Bauksiittijätteen neutralointi- ja stabilointimenetelmät

Bauksiittijäte on alumiinin jalostuksessa syntyvä sivutuote, jonka alkalisuus on riski lähiympäristön ekosysteemeille. Alkalisuuden aiheuttamaan riskiin etsittiin ratkaisua perehtymällä bauksiittijätteen käsittelyyn. Kandidaatintyössä esitettiin eri menetelmiä bauksiittijätteen neutraloimiseksi, stabiloimiseksi ja varastoimiseksi. Menetelmien periaatteet määritettiin kirjallisuudesta löytyvien tutkimusten pohjalta, joiden perusteella voitiin määrittää toimivimmat menetelmät bauksiittijätteen käsittelemiseksi. Käytännöllisimmiksi käsittelymenetelmiksi osoittautuivat meriveden ja/tai hiilidioksidin lisääminen bauksiittijätteeseen sen neutraloimiseksi. Bauksiittijätteen stabiloimiseksi siihen tulee lisätä kiinteää materiaalia, kuten kalkkia, kiintoainepitoisuuden nostamiseksi sekä kovettuvien yhdisteiden muodostumiseksi.

Interaction on the Page: Paratexts in two manuscripts of the Middle English Polychronicon

Tutkimuksessani tarkastelen myöhäiskeskiaikaisen maailmanhistoriateoksen, Ranulph Higdenin Polychroniconin, materiaalisia ilmentymiä. Vertailuun valittiin kaksi käsikirjoitusta, jotka sisältävät John Trevisan keskienglanninkielisen käännöksen kyseisestä teoksesta. Tutkielman lähtökohtana on ajatus, jonka mukaan käsikirjoitusten ja painettujen kirjojen välisistä eroista huolimatta myös ensin mainittuja voidaan tutkia kirjoina eli lukijan kohtaamina fyysisinä esineinä, jotka sisältävät varsinaisen tekstin lisäksi tekstuaalisia ja visuaalisia elementtejä, joilla tekstiä jäsennellään ja esitellään lukijalle ja jotka vaikuttavat lukijan lukukokemukseen ja ohjaavat lukuprosessia. Näiden elementtien kuvaamiseen ja analysointiin olen soveltanut Gérard Genetten parateksti-käsitettä, jonka käyttö käsikirjoitusten tutkimuksessa on toistaiseksi ollut vähäistä. Tutkielman tavoitteena on historiallisen pragmatiikan mukaisesti ottaa huomioon tekstien fyysinen ja sosiaalinen konteksti. Näkökulma painottuu vuorovaikutukseen kirjan tuottajien ja sen lukijoiden välillä, ja tutkielman tarkoitus on paitsi selvittää, millaisia elementtejä käsikirjoituksista löytyy lukijan lukuprosessia ohjaamaan ja tukemaan, myös tarkastella lukijoiden itsensä tekemiä merkintöjä. Tutkimustulokset osoittavat, että lukijoiden merkinnät noudattelivat osin samoja muotoja ja käyttötarkoituksia kuin kirjurien valmiiksi täydentämät elementit (esim. glossat) käsikirjoituksissa, mutta joitakin elementtejä täydennettiin mahdollisesti myös painettujen kirjojen myötä yleistyneiden käytäntöjen pohjalta. Analyysissani tarkastelen lähemmin myös teokseen liitettyjä esipuheita ja muita tekstejä tarkoituksenani selvittää, mitkä niistä voidaan luokitella parateksteiksi ja mikä merkitys niillä on kokonaisuuden kannalta. Tutkimuksessa kävi ilmi, että tekijän ja kääntäjän esipuheista löytyivät kaikki Genetten määrittämät kriteerit, kun taas aineiston toiseen käsikirjoitukseen sisältyvät muiden kirjoittajien tekstit eivät ole luokiteltavissa parateksteiksi, vaikka ne ulkoisesti sellaisilta vaikuttavat ja vaikka niistä on tullut paratekstien kaltainen kiinteä osa Polychroniconia.

