Bensiinin valmistus Naantalin jalostamolla

Työn tarkoituksena oli kartoittaa ja dokumentoida nykyinen bensiininvalmistusprosessi Fortumin Naantalin erikoistuotejalostamolla. Tavoitteena oli löytää nykyisestä prosessista pullonkauloja logistiikkasimulaattorilla sekä hakea ratkaisuja, joilla niitä voitaisiin poistaa. Bensiiniä voidaan valmistaa joko panosprosessina tai linjasekoituksella. Panosprosessissa bensiinikomponentit siirtolinjataan yksitellen valmistussäiliöön, jossa ne sen jälkeen sekoitetaan valmiiksi tuotteeksi. Tällä tavoin valmistetaan bensiiniä Fortumin Naantalin jalostamolla. Linjasekoitusmenetelmässä bensiinikomponentit syötetään kaikki yhtäaikaa linjaan, jossa ne sekoittuvat. Sekoituksen apuna voidaan käyttää linjassa staattisia sekoittimia. Linjasekoitusmenetelmällä saadaan suoraan säiliöön valmista tuotetta. Tällaista menetelmää käytetään Fortumin Porvoon jalostamolla. Bensiinin valmistuksen kaksi tärkeintä muuttujaa ovat höyrynpaine ja oktaaniluku. Esimerkeissä on esitetty panosprosessi- ja linjasekoitusmalleja eri jalostamoilla eripuolilla maailmaa. Naantalin jalostamon bensiininvalmistuksen logistiikkaa kuvaava malli valmistettiin kokeellisessa osassa Tecnomatix Technologiesin kehittämällä eMPlant-simulointiohjelmistolla. Bensiininvalmistuksen logistisiin ongelmakohtiin keskityttiin simulointimallia laadittaessa. Naantalin jalostamoa kuvaavan simulointimallin lisäksi rakennettiin kaksi vaihtoehtoista mallia parantamaan jalostamon bensiinivalmistuksen logistiikkaa. Ensimmäisessä vaihtoehdossa suurennettiin kahta bensiininvalmistuslinjaa, ja toisessa otettiin käyttöön uusi säiliö BE98 valmistusta varten. Vaihtoehtoisten mallien rakentamisen tavoitteena oli saada tietoa mahdollisia investointipäätöksiä varten. Tulosten perusteella uuden valmistussäiliön käyttöönottoa voidaan pitää teknisesti kannattavana. Taloudellisesti hanke on kannattava, jos uuden säiliön rakentamisen sijaan on mahdollisuus vapauttaa jokin olemassa oleva säiliö tähän käyttöön. Yksi simulointimallin kehityskohde on sen käyttöliittymän muuntaminen käyttäjäystävällisempään muotoon. Tällöin tuotannonsuunnittelija voisi käyttää mallia tuotannonsuunnittelun apuna. Mallin tarkentaminen vastaamaan paremmin nykyistä valmistusprosessia on myös yksi kehityskohde.

