Maximizing of water recovery in nanofiltration of mine process waters by using antiscalants

Reverse osmosis and nanofiltration are among the most effective and widely used desalination and water softening technologies. They can also be used to treat mining wastewaters and are capable of producing water of extremely high purity, regardless of the high concentrations of toxic heavy metals and extreme pH and salinity. However, challenges with recovering the salts and metals from mining wastewaters in exploitable form, as well as problems with scaling still limit the process efficiency and the ratio of purified water recoverable from process waters. To address the problem of membrane scaling caused by calcium sulfate, batch filtration experiments with the Desal-5 DL nanofiltration membrane, three commercial antiscalants and actual mine process water from a copper mine were performed. The aim of these experiments was to find process conditions where maximum water recovery would be achieved before significant scaling or irreversible membrane fouling would occur and to further improve water recovery by addition of antiscalants. Water recovery of 70 % was reached with the experimental setups by optimizing process conditions. PC-504T antiscaling agent was determined to be the most effective of the three antiscalants used and the addition of 5 ppm of PC-504T allowed the water recovery to be further increased from 70 % to 85 % before major scaling was observed. In these conditions 92 % calcium rejection was achieved.

Toimittajahallintaprosessin kehittäminen

Nykyaikaisessa monipuolisessa liiketoimintaympäristössä, tieto joka saadaan koko toimitusketjun osapuolilta, on perusedellytys menestykselle. Ammattimaisessa hankinnassa keskitytään kokonaisuuden hallintamenetelmiin, joissa keskitytään ohjaamaan toimittajasuhteita, prosesseja ja tuloksia. Näistä erityispiirteistä johtuen, toimittajahallinta on yksi tärkeimmistä hankinnan tehtävistä. Toimittajahallinta vaatii laaja-alaista asiantuntijuutta ja yhteistyötä, niin sisäisten, kuin ulkoisten sidosryhmien kanssa. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia kokonaisvaltaisesti hankintaa ja toimittajahallintaa, sekä kehittää suositukset kattavalle toimittajahallintaprosessille kohdeyrityksen hankintakategorialle. Tutkimuksen kirjallisuusselvitys perustuu kahteen osa-alueeseen, jotka ovat olennaisia kohdeyrityksen kokonaisvaltaisessa hankintaprosessissa. Ensimmäisessä osassa tarkastellaan hankintatoimea yrityksen sisäisistä näkökulmista, joita ovat hankinta, muutoksenhallinta ja prosessijohtaminen. Toisessa osassa hankintatoimea tarkastellaan toimittajayhteistyön näkökulmista, joita ovat toimittajahallinta, toimittajien luokittelu ja suorituskyvyn mittaaminen. Tutkimuksen tulosten perusteella kohteena olevan hankintakategorian kehityskohteiksi erityisesti nousivat kokonaisuuden ja kaikkien toimitusketjun osien kustannustehokkuuden analysointi, kokonaiskustannustenhallinta, prosessien määrittäminen ja syklisyys, sekä yhteistyön merkitys poikkifunktionaalisten ryhmien kanssa.

Taloudellisen ohjauksen kehittäminen projektiliiketoimintaa harjoittavassa yrityksessä, tapaustutkimus

Tämän Pro Gadu –tutkielman keskeisimpänä tavoitteena oli tutkia millaisista osa-alueista projektiliiketoiminnan taloudellisen ohjauksen kokonaisuus muodostuu ja miten näitä voidaan kehittää. Tutkimus on toteutettu tapaustutkimuksena, jossa hyödynnetään kvalitatiivisia tutkimusmenetelmiä, kuten haastatteluita, joista saatuja vastauksia käytetään kohdeyrityksen taloudellisen ohjauksen kehittämisen pohdinnassa. Haastatteluvastausten perusteella pyrittiin löytämään poikkeavuuksia olemassa olevan tutkimukseen sekä kirjallisuuteen linkittäen. Haastateltavina toimi konsernin eri tahojen edustajia, jonka seurauksena tutkimukselle saatiin lievän vastakkain asettelun seurauksena huomattavaa lisäarvoa. Tutkimustulokset osoittavat, että taloudellisen ohjauksen kehittämisen osa-alueet ovat hyvin monimuotoisia ja yksittäisen yrityksen kohdalla yleistyksiä on vaikeaa tehdä. Kohdeyrityksen tapauksessa myyntivaiheen suunnitteluvaiheen prosessien, hankintojen hallinnan sekä jälkilaskelmien kehittämisen nähtiin olevan taloudellisen ohjauksen kannalta tärkeimmät elementit.

