Toiminut vuosina 1938-1985

Äänekosken sulfiittisellutehdas

Sulfiittisellutehdas Keittämön toiminta

Kivikattilan sisäpinnan muurausta

Kivikattilan sisäpinnan muurausta

Tehtaan valmistuessa vuoden 1938 alussa sen keittämöllä oli kaksi bruttotilavuudeltaan 300 m3 keittokattilaa. Niissä kattiloiden levyrunko oli päällystetty sisäpuolelta haponkestävistä tiilistä ja erikoislaastista tehdyllä yhtenäisellä muurauksella. Muuraus vei kattiloiden tilavuudesta 25 m3, joten niiden nettotilavuudeksi jäi siten noin 275 m3. Muuratuissa kattiloissa paineastian varsinaisen rungon muodosti niittaamalla hiiliteräksestä koottu vaippalevy. Sen sisäpinnalla ollut pinnoite suojasi kattilan runkoa keittohapon vaikutukselta. Kattilan sisäpuolella oleva muuraus muodostui kahdesta tiilikerroksesta, jossa alustiilet olivat keraamisia ja pintatiilet hiilitiiliä. 1. kattilan muurauksen vahvuus oli 40 mm + 40 mm eli yhteensä 80 mm ja 2. kattilan vastaavasti 20 mm + 50 mm yhteensä 70 mm.

Haponkestäväksi muurattua keitintä oli käytettävä hyvin huolellisesti, jotta muuraus ei vahingoittuisi. Erikoisesti oli vältettävä tyhjön syntymistä ja samaten keittimen jättämistä tyhjäksi pitkäksi aikaa. Vuorauksen kuntoa oli myös valvottava säännöllisesti ja korjattava pinnoitteesta irronneet tiilet uusilla. Kattilan pinnoitteen valvonta tapahtui silmämääräisesti aina keitintä tyhjennettäessä ja sen lisäksi määräaikaisesti tehdyillä keittimen sisäpinnan tarkastuksilla. Keittokattila oli paineastia ja sen käyttöä hallitsivat paineastia-asetukset. Kattilan tiiliverhousta korjattaessa sen sisälle ajettiin lastuja sopivaan korkeuteen ja sitten korjaajat laskeutuivat kattilaan köysitikkaita pitkin. Korjaus- tai tarkastustöiden aikana oli tärkeätä huolehtia riittävästä ilmanvaihdosta kattilan sisällä. Alkuperäisten ns. kivikattiloiden sisäpinnan korjauksia teki tehtaan palveluksessa sitä varten ollut kattilamuurari.

Selluloosankeittoprosessi

Tehtaalla oli loppuvaiheessa käytössä kaksi 300 m3 ja kaksi noin 275 m3 keittokattilaa. Ensin mainitut olivat uudempia hitsaamalla koottuja compound-teräskattiloita. Niiden ulkopinta oli hiiliterästä ja sisäpinta haponkestävää terästä. Jokaista keittokattilaa tukemassa oli keitossa avustavia laitteita ja prosesseja. Näitä olivat mm. hakkeen syöttöjärjestelmä, keittohapon pumppaus- kierrätys- ja syrjäytysjärjestelmä, höyry- ja lauhdejärjestelmä, kattilan kaasutusjärjestelmä sekä sekä kattilan tyhjennys eli puhallusjärjestelmä. Näiden lisäksi tarvittiin vielä kattilan instumentointiin kuuluvat mittaus- ja säätöjärjestelmät.

Sellunkeittokattila ja keittohapon kierrätysjärjestelmä

Sellunkeittokattila ja keittohapon kierrätysjärjestelmä

Sellun eräkeittimen keittohapon kierrätyslaitteisto: 1. keittokattila, 2. kierrätyspumppu, 3. kalorisaattori, 4. keittohapon palautus, 5. keittimen alakierto, 6. keittimen yläkierto, 7. hapotuslevy, 8. jäteliemen poisto, 9. kattilan happotäyttö, 10. syrjäytysliemi, 11. kaasutus, 12. höyry sisään kalorisaattoriin, 13. lauhde ulos kalorisaattorista, 14. kierrätyspumpun imusihti.