Pyörivän palopään suunnittelu

Työssä suunniteltiin pienten kiinteistöjen keskuslämmityksen käyttöön kiinteää polttoainetta käyttävä palopää, jossa palopään pyörimisliike sekoittaa polttoainetta palamisen aikana. Polttoaineen sekoittamisella pyritään parantamaan palamisen hyötysuhdetta ja vähentämään haitallisia päästöjä. Laitteen suunnittelu toteutettiin systemaattista koneensuunnittelun metodia mukaillen. Työn aihe rajattiin koskemaan ainoastaan palopään mekaniikan suunnittelua ja mitoitusta. Suunnittelussa pyrittiin huomioimaan valmistusystävällisyys ja minimoimaan kustannukset. Laitteen suunnittelussa käytettiin SolidWorks 2014 – ohjelmaa.

Kumppanuuden ohjaaminen

Strateginen kumppanuus on nykyään kiinteä osa puolustushallinnon toimintaa. Liiketaloudellisia kumppanuuden periaatteita noudattaen puolustushallinnossa siirrytään toimintojen ulkoistamiseen sen sijaan, että hallittaisiin itse kaikki toimintaan kuuluvat osa-alueet, kuten esimerkiksi järjestelmähuoltoon kuuluvat lentokoneiden peruskorjaukset tai tutummista asioista ruokahuollon toteuttaminen. Kun puolustushallinnossa on lähdetty ulkoistamaan toimintoja eritasoisille kumppaneille, on törmätty uuteen osaamistarpeen osa-alueeseen. Entiseen toimintatapaan nähden nykyisessä toimintatavassa puolustusvoimien henkilöstö on entistä enemmän tekemisissä ulkoistettujen toimintojen ja siis yhteistyökumppaneiden kanssa. Kumppanit ovat yritysmaailman ja usein teollisuuden edustajia, jolloin toimintatavat ja -kulttuuri eroavat puolustusvoimien toimintatavoista ja -kulttuurista. Tilaaja-tuottaja -mallin mukaisesti puolustusvoimat on asiakas (tilaaja), jonka tulisi osata määritellä toimittajalle (tuottaja) haluamansa palvelun tai tuotteen kokonaisuus: mitä, milloin, miten, mihin hintaan, jne. Kyseessä on siis prosessi, jota voidaan kutsua kumppanuuden ohjaamiseksi. Uusi toimintatapa tuo uusia osaamisvaateita henkilöstölle, joka toimii työssään tämän uuden tavan mukaisesti. Tässä tutkimuksessa tutkitaan sitä, miten kumppanuuden ohjaaminen on toteutettu upseerien koulutusohjelmissa. Tällä on merkitystä sikäli, että osa upseeristosta joutuu työtehtävissään tekemisiin kumppanuuden ohjaamisen kanssa ja mahdolliset osaamispuutteet tässä kumppanuuden ohjaamisessa saattavat vaikeuttaa tai haitata työn tekemistä sekä puolustusvoimissa, että kumppanien puolella ja lisäksi aiheuttaa puolustusvoimille ylimääräisiä kustannuksia tai huonosti toimivia tukitoimintoja kumppanien puolelta. Tutkimuksessa selvitettiin upseerien koulutuksen nykytilaa kyselytutkimuksella kahden eri sotilasopetuslaitoksen – Maanpuolustuskorkeakoulun ja Ilmasotakoulun – opettajille sekä tutkimalla opetussuunnitelma-asiakirjoja. Tässä yhteydessä selvitettiin samalla onko kumppanuuden ohjaamisen osalta tulossa olevassa koulutusjärjestelmämuutoksessa huomi-oitu kumppanuuden ohjaamista. Tämän hetken tilannetta työelämässä selvitettiin tekemällä haastattelu- ja kyselytutkimukset Puolustusvoimien logistiikkalaitoksen palveluksessa oleville henkilöille, jotka ovat kumppanuutta ohjaavissa työtehtävissä tai ovat osallistuneet Puolustusvoimien uudistuksen 2015 yhteydessä tehtyihin logististen uudistusten valmisteluun ja toiminnan rakentamiseen. Tutkimuksella saatiin selvitettyä sekä nykyisen että syksyllä 2015 uudistuvan upseerien koulutusjärjestelmän kumppanuutta koskevat opetusosuudet ja käytännön työelämässä havaitut osaamisvahvuudet sekä - puutteet. Tutkimus osoitti, että upseerien peruskoulutuksessa kumppanuudesta ja sen ohjaamisesta saadaan kyllä riittävän hyvä yleistietämys, mutta kumppanuuden parissa työskentelemään joutuvalla henkilöstöllä on osaamispuutteita tehtäviinsä nähden. Tämä henkilöstö on suoritusportaan henkilöstöä - projektipäälliköitä, hankepäälliköitä, yms. - sillä puolustusvoimien ylin johto strategisen tason suunnittelutehtävissä tunnustetaan kunnossapidon osalta erittäin asiantuntevaksi. Tutkimus toi siis esille merkittävimmät kumppanuuden ohjaamisen osaamispuutteet eli seikat, joihin koulutuksellisesti puuttumalla kumppanuuden parissa työskentelevän upseeriston valmiuksia työtehtäviinsä voitaisiin parantaa. Näiden havaintojen perusteella tutki-muksessa esitetään tutkittavaksi kolmea uutta tutkimusaihetta, joista yksi käyttäisi tässä tutkimuksessa löydettyjen osaamispuutteiden listaa omana lähtökohtanaan.