SC HIOMON JA PAPERIKONEEN LÄMPÖTASAPAINON HALLINTA

Kivihiokkeen valmistus on energiaintensiivistä. Käytetystä energiasta muuttuu yli 90 prosenttia lämmöksi. Hiomolla käytetystä lämmöksi muuttuneesta tehosta voidaan paperikoneelle siirtää noin puolet. Mekaanisen massan valmistuksen ja paperikoneen vesikierrot erotetaan toisistaan häiriöaineiden kulkeutumisen estämiseksi. Vesikiertojen erottamisella katkaistaan myös lämmön siirtyminen hiomolta paperikoneelle massojen mukana. Käyttämällä lämmönsiirtimiä hiomon vesien jäähdytyksessä, voidaan hiomon hiomakoneiden suihkuvesivesilämpötilaa alentaa. Lämmönsiirto vaikuttaa paperikoneella annostelumassojen laimennusten kautta perälaatikkolämpötilaa kohottavasti. Työn tehtäväksi määritettiin kesäkuukausina esiintyvä hiomakoneiden suihkuveden raakavesijäähdytyksen tarpeen poistaminen ensisijaisesti niin, että ylimäärälämpö hyödynnetään tehtaalla. Työn muiksi tavoitteiksi muodostui annostelumassojen lämpötilan hallinta, etenkin muutokset, joilla voidaan nostaa hylkymassan annostelulämpötilaa. Työn kokeellinen osa tehtiin UPM Kymmene Oyj Kajaanin tehtailla syksyn 2004 aikana. Työssä tutkittiin WinGEMS simulointiohjelmalla tehtyjen mallien avulla lämmön siirtymistä hiomon ja paperikone 2:n välillä, sekä lämmönsiirtoa pois tasealueelta. Simulointimalli nykytilanteesta rakennettiin yksityiskohtaisesti nykyisen tuotantoprosessin kaltaiseksi ja siitä muokattiin eri vaihtoehtoja, joilla ratkaistiin tutkimukselle asetetut tehtävät. Kytkentämuutoksilla pystyttiin siirtämään hiomolta yli 85 % hiomakoneiden suihkuveden ylimäärälämmöstä ilman uusia laitehankintoja. Asentamalla lopuksi lämmönsiirrin hiomon puhdassuodoslinjaan, hiomakoneiden suihkuveden jäähdytystarve poistettiin kokonaan. Samalla alennettiin valkaisuun menevän massan lämpötilaa, jolloin peroksidivalkaisun kemikaalikulutus väheni yli 10 %. Lämmönsiirrinverkostosta tehtiin kesätilanteen pinch-analyysi, jolla selvitettiin prosessin lämmitys ja jäähdytystarpeet. Analyysin perusteella selvisi, että kytkennöissä ei rikota pinch sääntöjä ja, että prosessissa esiintyy kynnysongelma, jossa prosessi tarvitsee ainoastaan jäähdytystä.

Transmission properties of high barrier coated paperboard packages

High barrier materiaaleilla pyritään pidentämään pakattujen elintarvikkeiden hyllyikää. Barrierin tärkein tehtävä on elintarvikkeen suojaaminen hapelta ja kosteudelta. Alumiinin käyttöä barriermateriaalina pyritään vähentämään korvaamalla alumiini polymeereillä, jotka täyttävät elintarvikkeiden asettamat korkeat säilyvyysvaatimukset. Etyylivinyylialkoholin (EVOH) hapenläpäisevyys on kuivissa olosuhteissa alhaisin kaupallisista muovilaaduista. EVOH tarjoaa myös erinomaisen suojan muita kaasuja, rasvoja, hajuja ja aromeja vastaan ja sitä on helppo prosessoida. Polyamideilla on erinomainen kaasutiiveys sekä hyvä lujuus ja sitkeys. Eri muovilaatuja sekoittamalla voidaan vähentää hapenläpäisyä ja parantaa prosessointia. Polyolefiineja käytetään yleisesti päällystysmateriaaleina, koska ne suojaavat tuotetta erinomaisesti kosteudelta. Hapenläpäisyllä tarkoitetaan hapen kulkeutumista materiaalin läpi joko permeaation kautta tai reikien ja vuotojen läpi. Kaasun permeoitumiseen materiaalin läpi vaikuttavat materiaalin vapaa tilavuus, kiteisyysaste, orientaatio, substituointi, suhteellinen kosteus, lämpötila, barrierkerroksen paksuus, paine-ero ja permeoituvan molekyylin ominaisuudet. Kokeellisessa osassa analysoitiin ja vertailtiin kartonkipohjaisia mehutölkkejä, joissa käytettävät high barrier materiaalit olivat EVOH ja PA. Kartonkipohjaisia alumiinitölkkejä käytettiin referenssinä. Pakkausten hapenläpäisevyysmittauksissa saatiin samasta näytteestä toistettavia tuloksia, vaikka vuotomittauksissa saadut tulokset eivät olleet vertailukelpoisia hapenläpäisytulosten kanssa. Tölkkien valmistus vaikutti oleellisesti pakkausten tiiveysominaisuuksiin. Hapenläpäisy vuotojen ja reikien läpi oli merkittävämpää kuin hapenläpäisy materiaalin läpi. Pakkausten tiiveysominaisuuksia analysoitiin mittaamalla appelsiinimehun askorbiini-happopitoisuus. Askorbiinihapon hajoaminen mitattiin koetölkkeihin pakatusta appelsiinimehusta, ja lämpötilan, valon ja hapen vaikutusta askorbiinihapon hajoamiseen tutkittiin 12 viikon ajan. Lämpötilalla oli suurin vaikutus askorbiinihapon hajoamiseen huolimatta käytetystä pakkausmateriaalista.