Sulfiitin keittokattilat

Alkuperäisten vuodelta 1938 olevien kivikattiloiden I ja II tekniset tiedot:

Vuonna 1959 käyttöönotetun III kattilan tekniset tiedot:

Selluloosakeitton vaiheet

Keiton vaatiman kokonaisajan eli bruttokiertoajan pituus vaikutti suuresti keittämön tuotantomääriin ja taloudellisuuteen. Kokonaiskeittoaika riippui valmistettavan selluloosan laadusta. Sulfiittiselluloosan eräkeittimen bruttokiertoaikaan luettiin kuuluvaksi seuraavat vaiheet:

Haketäyttö

Svenssonin täyttölaite

Svenssonin täyttölaite

Eräkeittimen keittoprosessi alkoi keittimen haketäytöllä. Se suoritettiin ajamalla kuljetinhihnastoa pitkin haketta happotornin hakesiiloista kattilaan. Tehokas haketäyttö edellytti suurta hakevirtaa keittimeen sekä hakkeen tehokasta ja tasaista pakkaantumista keittimessä. Hake syötettiin keittimeen Svenssonin täyttölaitetta käyttäen. Se käsitti kattilan suuhun asennetun tangentiaalisen höyrysuutinryhmän, joka imi yläsuppilosta hakkeen ja levitti sekä pakkasi sen tasaisesti keittimen poikkipinnalle. Tehtaan uusimmassa kattilassa eli IV-kattilassa oli kiinteä täyttölaite kattiian kaulaosassa. Jos hakkeensyötössä hakesiilosta ei ollut ongelmia, kesti keittokattilan haketäyttö noin 45-60 minuuttia. Keskimääräinen tilavuusvirta hakesiilosta keittimeen oli silloin noin 6,7 m3 minuutissa. Kattilan täytön päättyessä siinä oli 180-290 kg absoluuttisesti kuivaa puuta kattilan nettotilavuuden kuutiometriä kohti. Saatuun täyttömäärään vaikutti yleensä hakekoko, hakkeen kosteus, kattilan korkeus, täyttölaite sekä täyttöhöyryn käyttö.

Suuret erot Äänekosken sulfiittikeittämön kattilatäytöistä johtuivat täyttölaitteista sekä hakkeen putoamiskorkeudesta ja -nopeudesta. Pienimmät täytöt olivat IV-kattilalla, koska sen kiinteä Svensson-täyttölaite oli usein osittain tukossa, jolloin täyttöhöyryn käyttö oli rajoitettua. Tärkein syy II-kattilan suuriin täyttöihin oli putoamiskorkeus. Hake putosi II-kattilaan pääkuljettimelta noin metriä korkeammalta kuin jakajahihnan kautta täytetyillä toisilla kattiloilla. Näin hake sai lisää nopeutta ennen höyrysuuttimia. Kattilatäytössä oli lisäksi merkitystä kuljetinvaunujen asettelulla: suurta täyttöä auttoi hakkeen putoaminen keskelle täyttösuppiloa, jolloin ilma pääsi vapaasti poistumaan sivuilta ja hakepalasten törmäily seinämiin väheni. Tällöin hakkeen nopeus ei laskenut.

Täyttöhöyryn käyttö aloitettiin tavallisesti noin 10 minuutin kuluttua hakkeen ajon aloittamisesta. Höyryn maksimipaine oli noin 3 bar. Jos hakkeen annostelu hakesiilosta oli epätasaista tai vähäistä, jouduttiin täyttöhöyryn käyttöä rajoittamaan. Tällöin hake ei pakkaantunut ja kattilan täyttö jäi luonnollisesti pienemmäksi kuin höyryä käyttäen. Höyryn avulla hake myös esilämmitettiin ja samalla hakkeessa ollut ilma poistui.

Hakeosasten asettuminen lappeelleen kattilan täytössä perustui niiden orientoitumiseen höyryvirrassa pienimmän poikkipinnan suuntaisesti. Koska höyry lisäksi tunki ilmaa tieltään, höyrytys edisti samalla hakkeen imeyttämistä keittoliuoksella. Oikein valitulla suuttimen asennolla ja täyttöhöyryn määrällä saavutettiin esim. kuusihakkeen täytössä jopa 30 % parannus tehostamattomaan täyttöön verrattuna. Tämä tarkoitti käytännössä sitä, että täyttölaitetta hyväksi käyttäen saatiin n. 120 kg 90 % sellua keitin-m3 kohti. Ilman täyttölaitetta vastaava luku olisi ollut n. 90 kg keitin-m3 kohti. Haketäyttöä vastaava ilmamäärä poistettiin keittimen alapäästä vesitys- tai puskuventtiilin kautta.

