Lopuksi esiteltiin keskeiset tulokset ja kehitysideat.