Uma Demonstração Sobre o Espalhamento Inelástico de Luz: Repetindo o Experimento de Raman

An adaptation of the Raman experiment is presented as a very convenient, simple and easily made demonstration about inelastic light scattering. The procedure involves an overhead projector, a rectangular and transparent cell, complementary filters and solvent. Alternatively a spectrofluorimeter can he used to evaluate how weak Raman scattering is.

Lipídios estruturados obtidos a partir da mistura de gordura de frango, sua estearina e triacilgliceróis de cadeia média: II- pontos de amolecimento e fusão

The aim of the present work is to investigate the effects of blending and chemical interesterification reactions on the softening and melting behavior of chicken fat, its stearin and medium chain triacylglycerols, and blends thereof in various ratios. Chemical interesterification is a promising alternative to the current processes of modifying the physical properties of fats. In the experimental design 7 samples corresponding to 7 different blend proportions were used. The results were represented in triangular diagrams. The addition of stearin influenced the softening and melting points. The mixture response surface methodology proved to be an extremely useful tool for the optimization of the fat mixtures.

The Impact of Aspen and Alder on the Quality of NHBK

The purpose of this work was to study the effect of aspen and alder on birch cooking and the quality of the pulp produced. Three different birch kraft pulps were studied. As a reference, pure aspen and alder were included. The laboratory trials were done at the UPM Research Centre in Lappeenranta, Finland. The materials used were birch, aspen and alder mill chips that were collected around the area of South-Carelia in Finland. The chips used in the study were pulped using a standard kraft process. The pulps including birch fibres were ECF-bleached at laboratory scale to a target brightness of 85 %. The bleached pulps were beaten at low consistency by a laboratory Voith Sulzer refiner and tested for optical and physical properties. The theoretical part is a study of hardwoods that takes into accounts the differences between birch, aspen and alder. Major sub-areas were fibre and paper-technical properties as well as chemical composition and their influence on the different properties. The pulp properties of birch, aspen and alder found in previous studies were reported. Russian hardwood forest resources were also investigated. The fundamentals of kraft pulping and bleaching were studied at the end of theoretical part. The major effect of replacing birch with aspen and alder was the deterioration (lowering) of tensile and tear strengths. In other words, addition of aspen and alder to a birch furnish reduced strength properties. The reinforcement ability of the tested pulps was the following: 100 % birch > 80 % birch, 20 % aspen > 70 % birch, 20 % aspen, 10 % alder. The second thing noted was that blending of birch together with aspen and alder give better smoothness, optical properties and also formation. It can be concluded, that replacement of birch with alder during cooking by more than 10 % can negatively affect on the paper-technical properties of birch pulp. Mixing pure birch and aspen pulps would be more beneficial when producing printing paper made from chemical pulp.

Determinação da matéria-prima utilizada na produção do biodiesel adicionado ao diesel mineral através de monitoramento seletivo de íons

The selective ion monitoring acquisition mode in mass spectrometry was applied to identify, in the diesel complex matrix, the raw materials (vegetable oil and alcohol) that originate biodiesel. Biodiesel samples obtained from babassu, castor, palm and soybean vegetable oils and pure fatty acid methyl and ethyl esters were used to develop this method, using specific fragments in mass spectrometry and the "window system" in gas chromatography. The commercial Brazilian B2 samples were found to be produced with soybean oil, transesterified with methanol.