Keittoliuoksen pumppaus ja imeytys hakkeeseen

Keittokattilan kannen sulku

Keittokattilan kannen sulku

Keittimen tultua täyteen haketta sen kansi suljettiin ja aloitetaan hapon ajo happopumpulla. Tämä vaihe kesti noin 20 minuuttia, jonka jälkeen ylijuoksuventtiili suljettiin ja aloitettiin keittohapon kierrätys ja lämmitys sekä korkeapainepumppaus paineenajopumpulla. Kattilan keittopaine 7 bar saavutettiin noin 20 minuutin kuluttua. Lämpötilan nostonopeus 105 °C alkukeittolämpötilaan riippui halutusta tuotantovauhdista ja sen kesto oli vähintään 3,5 tuntia. Noston loppuvaiheessa, jolloin lämpötila oli noin 95 °C, kattilasta poistettiin vakiomääränä happoa 75 m3. Vajautuksen jälkeen neste/puusuhde oli 2/3.

Kalsiumsulfiittikeiton onnistumisen edellytyksenä oli hakkeen mahdollisimman hyvä imeytyminen keittokemikaaleilla. Hakkeen lämpötila ei saanut nousta yli kriittisenä pidettyä 110 °C lämpötilaa ennen kalsiumiin sitoutuneen SO2 täydellistä imeytymistä. Muussa tapauksessa oli vaarana hakeosasten ytimien jääminen hajoamattomiksi ja koviksi tikuiksi. Koska happamen keittonesteen imeyttämisessä oli omat vaikeutensa, keitto suorittiin kahdessa vaiheessa: imeytysvaihe ja kypsytysvaihe. Käytännössä näitä vaiheita vastasivat alku- ja kypsytyskeitto. Keittohapon epätäydellinen imeytyminen lastuihin aiheutti mm. seuraavia haittoja:

Keittohapon imeytyminen lastuun perustui sekä penetraatioon eli tunkeutumiseen että diffuusioon eli siirtymiseen väkevämmästä pitoisuudesta laimeampaan. Keittohapon korkea liuosväkevyys aikaansai suuremman väkevyysgradientin keittokattilassa ja se lisäsi diffuusionopeutta. Mitä suurempi oli keittoliuoksen väkevyys, sitä vähäisemmäksi tuli hakkeen kosteuden ja puun varastoinnin vaikutus imeytystulokseen.

Nesteen imeytymisnopeus hakeosaseen oli pitkittäissuunnassa 50-200 kertainen poikkisuuntaiseen verrattuna. Tästä suuresta imeytymisnopeuserosta huolimatta poikkisuuntaisellakin tunkeutumisella oli merkitystä lyhyiden mittasuhteidensa vuoksi. Hapan keittoliuos ei tosin imeytynyt hakeosasen poikkisuunnassa läheskään niin voimakkaasti kuin alkalisessa sulfaattikeittossa. Pirstoutuneisiin ja lamelloituneisiin hakeosasiin keittoliuos tunkeutui nopeammin kuin ehjiin. Tästä syystä ohuen ja tasalaatuisen hakkeen saaminen oli ensiarvoisen tärkeätä.

Kuusihakkeen optimikosteus Ca-sulfiittikeittoliuoksen imeytymisen kannalta oli 25-30%. Se vastasi puun kyllästymispistetta. Tällöin puu oli jo saavuttanut maksimiturpoamisensa huokostilojen ollessa vielä kuitenkin vedettömät. Tässä tilassa oli solun seinamädiffuusio nopeimmillaan ja penetraatiokin pääsi hyvin alkamaan.

