Suolahapon regenerointilaitoksen ilmapäästöihin liittyvä BAT-selvitys
Immonen, Juuli (2020)
Immonen, Juuli
2020
Ympäristö- ja energiatekniikan DI-tutkinto-ohjelma - Degree Programme in Environmental and Energy Engineering, MSc (Tech)
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-05-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004294312
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202004294312
Tiivistelmä
SSAB Europe Oy:n Hämeenlinnan tehtaan pääasiallista toimintaa eli rautametallien jalostusta koskeva parhaan käyttökelpoisen tekniikan vertailuasiakirja (engl. Best Available Techniques Reference Document, BREF) on päivittymässä ja päivitetty asiakirja astuu voimaan vuoden 2020 lopussa. Päivittymisen myötä muun muassa suolahapon regeneroinnin ilmapäästöjen raja-arvot tulevat todennäköisesti tiukentumaan huomattavasti. Suolahapon regenerointilaitoksella eli elvyttämöllä tehtaan peittauslinjan käyttämä suolahappo kierrätetään takaisin prosessiin pyrohydrolyyttisen regenerointireaktion kautta. Reaktiossa syntyy vetykloridia ja hiukkasia sisältävää savukaasua, jota seuraavissa prosessivaiheissa pestään vedellä. Valtaosa vetykloridista absorboituu pesunesteeseen muodostaen peittaukselle käyttökelpoista suolahappoa, mutta pieni osuus päätyy savukaasujen mukana ympäristöön. Tässä diplomityössä tutkitaan mahdollisuuksia SSAB Hämeenlinnan tehtaan elvyttämöiden vetykloridi- ja hiukkaspäästöjen alentamiseen.
SSAB Hämeenlinnan elvyttämöillä ovat jo nykyisellään käytössä kaikki vertailuasiakirjassa esitetyt ilmapäästöjen hallintaan liittyvät parhaat käyttökelpoiset tekniikat, mutta silti nykyisetkin päästörajat toisinaan ylittyvät. Diplomityössä pyrittiin kyselyn avulla selvittämään, millaisilla tekniikoilla muut eurooppalaiset elvyttämöt pääsevät lähelle vertailuasiakirjan luonnoksissa esitettyjä päästörajoja. Mahdollisia soveltuvia savukaasujen puhdistustekniikoita tutkittiin myös kirjallisuudesta. Lisäksi kokeellisena osuutena tutustuttiin savukaasupäästöjen mittaus- ja analyysimenetelmiin suorittamalla päästömittauksia Hämeenlinnan elvyttämöillä.
Vaikuttaa todennäköiseltä, että Hämeenlinnan elvyttämöille joudutaan hankkimaan uusia savukaasun puhdistuskomponentteja uusiin tiukempiin päästörajoihin pääsemiseksi. Kirjallisuuden ja muilta laitoksilta raportoitujen tietojen perusteella märkäpesurit, kuten venturi- ja täytekappalepesurit, vaikuttaisivat soveltuvan hyvin elvyttämöiden savukaasujen puhdistamiseen. Märkäpesureita voidaan pesutehon parantamiseksi asentaa savukanavaan useampia peräkkäin, kuten onkin ainakin yhdellä alhaisia päästöjä raportoineella elvyttämöllä tehty. Myös kirjallisuudesta löytyy viitteitä monivaiheisen puhdistuksen tehokkuudesta. Puhdistustehonsa puolesta myös märkä sähkösuodatin voisi soveltua elvyttämöiden savukaasujen puhdistukseen.
Päästömittauksia suoritettaessa todettiin, että tulokset voivat vaihdella suurestikin sekä mittaussarjan sisällä että eri mittaussarjojen välillä. Lisäksi huomattiin, että tulosten hajontaa selittäviä tekijöitä voi olla haastavaa löytää. Elvyttämöiden toiminta vaikuttaakin olevan jossain määrin epävakaata, mikä häiritsee savukaasupesureiden optimaalista toimintaa ja aiheuttaa satunnaisia päästörajojen ylityksiä, joiden syitä ei aina pystytä paikantamaan. Riippumatta siitä, millaisia savukaasun puhdistusteknologioita SSAB Hämeenlinnan elvyttämöillä jatkossa hyödynnetään, prosessin vakaata toimintaa ja päästöjen hallintaa tulisi tukea prosessin tarkemmalla ajokäytännöllä ja luotettavilla mittalaitteilla.
SSAB Hämeenlinnan elvyttämöillä ovat jo nykyisellään käytössä kaikki vertailuasiakirjassa esitetyt ilmapäästöjen hallintaan liittyvät parhaat käyttökelpoiset tekniikat, mutta silti nykyisetkin päästörajat toisinaan ylittyvät. Diplomityössä pyrittiin kyselyn avulla selvittämään, millaisilla tekniikoilla muut eurooppalaiset elvyttämöt pääsevät lähelle vertailuasiakirjan luonnoksissa esitettyjä päästörajoja. Mahdollisia soveltuvia savukaasujen puhdistustekniikoita tutkittiin myös kirjallisuudesta. Lisäksi kokeellisena osuutena tutustuttiin savukaasupäästöjen mittaus- ja analyysimenetelmiin suorittamalla päästömittauksia Hämeenlinnan elvyttämöillä.
Vaikuttaa todennäköiseltä, että Hämeenlinnan elvyttämöille joudutaan hankkimaan uusia savukaasun puhdistuskomponentteja uusiin tiukempiin päästörajoihin pääsemiseksi. Kirjallisuuden ja muilta laitoksilta raportoitujen tietojen perusteella märkäpesurit, kuten venturi- ja täytekappalepesurit, vaikuttaisivat soveltuvan hyvin elvyttämöiden savukaasujen puhdistamiseen. Märkäpesureita voidaan pesutehon parantamiseksi asentaa savukanavaan useampia peräkkäin, kuten onkin ainakin yhdellä alhaisia päästöjä raportoineella elvyttämöllä tehty. Myös kirjallisuudesta löytyy viitteitä monivaiheisen puhdistuksen tehokkuudesta. Puhdistustehonsa puolesta myös märkä sähkösuodatin voisi soveltua elvyttämöiden savukaasujen puhdistukseen.
Päästömittauksia suoritettaessa todettiin, että tulokset voivat vaihdella suurestikin sekä mittaussarjan sisällä että eri mittaussarjojen välillä. Lisäksi huomattiin, että tulosten hajontaa selittäviä tekijöitä voi olla haastavaa löytää. Elvyttämöiden toiminta vaikuttaakin olevan jossain määrin epävakaata, mikä häiritsee savukaasupesureiden optimaalista toimintaa ja aiheuttaa satunnaisia päästörajojen ylityksiä, joiden syitä ei aina pystytä paikantamaan. Riippumatta siitä, millaisia savukaasun puhdistusteknologioita SSAB Hämeenlinnan elvyttämöillä jatkossa hyödynnetään, prosessin vakaata toimintaa ja päästöjen hallintaa tulisi tukea prosessin tarkemmalla ajokäytännöllä ja luotettavilla mittalaitteilla.