Parodontaalisesti vaurioituneen purennan proteettinen kuntouttaminen - Potilastapaus

Parodontiitti on kansanterveydellinen ongelma, jossa tulehdus vahingoittaa hampaiden parodontaalisia kiinnitysmekanismeja ja voi johtaa hampaiden menetykseen. Mikäli purenta on hampaiden puuttumisen takia vajaa ja esteettisesti riittämätön, sitä on syytä kuntouttaa proteettisesti. Proteettinen purennan kuntouttaminen on haasteellista koska yleistynyt parodontiitti usein heikentää osan tai kaikkien hampaiden kiinnitysmekanismeja tai tuhoaa niitä. Kuntoutusmuoto voi olla kiinteä silta rakenne, irrotettava osaproteesi, impiantti tai implanttikantoinen rakenne ja peittoproteesi. Tässä työssä haasteellisuutta käsitellään kirjallisuuskatsauksen ja potilastapauksen pohjalta. Kirjallisuuskatsauksen aineistoon on käytetty merkityksellisiä artikkeleita ja ainealueen yleisesti hyväksyttyä kirjallisuutta. Työn potilastapauksella on yleistynyt keskivaikea parodontiitti. Sairastettu parodontiitti ja lukuisat periapikaaliset tulehdusprosessit ovat aiheuttaneet ylä leuan taka-alueille laajoja hammaspuutoksia. Kirjallisuuskatsauksen johtopäätökset ovat että kiinteä siltarakenne on ensisijaisesti suositeltavaa koska purennan kuormitus jakaantuu optimaalisesti, liikkuvat hampaat on kiskotettuna, plakkiakkumulaatio on vähäinen ja potilaalla on helppo tottua rakenteeseen. Myös muut kuntoutusmuodot ovat hyödyllisiä jos on oikeat indikaatiot. Potilaan purennan kuntoutuksen vaihtoehdot oli kiinteä siltarakenne, implanttikantoinen silta rakenne ja irroitettava osaproteesi. Potilaan taloudellisen tilanteen ja yläleuan molempien takahampaistoalueiden kuntoutustarpeen vuoksi purennan kuntoutus toteutettiin osaproteesilla. Ensisuunnitelma oli konservatiivisella preproteettisella hoidolla valmistaa yksipuolinen vapaapäätteinen proteesi ja välttää kaksi puolista vapaapäätteistä ratkaisua. Lopulta potilaan purennan rehabilitaatioon valmistettiin kaksipuoleinen vapaapäätteinen rankaosaproteesi, joka on potilaalle pitkäaikainen ja stabiili ratkaisu.