Construção de um espectrógrafo de projeção e sua utilização em demonstrações de espectroscopia óptica

This article describes a projection spectrograph for use in optical spectroscopy classrooms demonstrations. The apparatus is based on an overhead projector and permits the visualization of several phenomena such as, light dispersion by diffraction gratings, diffraction order, optical fluorescence, continuous and discrete optical emission spectra, and light absorption by liquids and solids. A historical survey about the optical spectroscopy development is also presented.

Biodiesel: visão crítica do status atual e perspectivas na academia e na indústria

This article presents a bibliographic review of research carried out on different alternative processes for biodiesel production. The supercritical and subcritical (non catalytic) reaction conditions, the use of solid basic, solid acid and other heterogeneous catalysts, including the use of immobilized enzymes and whole-cell catalysts are also critically compared with the traditional homogeneous alkaline or acid catalysts that are common on industrial applications. Advantages and limitations of all these processes for the transference from the laboratory to the industry are discussed. A correlation of the chemical composition with the quality parameters of the produced biodiesel is done with aim to stablish adequate procedures for the right selection of the raw-material. Castor bean oil is used as an example of inappropriate oil in order to produce a B100 that fulfill all the international physico-chemical quality standards. In this article are presented research results to adequate the values of viscosity, density and iodine number of the castor and soybean biodiesel to the international standard limits by means blending these both biodiesels at the right ratio.

Blendas de PHB e seus copolímeros: miscibilidade e compatibilidade

Poly(hydroxybutyrate) and its copolymers are linear polyesters behaving as conventional thermoplastic materials. However, they are totally biodegradable and produced by a wide variety of bacteria from renewable sources. Some properties and high production cost are still preventing future applications. In an attempt to improve the properties and to reduce cost blending PHB with others polymeric materials is one of the most efficient method. In this paper, miscibility, compatibility, morphological and mechanical aspects of PHB blends will be reviewed. An extensive revision over twenty last years was realized about works of blends based on PHB and its copolymers.

Utilização de um espectrógrafo de projeção como uma ferramenta para demonstrações sobre polarização da luz

This article describes the use of a projection spectrograph based on an overhead projector for use in classroom demonstrations on light polarization and optical activity. A simple adaptation on a previously developed apparatus allows illustrating several aspects of optical activity, such as circular and linear birefringence, including their wavelength dependence. Specifically, we use the projection spectrograph to demonstrate the optical activity of an aqueous solution of sugar (circular birefringence), of a quartz plate and of an overhead projector transparence film (linear birefringence). A historical survey about the optical activity discovery and the main principles involved is also presented.

Uso da cromatografia gasosa bidimensional abrangente (GC×GC) na caracterização de misturas biodiesel/diesel: aplicação ao biodiesel de sebo bovino

The growth of biodiesel market and the implementation of regulations related to biodiesel production and biodiesel/diesel blending has encouraged the development of appropriate analytical methods to control the composition of this type of mixture. In this study, an evaluation of the potential of GC×GC for the characterization of samples of beef tallow biodiesel and the composition of blends of biodiesel/diesel is presented. The methodology was applied to beef tallow biodiesel and its mixtures with petrodiesel, ranging from B2 to B50. Results allowed not only the identification and quantification of the biodiesel esters, but also the biodiesel percentage in biodiesel/diesel blends.

Nanocompósitos ternários de amido termoplástico e poli(Butadieno maleatado)

Liquid polybutadiene (PBLH) was modified with maleic anhydride (MA). The material (PBLHM) was characterized and used to prepare hybrid materials by blending with glycerol-plasticized cassava starch (TPS) and an organophilic clay at 5 wt% content. Processing was performed by extrusion under mild conditions and led to TPS/PBLHM/clay hybrids, at 95/5 to 85/15 TPS/PBLHM compositions, which were characterized by contact angle measurements, X-ray diffraction and mechanical analysis. The results revealed a reduction in the hydrophilicity and the reinforcement of the hybrid materials. Biodegradability tests showed that the addition of clay and of PBLHM led to materials with high biodegradability.

