Metallurgia ja teollisuusmineraalit

UTG toteutti nopeasti ja kustannustehokkaasti jälkiasennushankkeen, joka minimoi seisokkiajan

Heikko sekoitustulos uhkasi koko laitosinvestointia

FAKTAT

  • Hapettavan liuotuksen yleinen ongelma on riittämätön sekoitus, joka ilmenee usein heikkona hapen hyötyasteena tai ylipitkinä liuotusaikoina. Ääritilanteissa huono sekoitus rajoittaa reaktorin kapasiteettiä, jolloin reaktorista tulee koko laitosinvestoinnin takaisinmaksun pullonkaula.

  • UTG Mixing Groupin kokemus liuotusprosesseista ja sekoitusteknologioista mahdollistaa näiden haasteiden ratkaisemisen ja liuotuslinjaston kapasiteetin kasvattamisen.

Hapettavan paineliuotusprosessin (POX) pullonkaulan poistaminen

LÄHTÖTILANNE

Akkujen raaka-ainetuottaja oli ottamassa käyttöön paineliuotuslinjastoa (POX). Liuotuslaitos ei yltänyt toivottuun kapasiteettiin, sillä suunnitelman mukainen kiintoaineen syöttö tukki reaktorilinjan eikä happea pystytty hyödyntämään suunnitellulla tehokkuudella.

Ongelman syyksi epäiltiin tehotonta sekoitusta. Laitoksen autoklaavisekoittimien toimittaja kokeili erilaisia tapoja ongelman ratkaisemiseksi, mutta ei saanut aikaan tyydyttäviä tuloksia. Tässä vaiheessa asiakas otti yhteyttä UTG:hen.
Tutkimuksemme osoitti, että matalan liuotuskapasiteetin perussyy oli heikko sekoitus. UTG kykeni ratkaisemaan ongelman, vaikka laitteiston kokoonpano asetti tiukat reunaehdot järjestelmän muokkaukselle ja seisokin kestolle.

RATKAISUMME

Nopea ja kustannustehokas jälkiasennushanke, joka minimoi seisokkiajan

Kävi ilmi, että reaktorin alkuperäinen sekoitinelinyhdistelmä oli suunniteltu virheellisesti, minkä seurauksena syötetty kaasu tulvi alasekoittimessa katkaisten lietekierron. Yhdistettynä huonosti suunniteltuun poistoputkistoon ja virtaushaittoihin sekoittimen tulviminen aiheutti kiintoaineen kerääntymisen reaktorin alaosaan. Kiintoaineen laskeutuminen ja tulvivan kaasun heikko reaktioaste rajoittivat reaktorin liuotuskapasiteettia.

Sekoittimen tulvimisen ja sitä seuranneen kiintoaineen kertymisen perussyy ratkaistiin vaihtamalla vanha sekoitin uuteen, tehokkaammin kaasua dispergoivaan elimeen. Samalla virtaushaittoja ja poistoputkistoa modifioitiin sekoitukseen sopiviksi.

Ratkaisu toteutettiin kasvattamatta reaktorien sekoitustehoa, jolloin pystyttiin käyttämään nykyisiä käyttölaitteita, moottoreita ja tiivistysjärjestelmiä. Tämä mahdollisti nopean ja edullisen jälkiasennushankkeen, joka minimoi seisokkiajan.

TOTEUTUS

Uusi ratkaisu skaalattiin teollisuuskokoon, ja uusien läppien ja purkuaukkorakenteiden toiminta vahvistettiin laskennallisella simuloinnilla (CFD).

Sekoittimen uudistaminen aloitettiin haastattelemalla asiakkaan käyttöhenkilöstöä ja kuuntelemalla heidän kokemuksiaan liuotusprosessista. UTG tutki liuotetusta materiaalista otetun näytteen laboratoriossa ja simuloi sekoitusolosuhteita pienessä mittakaavassa vahvistaakseen ongelman perussyyn. Sitten suunniteltiin uusi sekoitinelin, jonka verrannollinen liuotuskapasiteetti määritettiin mittaamalla hapen aineensiirtonopeus.

Kun asiakas päätti toteuttaa uuden ratkaisun jälkiasennuksena nykyiseen laitteistoon, se skaalattiin teollisuuskokoon ja uusien syöttö- ja poistoputkistojen toiminta vahvistettiin laskennallisella simuloinnilla (CFD).

TULOKSET

Reaktorilinjaston nimelliskapasiteetti saavutettiin vain parin päivän jälkiasennuksen jälkeen. Vanhojen juoksupyörien ja säiliön sisäosien korvaaminen jälkiasennetulla ratkaisulla poisti riittämättömän kapasiteetin aiheuttamat menetykset.

Pienempi hapenkulutus tuo lisäsäästöjä päivittäin.

Kun hapettavan paineliuotuksen ongelma oli saatu ratkaistua, asiakas ja UTG alkoivat tutkia mahdollisuuksia parantaa atmosfäärisen liuotuksen suorituskykyä.

Lisätietoja:

Jussi Vaarno
COO
+358 497 799 570