Mini- ja mikroluokan tiedustelulennokit 2020-luvulla

Lennokkien määrä on ollut jatkuvassa kasvussa sekä taistelukentällä että siviilikäytössä. Lennokkien yleistymisen myötä myös niiden kehittyminen on jatkuvaa. Tutkimuksessa selvitetään "Miten mini- ja mikroluokan tiedustelulennokit kehittyvät 2020-luvulla?”. Tutkimus suoritetaan kirjallisuustutkimuksena, jossa analysoidaan ja käytetään aiemmin kirjoitettua aiheeseen liittyvää aineistoa oman tutkimuksen pohjana. Tutkimukseen käytetään mahdollisimman tuoreita ja ajankohtaisia lähdemateriaaleja. Tutkimus on rajattu vain miniluokkaa pienempiin kiinteä- tai pyöriväsiipisiin lennokkeihin. Miniluokkaan lasketaan lennokit, jotka kyetään lähettämään lentoon kädestä tai mukana kannettavalla apuvälineellä. Lennokeista yleistyvät suoraan pystysuoraan nousevat ja helpommin mukana kannettavat mallit. Lennokkien käyttöä pyritään helpottamaan myös tekemällä niiden ohjaamisesta helpompaa. Tähän mallia saatetaan ottaa myös siviililennokeista. Siviililennokkeja saatetaan myös käyttää tulevaisuudessa sellaisenaan taistelukentällä. Sensoreiden kehittyminen yhdessä prosessointikyvyn kanssa mahdollistavat lennokeissa konenäön parantumisen, ja sitä kautta autonomian lentoreitin etsinnässä. Kehittyvä autonomia mahdollistaa myös nanolennokeilla parvilennon kehittymisen, sillä se estää lennokkien törmäämisen toisiinsa ilmassa sekä mahdollistaa lennokkien omatoimisen parhaan paikan valinnan tiedustelutehtävää varten. Johtopäätöksenä voidaan sanoa, että 2020-luvulla suurin osa käytetyistä lennokkimalleista on vielä nykyisinkin käytössä olevia malleja tai ainakin toiminnallisuuksiltaan samankaltaisia.. Kuitenkin jo nyt on havaittu mitä tehtäviä lennokeilla halutaan toteuttaa, ja miniluokan lennokit ovat jo nyt varsin tehokkaita tehtävässään. Erilaiset taisteluympäristöt tuovat kuitenkin tarpeen myös pienemmille ja erityistehtäviin sopivimmille lennokeille.

Tulosohjauksen kehittämiskohteet Rikosseuraamuslaitoksella

Diplomityön tavoitteena on Rikosseuraamuslaitoksen tulosohjauksen kuvaaminen, mää-rittely, arviointi ja kehitysehdotusten tekeminen. Lisäksi määritellään normi- ja informaa-tio-ohjaus sekä tarkastellaan kuinka ne näkyvät tulosohjauksessa. Informaatio-ohjauksesta tuodaan esille keskeisimpiä kehityskohteita. Toiminnan tehostamistarpeet johtuvat yleisestä taloustilanteesta ja sitä seuraavasta määrärahojen pienenemisestä. Aluksi pidettiin puolistrukturoidut haastattelut, joiden perusteella kuvattiin laitoksen pro-sessikartta. Tämän jälkeen tulos- ja normiohjauksesta tehtiin eritasoisia prosessikuvauk-sia. Kuvauksilla rajattiin ja selvennettiin tarkasteltavia prosesseja. Kirjallisuuden, tutki-musten ja selvitysten avulla kartoitettiin tulosohjauksen yleisiä kehityskohteita. Niitä ver-rattiin haastattelutietoihin, arvioitiin tulosohjauksen nykytilaa ja tehtiin kehitysehdotuksia. Tulosohjauksesta löytyi useita kehityskohteita. Strategisen toimenpidesuunnitelman edis-tymiseen tulisi tehdä raportointiaikataulu. Tulostavoitteita voisi valmistella enemmän työntekijälähtöisesti ja yksiköille tulisi laatia omat strategiat. Asiakaspalautekyselyä tulisi kehittää, toteuttaa se verkkopohjaisena ja ottaa käyttöön kaikissa yksiköissä. Mittarit tuli-si liittää ydinprosesseihin ja jakaa ne laitos-alue-yksikkö -tasoille. Säännölliset raportit tulisi automatisoida ja antaa niiden tulostusoikeudet käyttäjille. Lisäksi kehittämishankkeita ja projekteja voisi hieman vähentää mutta viedä ne tehokkaammin läpi. Normi- ja informaatio-ohjaus ovat kiinteä osa tulosohjausta. Normiohjaus perustuu pääasiassa säädöksiin ja informaatio-ohjaus tiedolla ohjaamiseen. Informaatio-ohjauksessa tulisi kiinnittää huomiota aluekeskuksen tiedottamiseen, ettei yksiköitä ohjata keskushallinnosta aluekeskuksen ohi. Keskushallinnon tulisi myös päivittää ohjeistukset nopeammin erityisesti lakimuutosten yhteydessä. Myös vastuuta voisi jakaa enemmän alueille. Käyttöön voisi ottaa uuden tiedotuskanavan, esimerkiksi sähköinen uutislehtinen tai info-näytöt taukotiloissa.