Potential for synthetic gas in Finnish industry

Finland, other Nordic countries and European Union aim to decarbonize their energy production by 2050. Decarbonization requires large scale implementation of non-emission energy sources, i.e. renewable energy and nuclear power. Stochastic renewable energy sources present a challenge to balance the supply and demand for energy. Energy storages, non-emissions fuels in mobility and industrial processes are required whenever electrification is not possible. Neo-Carbon project studies the decarbonizing the energy production and the role of synthetic gas in it. This thesis studies the industrial processes in steel production, oil refining, cement manufacturing and glass manufacturing, where natural gas is already used or fuel switch to SNG is possible. The technical potential for fuel switching is assessed, and economic potential is necessary after this. All studied processes have potential for fuel switching, but total decarbonization of steel production, oil refining requires implementation of other zero-emission technologies.

Tuotekehitysprosessin alkupään järjestäminen pelialan yrityksessä

Tämän diplomityön tarkoitus on rakentaa mobiilipeliyritykselle tuotekehitysprosessin alkupään prosessi tuotekehityksen tehostamiseksi. Toimialan dynaamisuudesta ja hyperkilpailullisuudesta johtuen sekä projektien abstraktin luonteen takia tulee mobiilipelikehitysyritysten erityisesti panostaa tuotekehityksen alkuvaiheisiin. Työ tutkii yleisiä tuotekehityksen periaatteita sekä yleisiä olemassaolevia tuotekehitysprosesseja. Tarkastelun kohteena ovat erityisesti innovatiivinen organisaatio ja benchmarking tuotekehityksen apuna. Yleisesti tuotekehitysprosesseista tutustutaan yleisimpiin malleihin, jotka ovat olleet valtavirran käytössä jo pitkään. Prosessien tarkastelun lisäksi niitä tutkitaan kriittisesti ja löydetään osa-alueita, joihin tulee keskittyä erityisesti tuotekehitysprosessin alkupään järjestämisessä. Lisäksi työssä paneudutaan alan menestyneiden yritysten toimintatapoihin, joista haetaan oppia rakennettavaan malliin. Työssä käsitellään myös toimialan ominaispiirteitä, joista johtuen perinteiset tuotekehitysprosessit eivät ole optimaalisia alalle. Työn tuloksena saadaan virtaviivainen prosessimalli, joka maksimoi luovuuden, mutta säästää resursseja ja luo selkeät linjat prosessin läpivientiin. Rakennettuun malliin pohditaan myös kehitysehdotuksia, ja sille on laadittu kevyt jatkokehityssuunnitelma. Malli menee suoraan yrityksen käyttöön, joten lopullinen malli tulee myös hioutumaan tuotekehitysprojektien edetessä. Työssä on erityistä se, että työn tekijä on toiminut alalla työtehtävissä, ja malli on hioutunut pitkän ajan kuluessa. Täten suuri osa työstä on tekijän hiljaisen tiedon avaamista ja pohtimista.

Metal additive manufacturing of internal flow channels with powder bed fusion processes

This thesis studies the advantages, disadvantages and possibilities of additive manufacturing in making components with internal flow channels. These include hydraulic components, components with cooling channels and heat exchangers. Processes studied in this work are selective laser sintering and selective laser melting of metallic materials. The basic principles of processes and parameters involved in the process are presented and different possibilities of internal channel manufacturing and flow improvement are introduced