Alkukeitto eli lämmitys

Rikkidioksidin ja vesihöyryn osapaineet lämpötilan funktiona

S02:n ja vesihöyryn osapaineet lämpötilan funktiona

Keittohapon pumppaamisen sekä imeytyksen päätyttyä aloitettiin keittimen lämmitys. Lämpötilan kohotessa keittimen vapaaseen tilaan alkoi muodostua painetta, joka koostui pääasiallisesti SO2:n ja vesihöyryn osapaineista. Rikkidioksidin osapaine, joka nousi huomattavasti nopeammin kuin vesihöyryn, oli suoraan verrannollinen vapaan SO2 pitoisuuteen keittoliuoksessa. Koska liuoksessa olevan SO2 liukoisuus pieneni nopeasti lämpötilan kasvaessa, sitä erosi keittoliuoksesta runsaasti jo heti lämmityksen alkuvaiheessa. Tämän johdosta kattilan paine alkoi kasvaa nopeasti. Vesihöyryn osapaineen vaikutus kattilan kokonaispaineeseen alkoi luonnollisesti näkyä vasta 100 °C lämpötilan ylityksen jälkeen.

Epäsuora lämmitys kalorisaattorilla

Epäsuora lämmitys kalorisaattorilla

Kattiloiden lämmityksessä sulfiitin keittämöllä oli käytössä ns. epäsuoralämmitys, jossa keittohappo lämmitettiin keittimien ulkopuolella olevissa erillisissä lämmittimissä eli kalorisaattoreissa. Niitä oli jokaisella keittimellä yksi. Niiden sisällä oli suuri joukko haponkestäviä putkia, joita ympäröi höyryvaippa. Höyry lämmitti putkien läpi jatkuvasti kiertänyttä keittohappoa. Höyryn jäähtyessä muodostuneesta lauhteesta syntynyttä kuumaa vettä käytettiin tehtaalla hyödyksi.

Epäsuoran kattilan lämmityksen etuna suoraan lämmitykseen verrattuna oli se, että koko keittimen happomäärä oli jatkuvasti kierrossa, jolloin keitin voitiin täyttää tiiviimmin hakkeella. Lisäksi lämpötila keittimen kaikissa osissa oli hyvin tasainen, joten lopputuloksena saatiin tasainen keittotulos. Myös keittohapon väkevyys pysyi suurempana, koska höyrystä syntynyt lauhdevesi ei päässyt sitä laimentamaan. Epäsuoran lämmityksen varjopuolena oli ehkä kalorisaattoreiden kalleus, ylläpitokustannukset ja joskus niiden tukkeutumisen aiheuttamat haitat tuotannolle.

Koska keiton alkuvaiheessa keittimen haketäytös painui kokoon, keitin vajennettiin eli osa keittoliuoksesta palautettiin keittohapposäiliöön alkukeiton aikana tai sen päätyttyä. Vajennushapon määrä oli tavallisesti 15-30% keittimeen pumpatusta keittohaposta. Vajennus suoritettiin niin aikaisessa vaiheessa, että laimenemista lukuun ottamatta keittoliuoksen koostumuksessa ei ollut tapahtunut merkittäviä muutoksia. Vajennuksen jälkeenkin keittimessä olevan hakkeen tuli olla kokonaan keittohapon peitossa. Jos osa keittimen haketäytöksestä jäi keittimen nestepinnan yläpuolelle oli vaarana keiton pilaantuminen eli ns. musta keitto. Keittohapon ja hakkeen täyttösuhde, joka ennen vajennusta oli 4,5-4,0 : 1 pieneni palautuksen vaikutuksesta arvoon 4,0-3,5 : 1. Esimerkiksi pehmeää paperisellua valmistettaessa kattilan vajennus suoritettiin noin 5,5 tuntia keiton aloittamisesta. Kattilan vajennus aiheutti luonnollisesti pienen paineenlaskun, joka palautui nopeasti SO2 ja vesihöyryn osapaineiden noustessa kattilan vapaassa tilassa.

