Effektivare indunstning i sulfatmassabruk kan spara mycket energi
Indunstningen är en av de processer som slukar mest energi i ett pappersbruk. I en doktorsavhandling på Chalmers beskriver Jessica Algehed hur man kan utnyttja värme från olika delar av bruket för att driva indunstningen, men också hur indunstningen själv kan bli en leverantör av värme. Med ny design på processen kan man göra energibesparingar motsvande behovet för 12 000 villor.
Sulfatmassa, som används för att tillverka kartong och papper, framställs av ved och är en av skogsindustrins viktigaste produkter. Vid tillverkning av sulfatmassa omvandlas mindre än hälften av veden till massa, resten blir biobränsle i form av bark och lignin. Detta biobränsle täcker ibland massabrukets energibehov, men oftast används också fossila bränslen. Genom bättre energiutnyttjande i massabruket kan användningen av fossila bränslen minska. I vissa fall kan även biobränsle frigöras, som t ex kan ersätta fossilt bränsle i kommunala kraftvärmeverk eller andra industrier.
Ett bra sätt att spara energi i ett massabruk är att öka värmeutbytet mellan olika delar av bruket och på så sätt använda energin flera gånger. Detta kräver dock att vissa delar av bruket drivs vid andra temperaturer än idag. Den del som lättast klarar detta och samtidigt är en av de största energianvändarna i ett massabruk är den så kallade indunstningen.
I denna avhandling visas hur man i framtiden skulle kunna utnyttja värme från olika delar av bruket för att driva indunstningen, men också hur indunstningen skulle kunna drivas för att själv bli en leverantör av värme. Arbetet belyser de tekniska, ekonomiska och miljömässiga konsekvenserna av ny indunstningsdesign såväl som dess påverkan på övriga delar av bruket.
De föreslagna indunstningsanläggningarna kan ge stora energibesparingar till samma kostnader som idag. I vissa fall kan man spara över 90 % av indunstningens primärvärmebehov, vilket för ett medelstort svenskt massabruk innebär en årlig bränslebesparing på ungefär 0,3 TWh (vilket motsvarar uppvärmningen av ca 12 000 villor). Dessutom bidrar alla anläggningarna till minskade utsläpp av fossil koldioxid. De föreslagna anläggningarna är baserade på känd teknik. De nya driftbetingelserna kräver dock ytterligare forskning om t ex eventuella utfällningar och materialproblem.
Avhandlingen ”Energy Efficient Evaporation in Future Kraft Pulp Mills” försvarades vid en offentlig disputation på Chalmers den 7 juni.
Kontaktinformation
Mer information:
Jessica Algehed, Värmeteknik och maskinlära, Chalmers tekniska högskola,
tel: 031-772 3016, e-post: jessica.algehed@hpt.chalmers.se