Valtatien 24 kehittäminen Päijät-Hämeessä : Lahti, Hollola, Asikkala, Padasjoki

Valtatie 24 on Lahden ja Jämsän välinen tieyhteys, joka yhdistää Päijät-Hämeen ja läntisen Keski-Suomen. Päijät-Hämeen puolella tie sijaitsee neljän kunnan alueella noin 67 kilometrin matkalla. Valtatien 24 eteläisin jakso Lahdesta Vääksyyn on tärkeä työmatkaliikenteen reitti. Kokonaisuutena tie välittää enimmäkseen seudullista ja maakunnallista liikennettä. Kuljetus-ten ja matkailuliikenteen kannalta tie täydentää valtakunnallista päätieverkkoa. Yhteysvälille on asetettu käyttäjälähtöiset palvelutasotavoitteet: • Liikenneturvallisuuden parantaminen Lahdesta Padasjoelle ja hyvän tason säilyttäminen Padasjoelta pohjoiseen. • Henkilöautoliikenteen ja kuljetusten hyvä toiminnallinen palvelutaso koko yhteysvälillä. • Kävelyn ja pyöräilyn hyvä palvelutaso Lahden ja Vääksyn välillä, muualla tyydyttävä. • Joukkoliikenteen hyvä palvelutaso Lahden ja Vääksyn välillä, muualla tyydyttävä. Suurin osa yhteysvälille esitettävistä toimenpiteistä kohdistuu jaksolle 1 Lahti–Vääksy, jolla on selvästi eniten liikennettä. Hankkeen vaikutuksesta liikenneturvallisuus paranee, vaikka liikennemäärät kasvaisivat ennustetusti. Henkilöautoliikenteen ja kuljetusten toimivuus pääsuunnalla paranee ja liittyminen sivusuunnilta valtatielle helpottuu. Toisaalta yhteysvälin eteläpäässä liittymien valo-ohjaus lisää kiihdytyksiä ja jarrutuksia sekä pääsuunnan viivytyksiä yhteenkytkennästä huolimatta. Polkupyö-rien liityntäpysäköintimahdollisuudet ja paikoin kehitettävät pysäkkiyhteydet lisäävät joukkoliikenteen houkuttelevuutta. Kävelyn ja pyöräilyn palvelutaso paranee, kun verkkoa täydennetään Lahdessa, Hollolassa ja Asikkalassa.