Kypsytys eli loppukeitto

Näytteenottoa painesyöttöastiasta

Näytteenottoa painesyöttöastiasta

Alkukeiton eli lämmityksen jälkeinen keiton kypsytysvaihe kesti normaalisti noin 2-3 tuntia. Tänä aikana kattilan lämpötilassa, paineessa ja täytöksessä ei enää tapahtunut merkittäviä muutoksia. Keiton valmistuminen eli se hetki, jolloin puun oheisaineet olivat liuenneet haluttuun pisteeseen saakka, voitiin määrittää usealla eri tavalla. Kattilan sivulla oli pieni painesyöttöastia, jonka avulla keittolipeästä saatiin näyte. Sen väristä voitiin saada arvio keiton valmistumisesta. Saadun näytteen väriä verrattiin käsillä olevaan standardivärimallisarjaan tai aikaisemmin valmistuneiden keittojen lieminäytteisiin. Mitä tummempaa keittolipeä oli sitä pitemmälle keitto oli edennyt. Painesyöttöastian kuppiin tuli myös massanäyte, josta sormella kokeilemalla katsottiin oliko kuitu pehmennyt tarpeeksi. Kuitua pituussuunnassa tunnustelemalla selvitettiin oliko siinä vielä tikkumaisuutta jäljellä. Tarkempi arvo valmistuneen keiton kovuudesta saatiin laboratoriomäärityksen kautta. Se antoi keitolle kappaluvun. Tämä arvo saatiin kuitenkin vasta keiton päättämisen jälkeen.

Kappaluku kuvasi kuiduissa jäljellä olevan ligniinin määrää. Ligniini aiheutti massaan ruskean värin keiton jälkeen. Koska valkaisukemikaalit olivat selvästi keittokemikaaleja kalliimpia, valkaistavissa massalaaduissa ligniini pyrittiin poistamaan jo keitossa melko tarkoin. Liika ligniinin poisto keittovaiheessa kuitenkin lisäsi selluloosan liukenemista ja näin alensi massan lujuutta ja saantoa. Tyypillinen valkaistavan massan kappaluku oli lehtipuulla 14-20 ja havupuulla 20-30.

Jokaisella keittäjällä oli hieman omanlaisensa tapa määrittää keiton päättämishetki ja siihen liittyi paljon kokemuksen tuomaa perimätietoa vanhemmilta keittäjiltä. Keittäjälle keiton lopetuksen arvioinnin teki vaikeaksi keittohapon väkevyyden jatkuva vaihtelu. Kalkin eli Ca-ionin lisääntyminen hidasti ja rikkidioksiidin eli SO2 lisääntyminen nopeutti keittoa. Myös aikaisempien keittojen lieminäytteet tummuivat ajan kuluessa ilman hapen vaikutuksesta.

Tehtaalla 1970-luvun loppupuolella DI Ulla-Maija Kovanen teki diplomityönään matemaattisen mallin keiton lopetuksesta. Kokeilujen jälkeen keiton lopetus tehtiin tämän mallin laskelman mukaan. Pieneen HP:n käsitietokoneeseen syötettiin laskelmassa tarvittu ohjelma. Koneessa ei ollut pysyvää muistia ja jos siitä katkesi virta, oli A4-arkille kirjoitettu ohjelma syötettävä uudelleen. Koneeseen syötettiin kaikki keiton edistymiseen vaikuttavat muuttujat ja laskennan jälkeen kone antoi lopputuloksena tiedon, kuinka monta minuuttia keittoa jatkettiin maksimilämpötilassa.

Sulfiittikeiton kemiaa

Tärkeimmät muuttujat, joilla raaka-aineen laadun lisäksi voitiin vaikuttaa syntyvän Ca-sulfiittimassan laatuun, olivat keittoliuoksen happamuus ja väkevyys, keittopaine, lämpötila sekä keittoaika. Keittoliuoksen koostumus ilmaistiin käytännössä kolmella suureella, jotka olivat:

Kaava

Keittohapon koostumus

P itoisuus SO2 kok vaihteli Ca-sulfiittikeittohapossa välillä 5-10% ja sidottu SO2 määrä puolestaan välillä 0,9-1,3%. Tekninen Ca-sulfittikeittohappo sisälsi emästä 0,7-1,4% kalsiumoksidiksi laskettuna. pH keiton alussa oli luokkaa 1,0-2,5. Sitä ei voitu juurikaan suurentaa, koska tällöin kalsiumsulfiitin saostumisriski kasvoi. Tämä olikin yksi happamen kalsiumbisulfiittikeiton suurimmista ongelmista.