Optimal distance of the light-curing tip for light transmission through the resin composite

Hammaslääketieteessä käytetettävien komposiittien valonläpäisevyys vaihtelee. Samoin LED-valokovettimet eroavat toisistaan valotehonsa ja muotoilunsa perusteella. On yleisesti tiedossa, että valokovettimesta tulevan valon intensiteetti pinta-alayksikköä kohden heikkenee, kun kovettimen etäisyys kasvaa. Toisaalta ei ole tiedossa, miten valokovetettavan kohteen ja valokovettimen kärjen väliin sijoitettu materiaali tarkalleenottaen vaikuttaa valon intensiteettiin eri etäisyyksiä käytettäessä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, miten valokovetettavan kohteen ja valokovettimen kärjen väliin asetettava etukäteen polymerisoitu materiaali vaikuttaa valon intensiteettiin eri etäisyyksillä. Tutkimus suoritettiin käyttämällä kahta eri valokovetinta. Jotta etäisyyden vaikutusta valotustehoon voitiin demonstroida, vaihdettiin kovettimen etäisyyttä sensorista 0,2,4,6,8,10mm välillä. Valotehot rekisteröitiin MARC resin calibrator -laitteella. Sensorin ja valokovettimen kärjen väliin asetettavat erilaiset komposiittilevyt olivat valmiiksi kovetettuja,1mm paksuisia, filleripitoisuuksiltaan neljää erilaista muovia. Valotehot rekisteröitiin jokaiselta etäisyydeltä komposiitin ollessa sensorin päällä. Rinnakkaisesti verrattiin myös etäisyyden vaikutusta valotehoon ilman esikovetettua materiaalia kovettimen kärjen ja valoa mittaavan sensorin välissä. Vertailun suorittamiseksi laskettiin intensiteettisuhdeluku muovillisen ja muovittoman arvon välillä aina tietyllä etäisyydellä Valokovettimen kärjen etäisyyden kasvattaminen sensorista (eli valokovetettavasta kohteesta) odotusten mukaisesti pienensi valotehoa. Laittamalla sensorin ja kovettimen väliin komposiittilevy, valoteho pieneni odotetusti vielä enemmän. Tutkittaessa intensiteettisuhdetta (valoteho muovin kanssa : valoteho ilman muovia) kuitenkin huomattiin, että 4-6mm:n kohdalla suhdeluku oli suurempi kuin 0,2,8 ja 10mm kohdalla. Johtopäätöksenä oli, että suurin mahdollinen valokovetusteho saavutetan laittamalla kovetuskärki mahdollisimman lähelle kohdetta. Jos valokovetettavan kohteen ja valokovettimen kärjen välissä oli kiinteä komposiittipalanen, suurin mahdollinen valokovetusteho kohteeseen saavutetaan edelleen laittamalla kovetuskärki kiinni muoviin. Jos etäisyyttä muovin pinnasta sen sijaan kasvatettiin, valokovetusteho ei laskenutkaan niin nopeasti kuin oli odotettu. Tämä voi liittyä siihen, että tehokkaan valokeilan halkaisijan koko on suurempi verrattuna komposiitin sekä sensorin halkaisian kokoon. Toiseksi on arvioitu, että resiinikomposiitin täyteaineet voisivat fokusoida läpi kulkevaa valoa sensoriin. Se, pitääkö tämä ilmiö paikkansa, vaatii kuitenkin enemmän tutkimusta