Reinventing the third way : towards new forms of economic and democratic conduct

Avhandlingen studerar samspelet mellan det politiska och det ekonomiska systemet genom det föregående seklet, med speciellt fokus på den nyliberala omdaning som utspelats de senaste tre årtiondena. Med en liberaliserad ekonomi och en individualiserad människa måste också det politiska systemet utformas på ett annat sätt. Gradvisa förändringar har varit synliga, som den växande nätverksorganiseringen, dvs. att olika typer av utvecklingspolitik allt mer genomförs som ett samspel mellan samhällssektorerna, istället för att enbart utföras av den offentliga sektorn som tidigare. Genom fyra fallstudier i Österbotten demonstreras hur arenor för samverkan kan konstrueras i enlighet med vad den aktuella frågan kräver. Ett exempel är det innovationsnätverk som skapats i Karleby-Jakobstad-regionen, där offentliga och privata intressenter deltar, och som samtidigt bryter traditionella administrativa gränser. Ett annat mer negativt exempel är omstruktureringsprocessen i Kaskö-regionen eft er Metsä-Botnia-fabrikens nedläggning, där småkommunproblemet tillsammans med att den privata intressenten inte haft skyldighet att samverka lett till att en tillräckligt regionalt förankrad arena för en långsiktig utvecklingspolitik inte har kunnat skapas. Det här visar på trögheten i det finska systemet, där en stark enhetsstat och en splittrad kommunal nivå ur ett historiskt perspektiv hindrat flexibla anpassningar till samhällsförändringar. Avhandlingen visar att nätverksorganiseringen bör vara en integrerad del av de representativa strukturerna för att kunna påverka processernas utfall. Avhandlingen visar framförallt att deltagande och funktionellt definierade regionala och lokala arenor har stor potential, både ekonomiskt och demokratiskt. Det handlar om att skapa en kultur med aktiverade och engagerade medborgare, vilket står i kontrast till det allt mer passiverande representativa systemet. ---------------------------------------- Väitöskirja tutkii viime vuosisadan poliittisen ja taloudellisen järjestelmän vuorovaikutusta keskittyen erityisesti kolmen viimeisen vuosikymmenen uusliberaaliseen muutokseen. Talouden liberalisoituminen ja ihmisen individualisoituminen edellyttävät myös poliittisen järjestelmän mukautumista. Asteittaisia muutoksia on ollut havaittavissa, kuten kasvava verkosto-organisaatio, toisin sanoen eri alojen kehityspolitiikkaa toteutetaan yhä enemmän eri yhteiskuntasektoreiden vuorovaikutuksena, kun aikaisemmin ainoastaan julkinen sektori vastasi kehityspolitiikan toteuttamisesta. Pohjanmaan maakunnan neljän tapaustutkimuksen avulla osoitetaan, miten vuorovaikutusareena voidaan rakentaa kulloinkin ajankohtaisen asiakokonaisuuden ympärille. Tästä esimerkkinä on Kokkola-Pietarsaari –alueen innovaatioverkosto, johon osallistuvat sekä julkiset että yksityiset sidosryhmät ja joka samalla rikkoo perinteisiä hallinnollisia rajoja. Toinen, kielteisempi esimerkki on Kaskisten alueen rakennemu utosprosessi Metsä-Botnian tehtaan sulkemisen jälkeen. Siellä pienkuntaongelma yhdistettynä siihen, että yksityinen sidosryhmä ei ole ollut velvollinen tekemään yhteistyötä, on johtanut siihen, että ei ole kyetty luomaan alueen pitkäaikaiseen kehittämiseen sitoutunutta vuorovaikutusareenaa. Tämä osoittaa suomalaisen järjestelmän kankeuden, jossa historiallisesta näkökulmasta vahva yhtenäinen valtio ja hajanainen kuntataso estävät joustavan yhteiskuntamuutoksiin sopeutumisen. Väitöskirja osoittaa, että verkosto-organisaation on oltava yhteiskunnassa vaikuttaviin rakenteisiin integroitu osa, jotta se voi vaikuttaa prosessien tuloksiin. Väitöskirja osoittaa ennen kaikkea, että osallistuvilla ja toiminnallisesti määritellyillä alueellisilla ja paikallisilla areenoilla on suuri taloudellinen ja demokraattinen potentiaali. Passivoivan edustavan järjestelmän tilalle on luotava aktiivisten ja tavoitteisiin sitoutuneiden kansalaisten vuorovaikutusjärjestelmä.

Cardiovascular health from childhood to adulthood – with special reference to early vascular changes. The Cardiovascular Risk in Young Finns Study

Background: Recent recommendations aim to improve cardiovascular health (CVH) by encouraging the general population to meet positive and modifiable ideal CVH metrics: not smoking, being physically active, and maintaining normal weight, blood pressure, blood glucose and total cholesterol levels and a healthy diet. Aims: The aim of the present study was to report the prevalence of ideal CVH in children and young adults and study the associations of CVH metrics with markers of subclinical atherosclerosis. Participants and methods: The present thesis is part of the Cardiovascular Risk in Young Finns Study (Young Finns Study). Data on associations of CVH metrics and subclinical atherosclerosis were available from 1,898 Young Finns Study participants. In addition, joint analyses were performed combining data from the International Childhood Cardiovascular Cohort (i3C) Consortium member studies from Australia and the USA. Results: None of the participants met all 7 CVH metrics and thus had ideal CVH in childhood and only 1% had ideal CVH as young adults. The number of CVH metrics present in childhood and adulthood predicted lower carotid artery intima-media thickness, improved carotid artery distensibility and lower risk of coronary artery calcification. Those who improved their CVH status from childhood to adulthood had a comparable risk of subclinical atherosclerosis to participants who had always had a high CVH status. Conclusions: Ideal CVH proved to be rare among children and young adults. A higher number of ideal CVH metrics and improvement of CVH status between childhood and adulthood predicted a lower risk of subclinical atherosclerosis.

