Inkruster och utfällningar inom pappers- och massaindustrin

Inkruster och utfällningar i svartlutsindunstare

Bildningen av inkruster eller utfällningar vid indunstning av svartlut räknas som en av de mest allvarliga driftsproblemen i de moderna sulfatmassabruken. Utfällningarna delas ofta upp i olösliga och lösliga inkruster, där de olösliga (mestadels kalciumkarbonat) kräver ett komplicerat avlägsnande, vanligen med syra eller högtryckstvätt. De lösliga utfällningarna består vanligtvis av dubbelsalter av Na-CO₃-SO₄ (ex. burkeit eller dikarbonat) eller av natriumoxalat. Även om de senare är lättare att tvätta bort, kan de bildas i sådana stora mängder att indunstningskapaciteten kraftigt sänks trots ihärdigt tvättande. I båda fallen kan inkrusterna kraftigt minska kapaciteten och energiprestanda samt orsaka dyra driftstopp för bruket. Det är därför viktigt att förstå hur inkrusteringen bildas och hur den kan minskas.

Inkruster och utfällningar i fiberlinjen

Utfällningar av måttligt lösliga salter, såsom kalciumoxalat, bariumsulfat och kalciumkarbonat, kan kraftigt minska tillgängligheten av processutrustning i fiberlinjen. Risken för utfällningar beror mestadels på den totala tillförseln av processfrämmande grundämnen (PFG), men även processlösningarna. Återvinning av processvatten minskar vattenkonsumtionen men kan också leda till en ansamling av PFG och därmed ökad utfällningsrisk. Det är därför mycket viktigt att förstå de tekniska förhållanden där utfällningarna uppstår.

RISE utreder problem med inkruster och utfällningar

RISE hjälper massabruk att utreda och minska sina problem med inkruster på fyra olika sätt:

Inkrustanalyser: Att analysera prover av sina inkruster är ofta ett första steg i att utreda problemen. När man vet exakt vad som har fällt ut, får man en uppfattning om vad som kan vara orsak och vilka åtgärder som är möjliga. Förutom rena analyser hjälper även RISE med konsultation kring att tolka analyssvaren och ge förslag på möjliga åtgärder på bruket.

Modellering: Om man gör processförändringar leder det normalt till att kemin i brukets strömmar ändras, vilket kan leda till att problem med inkruster och utfällningar uppstår. Samtidigt är kemin komplex och inte enkel att förutsäga. RISE har dock många års erfarenhet av att studera sådana system, under vilka vi har utvecklat en kemisk jämviktsmodell för bildning av måttligt lösliga salter. Denna modell kan användas redan i planeringsfasen av en ombyggnad för att med hjälp av processimulering uppskatta risken för utfällningar och testa olika metoder för att minimera den. Vi kan även göra direkta simuleringar av lösligheter i programvaran OLI Studio.

Löslighetsexperiment: RISE kan också utföra löslighetsexperiment på era specifika procesströmmar för att bedöma risken för utfällningar. En typiska studie inkluderar utfällning av de vanligaste måttligt lösliga salter som finns i fiberlinjen, dvs kalciumkarbonat, kalciumoxalat och bariumsulfat, men även andra föreningar kan undersökas vid behov. Temperatur, pH, jonstyrka och COD-nivåer är bara några av de parametrar vars effekt kan utvärderas. Resultaten kan därefter jämföras med RISE databas och implementeras i en simuleringsmodell eller vara till underlag i olika utredningar.

Utfällningsexperiment: RISE har en världsunik dedikerad utrustning för att studera inkrustering och utfällningar. Den tillåter både studier i labb och fullskala. Läs mer om denna pilot.