Toimitusjohtajan kannustinjärjestelmät Helsingin pörssin Small Cap -yhtiöissä 2010-2014

Tutkimuksen tavoitteena on tarkastella millaisia toimitusjohtajille suunnattuja kannustinjärjestelmiä on käytössä Helsingin pörssin Small Cap -kokoluokan yhtiöissä. Lisäksi työssä tarkastellaan kannustinjärjestelmien mahdollisia toimialakohtaisia eroavaisuuksia sekä kannustinjärjestelmissä mahdollisesti tapahtuneita muutoksia. Tutkimuksen tarkastelujaksona ovat vuodet 2010–2014, jolloin käytössä on ollut vuoden 2010 uusittu listayhtiöiden hallinnointikoodi. Small Cap -luokan yhtiöiden kannustinjärjestelmien ei havaittu toimialoittain verrattuna eroavan toisistaan huomattavalla tavalla. Kaikki tutkitut yhtiöt maksoivat toimitusjohtajalle kiinteää palkkaa, eläkejärjestelyjen käytön havaittiin vähentyneen, lyhyen aikavälin tulospalkkioiden käyttö oli kaikilla toimialoilla hyvin yleistä, kun taas vastaavasti pitkän aikavälin tulospalkkiota käytettiin kannustinkeinona vain yhdessä yhtiössä. Pitkän aikavälin kannustimena yhtiöiden havaittiin suosivan osakepohjaisia järjestelyjä, joista voimassa olevien optio-ohjelmien havaittiin tarkastelujaksolla hieman vähentyneen osakepalkitsemisen vastaavasti yleistyessä.

Elinkaarenaikaisen konfiguraationhallinnan toteutus

Organisaation kyky hallita käytössään olevia tuotteita ja järjestelmiä läpi koko niiden elinkaaren on toiminnan kannalta eräs sen ydinkyvykkyyksistä. Konfiguraationhallinta on arvoa lisäävää toimintaa ja se on keskeinen tekijä tuotteen elinkaareen liittyville muille prosesseille. Järjestelmät ovat nykyisin monimutkaisia ja niiden elinkaarenaikainen muutostenhallinta vaatii täsmällisesti määritellyn toimintatavan jolla varmistetaan että tuotteen tiedot ja sen fyysiset komponentit sekä ominaisuudet ovat keskenään yhtäpitäviä. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää kohdeorganisaation konfiguraationhallintaan liittyviä prosesseja ja luoda käytännöntoimijoille ohjeistus, jolla konfiguraationhallinnan parissa työskentelevä pääsee paremmin prosessin sisälle. Tutkimuksen tarkoituksena oli kartoittaa konfiguraationhallinnan nykytila kohdeorganisaatiossa ja löytää sieltä hyviä käytäntöjä joita voisi levittää laajemmin käyttöön ja kehittää edelleen. Organisaation konfiguraationhallintaan liittyvää tietoa kerättiin useammalle eri menetelmällä aineistotriangulaatioon perustuen. Tutkimus toteutettiin tapaustutkimuksena jonka teoreettisina viitekehyksinä toimivat tuotteen elinkaaren ja konfiguraationhallinnan lähestymistavat. Konfiguraationhallinnan merkitys korostuu aloilla, joissa tuotteiden elinkaari on pitkä, tuotteet ovat monimutkaisia ja niiden toiminta voi aiheuttaa turvallisuuteen liittyviä riskejä. Tehokkaalla konfiguraationhallinnalla voidaan vähentää tuotteen välittömiä ja välillisiä elinkaarikustannuksia, mutta ilman systemaattista panostusta toiminnan kehittämiseen ja resursointiin tavoiteltuun tilaan on vaikea päästä. Konfiguraationhallinta on kiinteä osa projektin- ja laadunhallintaa ja sillä luodaan puitteet tuotteen kokonaisvaltaiselle elinkaarenhallinnalle.