Intensification of Operation of Inclined Plate Settler at Fertilizer Plant

Fertilizer plant’s process waters contain high concentrations of nitrogen compounds, such as ammonium and nitrate. Phosphorus and fluorine, which originate from phosphoric acid and rock phosphate (apatite) used in fertilizer production, are also present. Phosphorus and nitrogen are the primary nutrients causing eutrophication of surface waters. At fertilizer plant process waters are held in closed internal circulation. In a scrubber system process waters are used for washing exhaust gases from fertilizer reactors and dry gases from granulation drums as well as for cooling down the fertilizer slurry in neutralization reactor. Solids in process waters are separated in an inclined plate settler by gravitational sedimentation. However, the operation of inclined plate settler has been inadequate. The aim of this thesis was to intensify the operation of inclined plate settler and thus the solids separation e.g. through coagulation and/or flocculation process. Chemical precipitation was studied to reduce the amount of dissolved species in process waters. Specific interest was in precipitation of nitrogen, phosphorus, and fluorine containing specimens. Amounts of phosphorus and fluorine were reduced significantly by chemical precipitation. When compared to earlier studies, annual chemical costs were almost eight times lower. Instead, nitrogen compounds are readily dissolved in water, thus being difficult to remove by precipitation. Possible alternative techniques for nitrogen removal are adsorption, ion exchange, and reverse osmosis. Settling velocities of pH adjusted and flocculated process waters were sufficient for the operation of inclined plate settler. Design principles of inclined plate settler are also presented. In continuation studies, flow conditions in inclined plate settler should be modelled with computational fluid dynamics and suitability of adsorbents, ion exchange resins, and membranes should be studied in laboratory scale tests.

Remote sensing for three-dimensional modelling of hydromorphology

Successful management of rivers requires an understanding of the fluvial processes that govern them. This, in turn cannot be achieved without a means of quantifying their geomorphology and hydrology and the spatio-temporal interactions between them, that is, their hydromorphology. For a long time, it has been laborious and time-consuming to measure river topography, especially in the submerged part of the channel. The measurement of the flow field has been challenging as well, and hence, such measurements have long been sparse in natural environments. Technological advancements in the field of remote sensing in the recent years have opened up new possibilities for capturing synoptic information on river environments. This thesis presents new developments in fluvial remote sensing of both topography and water flow. A set of close-range remote sensing methods is employed to eventually construct a high-resolution unified empirical hydromorphological model, that is, river channel and floodplain topography and three-dimensional areal flow field. Empirical as well as hydraulic theory-based optical remote sensing methods are tested and evaluated using normal colour aerial photographs and sonar calibration and reference measurements on a rocky-bed sub-Arctic river. The empirical optical bathymetry model is developed further by the introduction of a deep-water radiance parameter estimation algorithm that extends the field of application of the model to shallow streams. The effect of this parameter on the model is also assessed in a study of a sandy-bed sub-Arctic river using close-range high-resolution aerial photography, presenting one of the first examples of fluvial bathymetry modelling from unmanned aerial vehicles (UAV). Further close-range remote sensing methods are added to complete the topography integrating the river bed with the floodplain to create a seamless high-resolution topography. Boat- cart- and backpack-based mobile laser scanning (MLS) are used to measure the topography of the dry part of the channel at a high resolution and accuracy. Multitemporal MLS is evaluated along with UAV-based photogrammetry against terrestrial laser scanning reference data and merged with UAV-based bathymetry to create a two-year series of seamless digital terrain models. These allow the evaluation of the methodology for conducting high-resolution change analysis of the entire channel. The remote sensing based model of hydromorphology is completed by a new methodology for mapping the flow field in 3D. An acoustic Doppler current profiler (ADCP) is deployed on a remote-controlled boat with a survey-grade global navigation satellite system (GNSS) receiver, allowing the positioning of the areally sampled 3D flow vectors in 3D space as a point cloud and its interpolation into a 3D matrix allows a quantitative volumetric flow analysis. Multitemporal areal 3D flow field data show the evolution of the flow field during a snow-melt flood event. The combination of the underwater and dry topography with the flow field yields a compete model of river hydromorphology at the reach scale.