Lämpötilan nosto keitossa vaikutti hiilihydraatteja pilkkovasti eli siis päinvastoin kuin sidotun SO2 lisääminen. Ligniinin liukenemisnopeus oli suoraan verrannollinen vapaan SO2 määrään ja myös SO2 osapaineeseen. Delignifikaatio hidastui nopeasti sidotun SO2 määrän kasvaessa ja kokonais-SO2 pysyessä vakiona. Tällöin liuoksen bisulfiitti-ioniväkevyys kasvoi ja happamuus pieneni. Tässä tapauksessa delignifikaatiota voitiin nopeuttaa lämpötilaa nostamalla. Se kasvoi suunnilleen kaksinkertaiseksi keittolämpötilan nousun jokaista 10 °C kohti. Alkukeitossa oli pyrkimyksenä saada tasaisesti ja täydellisesti imeytynyt keittotäytös ennen lämpötilan nousua 105-110 °C. Tämä tapahtuu 2-2,5 tunnissa lähdettäessä n. 70 °C keittoliuoksesta. Kun kriittinen lämpötila oli sivuutettu, jatkettiin lämmitystä haluttuun loppulämpötilaan, jossa se pidettiin keiton kypsymispisteeseen saakka.

Loppukaasutus ja jäteliemen poisto eli syrjäytys

Keiton valmistuminen pääteltiin keitosta saatujen näytteiden perusteella. Kattilan sivulla oli pieni painesyöttöastia, jonka avulla keittolipeästä saatiin näyte. Sen väristä voitiin saada arvio keiton valmistumisesta. Painesyöttöastiaan tuli myös samalla massanäyte, josta kuitua pituussuunnassa tunnustelemalla selvitettiin oliko siinä vielä tikkumaisuutta jäljellä. Tarkemmat arvot valmistuneesta keitosta saatiin myöhemmin labran mittaustulosten kautta ja ne kirjattiin keittämön keittokirjaan. Keittoprosessi päätettiin sulkemalla keittokaasutusventtiili ja avaamalla alaskaasutusventtii. Tällöin paineen alentuessa kattilassa keittonesteestä erosi pääosa siinä vielä jäljellä olleesta vapaasta SO2. Keitinkaasujen SO2 ja lämpö otettiin talteen johtamalla kaasut keittohapon väkevöimissäiliöihin. Kattilan kaasutus kesti tavallisesti noin 2,5 tuntia.

Paineen laskettua keittimessä aloitettiin vahvan keittoliemen poisto eli syrjäytys. Siinä keitossa syntynyt jäteliemi syrjäytettiin pois keittimestä ja tilalle pumpattiin laihempaa pesulientä massakuopilta. Syrjäytyksessä oli tärkeää saada vahva jäteliemi talteen niin laimentumattomana kuin mahdollista. Se sisälsi noin 2% käymiskykyisiä sokereita, joten sitä käytettiin spriitehtaan ja myöhemmin hiivatehtaan raaka-aineena. Lopuksi jäteliemi haihdutettiin noin 50% kuiva-ainepitoisuuteen ja poltettiin tehtaan BW-kattilassa. Aiemmin, kun kattilan puhallus aloitettiin paineellisena, ei syrjäytystä käytetty osana keittoprosessia. Syrjäytyksessä käytettävä neste kulki siten vastavirtaan itse pääprosessin kanssa. Tätä samaa periaatetta käytettiin tehtaan muissakin osaprosesseissa. Se tarkoitti siis sitä, että erilaisissa huuhteluissa, laimennuksissa ja pesuissa käytettävä neste otettiin laimeammasta prosessista ja sitä käytettiin väkevämmän prosessin tarpeisiin. Tällä periaattella oli huomattavan suuri tuorevettä säästävä vaikutus ja se näkyi tehtaan pienempinä päästöinä.

Keittimen tyhjennys

Keittokattilan tyhjennystä

Keittokattilan tyhjennystä

Alunperin keittokattilan tyhjennys eli puhallus massakuopille aloitettiin noin 1 kg/cm2 paineesta. Tällöin keittimen sisältämä vahva jäteliemi ja valmistunut selluloosakeitto pumpattiin paineen avustamana samalla kertaa keittokattilasta massakuopille. Toimintamalli rasitti kuoppien rakenteita paljon, koska puhallettu keitto oli kuumaa ja sisälsi vielä jonkin verran SO2. Lisäksi se oli ympäristölle haitallisempi toimintamalli, kuin myöhemmin käyttöön otettu ns. keitinpesu.

