Puu-uutteen esikäsittely parantaa ultrasuodatuskapasiteettia merkittävästi

Kalvosuodatuksella voidaan erottaa ja ottaa talteen puusta liuenneita arvokkaita komponentteja, kuten hemiselluloosaa. Ongelmana kalvosuodatuksessa on kuitenkin nopeasti laskeva suodatuskapasiteetti, johtuen puu-uutteiden sisältämistä suodatusprosessia haittaavista yhdisteistä, kuten ligniinistä. Diplomi-insinööri Elsi Strandin tuore väitöstutkimus osoittaa, että ennen suodatusta puu-uutteelle tehtävillä esikäsittelymenetelmillä suodatuskapasiteettia saadaan parannettua useassa tapauksessa moninkertaiseksi alkuperäisestä.

Hemiselluloosat voidaan uuttaa puusta ennen varsinaista sellunvalmistusprosessia. Etenkin valmistettaessa niin kutsuttua liukosellua, jonka tulee olla mahdollisimman selluloosapitoista, tulee hemiselluloosaan määrä sellun seassa minimoida. Tällaisesta puu-uutteesta hemiselluloosat voidaan ottaa talteen ultrasuodatuksella. Ultrasuodatuksessa suodatettava liuos johdetaan puoliläpäisevän kalvon läpi paineella.

Strand tutki väitöstyössään esikäsittelymenetelmiä, joilla joko poistettiin adsorptiolla tai hajotettiin hapettamalla suodatukselle haitallisia yhdisteitä puu-uutteesta. Adsorptiossa nestemäinen tai kaasumainen aine tarttuu kiinteän aineen pintaan. Kummallakin menetelmällä tulokset olivat erinomaisia ja ne paransivat merkittävästi suodatuskapasiteettia otettaessa hemiselluloosaa talteen puu-uutteista.

Perinteisissä sellutehtaissa osa hemiselluloosasta menee tällä hetkellä polttoon, missä niiden hyöty saadaan energiana talteen. Hemiselluloosista on kuitenkin suurempi hyöty esimerkiksi biopohjaisten tuotteiden valmistuksessa, sillä niistä saatava energia poltossa on suhteellisen pieni verrattuna esimerkiksi ligniinistä saatavaan energiaan.

Diplomi-insinööri Elsi Strandin kemiantekniikan alaan kuuluva väitöskirja Enhancement of ultrafiltration process by pretreatment in recovery of hemicelluloses from wood extracts (Ultrasuodatusprosessin parantaminen esikäsittelyllä hemiselluloosien talteenotossa puu-uutteista) tarkastetaan 14.1.2016 klo 12 Lappeenrannan teknillisen yliopiston (Lappeenranta University of Technology) salissa 1383. Vastaväittäjä toimii dosentti Frank Lipnizki Alfa Lavalilta, Tanskasta. Kustoksena toimii professori Mika Mänttäri LUT:sta.

Väitöskirja on julkaistu yliopiston Acta Universitatis Lappeenrantaensis -tutkimussarjassa numero 679. ISBN 978-952-265-894-4 ja ISSN 1456-4491. Väitöskirja on luettavissa Lappeenrannan teknillisen yliopiston LUTPub-tietokannassa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-265-895-1. Väitöskirjan painetun version voi ostaa Aalef-kirjakaupasta, puh. 044 744 5511 tai kirjakauppa(at)aalef.fi sekä LUT Shopin verkkokaupasta osoitteessa https://lutshop.lut.fi.

Tietoja väittelijästä

Nimi: Elsi Strand
Syntymävuosi ja -paikka: 1986, Riihimäki
Kotikunta: Lappeenranta
Koulutus: Kemiantekniikan DI
Työsuhteet: Nuorempi tutkija, LUT, 2010-2014

Lisätietoja

Elsi Strand, elsi.strand@gmail.com, 0445758159