Narrow Gap flux-cored arc welding of high strength shipbuilding steels

This thesis is part of the Arctic Materials Technologies Development –project. The research of the thesis was done in cooperation with Arctech Helsinki Shipyard, Lappeenranta University of Technology and Kemppi Oy. Focus of the thesis was to study narrow gap flux-cored arc welding of two high strength steels with three different groove angles of 20°, 10° and 5°. Welding of the 25 mm thick E500 TMCP and 10 mm thick EH36 steels was mechanized and Kemppi WisePenetration and WiseFusion processes were tested with E500 TMCP steel. EH36 steel test pieces were welded without Wise processes. Shielding gases chosen were carbon dioxide and a mixture of argon and carbon dioxide. Welds were tested with non-destructive and destructive testing methods. Radiographic, visual, magnetic particle and liquid penetrant testing proved that welds were free from imperfections. After non-destructive testing, welds were tested with various destructive testing methods. Impact strength, bending, tensile strength and hardess tests proved that mechanized welding and Wise processes produced quality welds with narrower gap. More inconsistent results were achieved with test pieces welded without Wise processes. Impact test results of E500 TMCP exceeded the 50 J limit on weld, set by Russian Maritime Register of Shipping. EH36 impact test results were much closer to the limiting values of 34 J on weld and 47 on HAZ. Hardness values of all test specimens were below the limiting values. Bend testing and tensile testing results fulfilled the the Register requirements. No cracking or failing occurred on bend test specimens and tensile test results exceeded the Register limits of 610 MPa for E500 TMCP and 490 MPa for EH36.

Suomalaisen pienpanimon kansainvälistymismahdollisuudet Ruotsissa

Työn tavoitteena on kartoittaa suomalaisen pienpanimon kansainvälistymismahdollisuuksia valitulla kohdemarkkina-alueella, hankkia kattavasti informaatiota kansainvälistymiseen vaadittavista asioista, sekä arvioida toimeksiantajayrityksen valmiuksia kansainvälistymiseen. Tarkoituksena on näiden asioiden perusteella muodostaa suomalaiselle pienpanimolle sopiva kansainvälistymispolku, valita operaatiomuoto kohdemarkkinoilla toimimiseksi sekä hahmotella jo ensimmäiset askeleet kansainvälisen toiminnan aloittamiseksi. Kansainvälistyminen on kokonaisvaltainen oppimis- ja muutosprosessi, jonka tuloksena yritys laajentaa omaa toimintaansa kansainvälisille markkinoille. Pienpanimolle kansainvälistyminen asettaa haasteita etenkin resurssien rajallisuuteen liittyen, mutta resursseja voidaan kehittää ja lisätä yritysten välisen verkostoitumisen ja muiden organisaatioiden avulla. Tietämyksen kasvattaminen ja verkostoaseman parantaminen syventää yrityksen kansainvälistä toimintaa ja vie kansainvälistymisprosessia eteenpäin. Suomalaisen pienpanimon kansainvälistymisessä avainasemaan nousee oikean yhteistyökumppanin löytäminen. Huolellinen valmistautuminen parantaa mahdollisuuksia onnistua, mutta kansainvälistymistä voi myös harjoitella ja samalla verkostoitua kohdemarkkinoilla hyödyntämällä pienpanimoille tyypillisiä kansainvälisiä yhteistyömuotoja.

Kartoitus kloori-alkalitehtaan tuotantokapasiteetin kasvattamisesta / Kemira Chemicals Oy Joutseno