Siinä 1970-luvun puolivälissä paineesta puhallus lopetettiin ja keittimen tyhjennys aloitettiin vasta paineen laskettua kokonaan. Tällöin syrjäytyksen jälkeen ennen puhallusta apukeittäjä ajoi kattilan pohjaliemet massakuopille. Tällä oli se tarkoitus, että puhallus ei pakkaantunut kuopan pohjalle liikaa ja tukkinut pohjan sihtilevyjä. Kattilan tyhjennys eli puhallus aloitettiin avaamalla keittimen kansi ja pumppaamalla siihen alapäästä massakuopilta tullutta laimeaa pesulientä kunnes pinta nousi lähelle yläkaulaa. Tämän jälkeen avattiin puskuventtiili ja pumpattiin keittimen sisältö massakuopille. Keittimen yläsuun kautta lisättiin vielä tyhjennysvettä, jolla autettiin keittimen seinämiin pakkautuneen massan poistoa. Kattilan tyhjennys kesti puolesta tunnista vähän yli tuntiin riippuen puhalluksen onnistumisesta. Yhden keittokierron aikana keittäjä ja apukeittäjä joutuivat tekemään yhteensä 75 venttiilin kääntöä.

Kalorisaattorin pesu

Eräkeittimen kiertoaikaan kuuluu tavallisesti vielä kalorisaattorin pesu, joka suoritettiin kipsikerrostumien poistamiseksi. Keiton puhalluksen jälkeen kierrätettiin kalorisaattorissa lämmintä vettä tai haihduttamon lauhdetta, jolla poistettiin kalorisaattorin lämpöpinnoista keitossa muodostuneet kipsisaostumat. Tämän jälkeen keitin oli valmis uuteen keittoprosessiin. Ajoittain tukkeutuneita kalorisaattoreita jouduttiin avaamaan ja puhdistamaan. Kipsiä hakattiin irti taltalla ja vasaralla, muuta loppuaikana saatiin korkeapainepumppu, jolla kipsiä irrotettiin 500 bar paineella.

Paine ja lämpötila esimerkkikeitossa

Alla olevasta kuvaajasta selviää esimerkkinä käytetyn sulfiittikeiton paineen ja lämpötilan muutokset yhden keittokierron aikana.

Kattilan lämpötila °C ajan funktiona

Kattilan lämpötila °C ja paine ajan funktiona

Alla taulukkomuodossa vastaavat tiedot.

Si-keiton vaiheet
Toimenpide Alkoi klo Loppui klo Kesto [h] yhteensä [h]
Täyttäminen lastuilla 6:00 7:00 1:00
Täyttäminen hapolla 7:00 7:20 0:20 1:20
Keitto -105° 7:20 11:00 3:40
Keitetty 105°- valmiiksi 11:00 16:00 5:00 8:40
Kaasutettu 16:00 18:30 2:30 2:30
Pesty 18:30 21:30 3:00
Tyhjennetty 21:30 22:30 1:00 4:00
Netto kiertoaika 16:30
Brutto kiertoaika 16:30
Perustietoja keitosta
Nimike Määrä
Happomäärä 200 m3
Vaj.määrä 75 m3
Nestemäärä 500 kg
Hapon lämpötila 60°
SO2-% 6,5
CaO-% 1,0
Lastumäärä 115 tn
Lastujen koskeus-% 61

Lähteet

  1. Puumassan valmistus, Suomen paperi-insinöörien yhdistys, Erkki Aaltio, 1968
  2. Sellun valmistus, Ingmar Häggblom, Veikko Ranta, WSOY, 1977
  3. Erkki Aallon esitelmä Rotaryklubissa 3.1.1984
  4. Jouko Pirkkasen haastattelu 2016
  5. Seppo Kauton haastattelu 2016
  6. Teknillinen korkeakoulu, diplomityö Ulla-Maija Kovanen, 1979
  7. Äänekoski Mills 1896-1996, Jaakko Auer, Pekka Soininen, 1996