Pienen kokoluokan biomassakattilat

Biopolttoaineiden käytöllä energiantuotannossa on suuri potentiaali hillitä ilmastonmuutosta. Tässä työssä käsiteltävien kattiloiden pääasiallinen polttoaine on hake. Kun tarkastellaan Suomen metsien kestävien hakkuiden tämänhetkistä määrää, huomataan hakkeen käytön lisäämisessä olevan kasvunvaraa. Kiinteää biomassaa polttavia arinakattiloita käytetään kuuman veden tai matalapaineisen höyryn tuottoon. Pienen kokoluokan biomassakattiloita voidaan käyttää pienissä aluelämpökeskuksissa tai suurten kiinteistöjen lämmönlähteenä. Matalapaineisen höyryn tuottoon tarkoitetuilla kattiloilla tuotetaan lähinnä prosessihöyryä teollisuuden tarpeisiin. Käsiteltävän kokoluokan kattilat ovat tyypillisesti varustettuina mekaanisella viistoarinalla ja lämmönsiirtopinnat ovat tulitorvi-tuliputki tyyppisiä. Pienen kokoluokan erillisiä kattiloita päästörajoitukset eivät koske, kuitenkin savukaasujen hiukkaspäästöjä vähennetään tyypillisesti multisykloneilla. Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan pienen kokoluokan arinakattiloiden teknisiä toteutustapoja ja esitellään kolmen eurooppalaisen kattilavalmistajan kaupalliset tuotteet. Työssä tarkastellaan myös arinapoltossa syntyviä haitallisia ilmastopäästöjä.

Liquid-phase alcohol promoted methanol synthesis from CO2 and H2

Methanol is an important and versatile compound with various uses as a fuel and a feedstock chemical. Methanol is also a potential chemical energy carrier. Due to the fluctuating nature of renewable energy sources such as wind or solar, storage of energy is required to balance the varying supply and demand. Excess electrical energy generated at peak periods can be stored by using the energy in the production of chemical compounds. The conventional industrial production of methanol is based on the gas-phase synthesis from synthesis gas generated from fossil sources, primarily natural gas. Methanol can also be produced by hydrogenation of CO2. The production of methanol from CO2 captured from emission sources or even directly from the atmosphere would allow sustainable production based on a nearly limitless carbon source, while helping to reduce the increasing CO2 concentration in the atmosphere. Hydrogen for synthesis can be produced by electrolysis of water utilizing renewable electricity. A new liquid-phase methanol synthesis process has been proposed. In this process, a conventional methanol synthesis catalyst is mixed in suspension with a liquid alcohol solvent. The alcohol acts as a catalytic solvent by enabling a new reaction route, potentially allowing the synthesis of methanol at lower temperatures and pressures compared to conventional processes. For this thesis, the alcohol promoted liquid phase methanol synthesis process was tested at laboratory scale. Batch and semibatch reaction experiments were performed in an autoclave reactor, using a conventional Cu/ZnO catalyst and ethanol and 2-butanol as the alcoholic solvents. Experiments were performed at the pressure range of 30-60 bar and at temperatures of 160-200 °C. The productivity of methanol was found to increase with increasing pressure and temperature. In the studied process conditions a maximum volumetric productivity of 1.9 g of methanol per liter of solvent per hour was obtained, while the maximum catalyst specific productivity was found to be 40.2 g of methanol per kg of catalyst per hour. The productivity values are low compared to both industrial synthesis and to gas-phase synthesis from CO2. However, the reaction temperatures and pressures employed were lower compared to gas-phase processes. While the productivity is not high enough for large-scale industrial operation, the milder reaction conditions and simple operation could prove useful for small-scale operations. Finally, a preliminary design for an alcohol promoted, liquid-phase methanol synthesis process was created using the data obtained from the experiments. The demonstration scale process was scaled to an electrolyzer unit producing 1 Nm3 of hydrogen per hour. This Master’s thesis is closely connected to LUT REFLEX-platform.