Kemira Chemicals Oy:n Joutsenon kloori-alkalitehtaalla valmistetaan elektrolyysin avulla lipeää, suolahappoa, natriumhypokloriittia ja vetyä. Tämän työn tavoitteena on kartoittaa kloori-alkalitehtaan tuotantokapasiteetin kasvatuksen yhteydessä esiin tulevat pullonkaulat, lähitulevaisuuden kunnossapitotarpeet sekä parhaat käytettävissä olevat teknologiavaihtoehdot kloori-alkalitehtaan osa-alueille, joihin tuotantokapasiteetin kasvatuspaineet kohdistuvat: elektrolyysi, lipeän haihdutus ja suolahappopolttimet. Pullonkaulojen kartoittaminen toteutettiin rakentamalla taulukkolaskentamalli kloori-alkalitehtaan prosesseista. Mallin avulla simuloitiin elektrolyysin kloorin tuotantoa, jota kasvatettiin asteittain 54 kt:sta/a aina 100 kt:iin/a asti ja tutkittiin prosessien käyttäytymistä. Tarkastelun pohjalta havaittiin, että kloorin tuotantoa kasvattaessa, tulee lisätä myös tuotantokapasiteettia suolahapon valmistukseen, elektrolyysiin, demineralisoidun veden valmistukseen ja lipeän haihdutuslaitokseen sekä suolahapon ja lipeän varastointikapasiteetteihin. Vaihtoehtoiset teknologiat määritettiin kirjallisuudesta ja laitetoimittajien esitteistä. Lähivuosien kunnossapitotarpeet kartoitettiin haastattelemalla tehtaan henkilökuntaa. Työstä eskaloitui useita jatkotutkimuskohteita, joita ovat bipolaari-teknologian soveltuvuus Joutsenon kloori-alkalitehtaalle, uusien HCl-polttimien esisuunnittelu, höyryn käytön tehostaminen nykyisessä lipeän haihdutuslaitoksessa sekä uusien haihdutusteknologioiden soveltuvuus Joutsenon kloori-alkalitehtaalle, höyry- ja jäähdytysverkostojen kartoitukset sekä demineralisoidun veden valmistuskapasiteetin kasvattaminen.

Selluloosapohjaisten superkondensaattorien valmistaminen hiilinanoputkista

Tämän työn tarkoitus on seuloa oleelliset prosessiparametrit superkondensaattoreiden elektrodikomposiittien valmistuksessa, jotka vaikuttavat kondensaattorin laatuun. Tarkoitus on tutkia parametreja, joiden avulla prosessia on mahdollista optimoida. Työn tarkoituksena on tutkia myös itse komponenttimateriaalien valmistusvaiheen sekoitusprosessia mitatulla ja laskennallisella seokseen siirtyvällä tehonkulutuksella. Työn kirjallisuusosassa esitetään superkondensaattoreiden rakennetta, toimintamekanismia ja ominaisuuksia sähköenergian varastoijana. Lisäksi tarkastellaan tavallisimpia kondensaattoreihin sisältyviä materiaaleja, erityisesti hiilinanoputkia ja selluloosakuituja. Sekoitusprosesseista tarkastellaan kokeellisessa osassa käytettävien sekoituslaitteita ja niiden toimintamekanismeja komponenttien sekoitusprosesseissa. Kokeellisessa osassa tutkimuskysymyksiksi asetettiin eri sekoitusparametrien (materiaalin määrä ja laatu sekä sekoitusajat) vaikutus superkondensaattorien elektrodiarkkien ominaiskapasitansseihin. Testit suoritettiin LUT Prosessien laboratoriossa, ja testeissä massojen sekoitukseen käytettiin roottoristaattoria ja ultraäänisekoitinta. Lisäksi tutkittiin prosessin skaalausta varten skaalatulla laitteistolla sekoitettuja massanäytteitä. Sekoitusprosessin riittävyyttä varten tutkittiin kokeellisesti käytettyjen sekoituslaitteiden tehonkulutusta. Lisäksi roottoristaattorille tehtiin laskentaohjelmalla virtaussimulaatio paikallisen tehonkulutuksen selvittämiseksi Testeissä todettiin tutkittujen parametrien vaikutus, mutta tulosten perusteella varsinaista optimointia ei kyetty tekemään. Tulokset kuitenkin antavat suunnan, johon prosessia voi optimointia varten kehittää. Myös sekoitukseen todettiin siirtyvän suuri määrä tehoa tutkituilla laitteilla, mitä voidaan pitää mahdollisesti riittävänä käytettyjen komponenttien sekoitukseen.