Så gör pappersindustrin stora energibesparingar
Om granflis förbehandlas och raffineringen optimeras vid produktionen av tryckpapper skulle energianvändningen kunna minska med 100 GWh/år i ett pappersbruk. Det motsvarar uppvärmningen av 5 000 eluppvärmda villor eller elen som krävs för att driva 25 000 elbilar. Det visar en avhandling vid Mittuniversitetets forskningscentrum FSCN.
– Avhandlingen visar att förbehandling av träflis med en låg dos av sulfit kombinerat med ökad raffineringsintensitet är en framgångsrik metod för att minska energiförbrukning i pappersbruk för mekanisk massa. Metoden är kommersiellt tillgänglig och studierna har genomförts i fabriksskala vid Holmens pappersbruk Braviken, säger doktoranden Erik Nelsson.
– Samtidigt som vi minskar energianvändningen sänker vi produktionskostnaderna och ökar produktionskapaciteten för massalinjen med 25 procent. Det är mycket bra resultat.
Tillsatte natriumsulfit i låg dos
Erik Nelsson har studerat förbättrad energieffektivitet i fabriksskaleproduktion vid Holmens pappersbruk Braviken i Norrköping. Genom att kombinera ökad vedmjukning genom förbehandling av granveden med vatten och natriumsulfit tillsammans med ökad raffineringsintensitet nås en mer energieffektiv raffinering (sönderdelning och bearbetning av träfibrerna till pappersmassa).
– Vi tillsatte natriumsulfit i mycket låga doser samtidigt som vi bytte till nya malskivor i raffinörerna i pappersbruket, säger Erik Nelsson.
– Det gav ökad produktionskapacitet och lägre energiförbrukning. Vi har också studerat olika raffineringstemperaturer. Kombinationen av ökad raffineringstemperatur och tillsats av natriumsulfit var intressant och gav pappersmassa med mycket högre styrka samtidigt som vi halverade andelen spetor i massan.
Energintensiv industri
Pappers- och massaindustrin är en energiintensiv industri där en relativt liten förbättring kan ge stora effekter på energiförbrukningen. Raffineringsprocessen, där träflis sönderdelas till pappersmassa, är den processdel med störst potential för att spara energi.
Massalinjen vid Holmens bruk i Braviken byggdes 2008 och var redan innan dessa studier en av världens mest energieffektiva linjer. Genom att använda de energibesparingstekniker som presenteras i avhandlingen kan produktionskapaciteten öka med 25 procent och energiförbrukningen minska med 15 procent – det ger möjlighet att i framtiden minska elförbrukningen med upp till 100 GWh/år vid Bravikens pappersbruk, givet att den ökade produktionskapaciteten används för att ersätta massaproduktion i äldre massalinjer.
Doktorerade på deltid
– Erik Nelsson har varit doktorand vid FSCN på deltid och parallellt arbetat på Holmens huvudkontor. Detta är ett framgångsrikt exempel på när en industrianställd kan doktorera på deltid – vi får en tydlig koppling till produktionen och kan samarbeta kring tillämpningar, metodutveckling och teknik, säger handledaren Birgitta Engberg, forskare vid FSCN.
Avhandlingen är en del i det stora forskningsprogrammet e2mp, energieffektivitet i mekanisk massaproduktion, som genomförs vid FSCN. Forskningsprofilen finansieras av KK-stiftelsen, Mittuniversitetet, Holmen, SCA, Stora Enso och Valmet. I en slutrapport som nyligen redovisats för den del av e2mp som finansierats av Energimyndigheten har fullskaleförsök vid pappersbruk visat att energiförbrukningen kan minska med mellan 14 och 28 procent för olika papperskvaliteteter.
Avhandlingen: Improved energy efficiency in mill scale production of mechanical pulp by increased wood softening and refining intensity
Den 21 april försvarar Erik Nelsson sin avhandling vid Mittuniversitetet, Campus Sundsvall. Här hittar du hela avhandlingen.
Kontakt: Erik Nelsson, Group Leader, New Business Development, Holmen AB, 072-700 50 18, e-post: erik.nelsson@holmen.comPer Engstrand, professor och huvudhandledare FSCN, 010-142 86 49, e-post: per.engstrand@miun.seBirgitta Engberg, forskare och handledare, FSCN, 010-142 88 97, e-post: birgitta.engberg@miun.se
