Katodien korroosio natriumkloraattitehtaan alasajossa
Nyrjä, Iida (2025)
2025
Materiaalitekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Materials Engineering
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
2025-02-17
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202502152219
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202502152219
Tiivistelmä
Tämä diplomityö käsittelee natriumkloraattitehtaan katodien korroosiota tehtaan alasajon seurauksena. Natriumkloraattia valmistetaan elektrolyysiprosessilla, jossa käytetään teräskatodeja. Tehtaan pysäytyksen myötä katodinen suojaus poistuu, jolloin katodit altistuvat hapettavalle elektrolyytille ja alkavat syöpyä. Katodien korroosio on haitallinen ominaisuus, sillä se lyhentää katodien käyttöikää, heikentää virtahyötysuhdetta ja kontaminoi elektrolyyttiä.
Työ suoritettiin Kemira Chemicals Oy:n Äetsän natriumkloraattitehtaalla. Työn tavoitteena oli selvittää tapa mitata alasajon seurauksena tapahtuvan katodien korroosion määrää teollisen kokoluokan laitoksessa. Tämän mittaustavan avulla pystyttäisi tutkimaan tarkemmin korroosioon vaikuttavia eri tekijöitä ja sitä kautta vähentämään tapahtuvaa korroosiota tulevaisuudessa.
Korroosioon vaikuttavia tekijöitä selvitettiin kirjallisuudesta. Merkittävimpiä näistä ovat elektrolyytin koostumus, prosessiolosuhteet ja alasajotavat. Erityisesti elektrolyytin natriumdikromaattipitoisuus vaikuttaa merkittävästi korroosion voimakkuuteen ja syntyneiden korroosiotuotteiden tyyppiin, mitkä taas vaikuttavat katodien hyötysuhteeseen. Korroosion vähentämiseksi tämän pitoisuuden tulee olla riittävän korkea.
Kokeellisessa osuudessa mitattiin elektrolyytin rautapitoisuutta alasajon jälkeen. Mittauksia suoritettiin kahdelta eri näytteenottopaikalta useissa näytesarjoissa edustavan mittaustavan löytämiseksi. Saaduissa tuloksissa oli paljon vaihtelua ja luotettavan mittaustavan löytäminen osoittautui paljon ennakko-oletusta haastavammaksi. Tähän vaikutti ainakin kennojen pohjalle ajan myötä kertyvä rautasakka, joka vaikutti tuloksiin. Saatuja tuloksia ja havaintoja pystytään kuitenkin hyödyntämään tutkimuksen kohteena olevan natriumkloraattitehtaan katodien korroosion arvioinnissa. Tutkimuksen myötä määritettiin myös arvio yhden seisakin aikana irronneen raudan määrästä ja tehtiin useita hyödyllisiä havaintoja mahdollista jatkotutkimusta ajatellen. Sillä luotettavien tulosten saamiseksi, mittausmenetelmä vaatii lisää kehitystä.
Työ suoritettiin Kemira Chemicals Oy:n Äetsän natriumkloraattitehtaalla. Työn tavoitteena oli selvittää tapa mitata alasajon seurauksena tapahtuvan katodien korroosion määrää teollisen kokoluokan laitoksessa. Tämän mittaustavan avulla pystyttäisi tutkimaan tarkemmin korroosioon vaikuttavia eri tekijöitä ja sitä kautta vähentämään tapahtuvaa korroosiota tulevaisuudessa.
Korroosioon vaikuttavia tekijöitä selvitettiin kirjallisuudesta. Merkittävimpiä näistä ovat elektrolyytin koostumus, prosessiolosuhteet ja alasajotavat. Erityisesti elektrolyytin natriumdikromaattipitoisuus vaikuttaa merkittävästi korroosion voimakkuuteen ja syntyneiden korroosiotuotteiden tyyppiin, mitkä taas vaikuttavat katodien hyötysuhteeseen. Korroosion vähentämiseksi tämän pitoisuuden tulee olla riittävän korkea.
Kokeellisessa osuudessa mitattiin elektrolyytin rautapitoisuutta alasajon jälkeen. Mittauksia suoritettiin kahdelta eri näytteenottopaikalta useissa näytesarjoissa edustavan mittaustavan löytämiseksi. Saaduissa tuloksissa oli paljon vaihtelua ja luotettavan mittaustavan löytäminen osoittautui paljon ennakko-oletusta haastavammaksi. Tähän vaikutti ainakin kennojen pohjalle ajan myötä kertyvä rautasakka, joka vaikutti tuloksiin. Saatuja tuloksia ja havaintoja pystytään kuitenkin hyödyntämään tutkimuksen kohteena olevan natriumkloraattitehtaan katodien korroosion arvioinnissa. Tutkimuksen myötä määritettiin myös arvio yhden seisakin aikana irronneen raudan määrästä ja tehtiin useita hyödyllisiä havaintoja mahdollista jatkotutkimusta ajatellen. Sillä luotettavien tulosten saamiseksi, mittausmenetelmä vaatii lisää kehitystä.