Starch/poly (butylene adipate-co-terephthalate)/montmorillonite films produced by blow extrusion

This study aims to prepare biodegradable films from cassava starch, poly (butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT), and montmorillonite (MMT) using blow-extrusion process and analyze the effects of different types and concentrations of MMT on the microstructure, physicochemical, and mechanical properties of the resulting films. The films were produced by blending 30% of PBAT with glycerol (17.5%), starch (49.0-52.5%), and four different types of montmorillonite (Cloisite® Na+, 10A, 15A, and 30B) at two different concentrations (1.75% and 3.5%). All the films prepared in this study showed an increase in the basal spacing of MMT layers. In particular, the films with 10A and 30B showed the highest increase in intercalation basal spacing, suggesting the formation of intercalated composites. The addition of nanoclays decreased the elongation of films. The addition of Cloisite® 10A resulted in films with the lowest WVP values and the highest stability to water adsorption under different RH conditions.

Esiopetuskirjojen harjoitukset kielellisen tietoisuuden kehittäjinä

Tutkimus oli kasvatustieteellinen varhaiskasvatuksen alan tutkimus, jossa hyödynnettiin kielitieteellistä käsitteistöä. Tutkimuksen kohteena olivat esiopetuskirjojen kielellisen tietoisuuden harjoitukset. Aineistona oli 12 esiopetuksen harjoituskirjaa ja opettajan opasta. Kirjoissa oli yhteensä yli 2000 sivua ja yli 1300 harjoitusta. Tarkemmassa analyysissä olleiden harjoitusten määrä oli noin 460. Analyysimenetelmänä käytettiin sisällönanalyysiä, jonka avulla tutkittiin, millaisia kielellisen tietoisuuden harjoituksia esiopetuskirjoissa oli ja miten harjoitukset etenivät. Kielellisen tietoisuuden harjoitukset luokiteltiin fonologisen, morfologisen ja syntaktisen tietoisuuden harjoituksiin. Fonologinen tietoisuus käsitettiin lapsen kyvyksi havaita ja käsitellä kielen äännerakennetta. Morfologisella tietoisuudella tarkoitettiin kykyä havaita ja käsitellä kielen morfeemeja eli pienimpiä merkityksellisiä osia. Syntaktisella tietoisuudella tarkoitettiin lapsen tietoisuutta siitä, miten lauseet rakentuvat. Olennaisiksi piirteiksi fonologisen tietoisuuden harjoituksissa identifioituivat harjoitusten edellyttämä tai harjoittama tietoisuuden taso, harjoitusten kohteena olevien lingvististen yksiköiden taso ja harjoitustyyppi sekä morfologisen ja syntaktisen tietoisuuden harjoituksissa tietoisuuden taso ja harjoitustyyppi. Tutkimuksessa luotiin aikaisempien tutkimusten pohjalta mallit siitä, miten eri harjoitukset etenisivät optimaalisesti lapsen kielellisen tietoisuuden kehittymisen kannalta. Eri harjoituskirjojen harjoitusten etenemistä verrattiin näihin malleihin. Fonologisen tietoisuuden harjoituksista voitiin tunnistaa viisi päätyyppiä, joista useat jakautuivat vielä alatyypeiksi. Harjoitusten alatyypit ilmaisivat yleensä harjoituksissa käytettävän kognitiivisen operaation – käytettiinkö harjoituksessa tunnistamista, yhdistämistä vai osiin jakamista. Tämä samoin kuin harjoituksessa käytetty lingvistinen yksikkö (sana, loppusointu, tavu tai äänne) ja tietoisuuden taso olivat yhteydessä harjoituksen vaikeuteen. Tutkimuksissa ja interventioissa esiopetusikäisilläkin käytettyjä muunteluharjoituksia, joissa sanasta tai tavusta poistetaan osa, siihen lisätään osa tai osaa siirretään, harjoituskirjoissa ei ollut. Morfologisen tietoisuuden harjoitukset kohdistuivat yhdyssanoihin, taivutuspäätteisiin tai johdoksiin. Syntaktisen tietoisuuden harjoituksista identifioitui yhdentoista harjoituslajin alatyypin kautta kuusi päätyyppiä. Tutkimusta voidaan hyödyntää esiopetuskirjojen arvioinnissa ja laatimisessa sekä varhaiskasvatus- ja esiopetuspedagogiikassa.