Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Återvinning av lösningsmedel från produktion av cellulosasfärer
KTH, School of Chemical Science and Engineering (CHE).
2017 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Recycling Solvent from Production of Cellulose Spheres (English)
Abstract [sv]

Cellutech AB är ett litet träteknik företag som är lokaliserat på Green House Labs vid KTH. Ett projekt som Cellutech driver är produktionen av cellulosasfärer som också kallas för Celluspheres. Delar av processen bakom produktionen av sfärerna är patenterade och första stegen har tagits mot kommersialisering.

I processen går det åt mycket lösningsmedel för framställning av sfärer. Vid produktion av 1 ton sfärer så skickas mer än 50 ton av lösningsmedel för destruktion. Detta är ett problem som ska lösas genom att återvinna lösningsmedlet och för att återanvända lösningsmedlet i processen. Återvinningen av lösningsmedlet sker främst för en ekonomisk lönsamhet men även för att värna om miljön.

En analysmetod har tagits fram för att kunna analysera och kvantifiera de olika komponenterna i koaguleringsbadet där sfärerna bildas, detta för att lösa problemet. Därefter har även en separationsmetod tagits fram för att separera lösningsmedlet från koaguleringsbadet. När en analysmetod och en separationsmetod tagits fram och tillämpats har ett utbyte räknats fram på hur mycket lösningsmedel som återvunnits efter varje produktionscykel.

I denna rapport har flera analysmetoder och separationsmetoder testats. De olika analysmetoderna som utförts är termogravimetrisk analys, kapillär elektrofores samt destillation/rull-indunstning. En av separationsmetoderna som testades var destillation. Resultaten visade att destillationen som separationsmetod var en väldigt bra metod och där separationen av lösningsmedlet lyckades. Destillation som separationsmetod lyckades lösa upp cellulosan och få fram en ny cellulosalösning som var viskös, vilket eftersträvades. Däremot lyckades ingen separation ske med spray-torkning vilket också var en separationsmetod som testades. Den analysmetod som man lyckades analysera och kvantifiera lösningsmedlet med var rull-indunstning. De två andra analysmetoderna lyckades man däremot inte analysera eller kvantifiera lösningsmedlet med eftersom de rätta parametrarna för respektive metod inte kunde erhållas på den tid som fanns tillgänglig för detta projekt.

Destillation som separationsmetod och rull-indunstning som analysmetod i kombination kunde användas som en recirkulationsprocess för att återvinna lösningsmedlet. Tre produktionscykler fick genomgå denna recirkulationsprocess där koaguleringsbadet efter varje cykel fick analyseras och kvantifieras för att sedan få lösningsmedlet att separeras. Utbytet av de tre körningar visade en återvinning av lösningsmedlet på minst 70 % för varje körning. Utbytet för första cykeln låg på 79,8 %, för andra cykeln 73,9% och för tredje 79 %. Detta ger en ekonomiskt försvarbar recirkulationsprocess som kan rekommenderas vid vidare framställning av sfärer på Cellutech.

Abstract [en]

Cellutech AB is a small wood technology company located at Green House Labs at KTH. The production of cellulose spheres, also called Cellupsheres, is being operated by Cellutech. Parts of the process behind the production of the spheres are patented and the first steps have been taken towards commercialization.

In the process, a lot of solvent is used for the production of spheres. In the production of 1 ton spheres, more than 50 tons of solvent are sent for destruction. This is a problem to be solved by recycling the solvent and reusing it in the process. The recovery of the solvent is primarily for economic profitability, but also for the protection of the environment.

To solve this problem, an analysis method has been found to analyze and quantify the different components of the coagulation bath where the spheres are formed. Thereafter, a separation method has also been found to separate the solvent from the coagulation bath. Once an analysis method and a separation method have been found and been applied, a yield has been calculated of how much recycled solvent there is after each production cycle.

In this report, several analytical methods and separation methods have been tested. The various analysis methods performed are thermogravimetric analysis, capillary electrophoresis and distillation / rotary evaporation. One of the separation methods tested was distillation. The results showed that the distillation as a separation method was a very good method and where the separation of the solvent was successful.Distillation as a separation method dissolved the cellulose and could obtain a new cellulose solution which was viscous, as sought. On the other hand, no separation was achieved by spray-drying, which also was a separation method tested. The analytical method of analyzing and quantifying the solvent was by rotary evaporation. However, the other two analytical methods failed to analyze and quantify the solvent because of the failure of finding the correct parameters for each method at the time available for this project.

Distillation as a separation method and rotary evaporation as an analytical method in combination could be used as a recycling process for the solvent. Three production cycles were subjected to this recycling process where the coagulation bath after each cycle was allowed to be analyzed and quantified and also for the separation of the solvent to occur. The yield of the three runs showed a recovery of the solvent of at least 70% for each run. The yield for the first cycle was circa 80%, for the second cycle circa 74 % and for the third 79%. This provides an economically viable recycling process that can be recommended for further processing of spheres on Cellutech. .

Place, publisher, year, edition, pages
2017.
Keywords [sv]
återvinning, cellulosa, lösningsmedel, process, kapillär elektrofores, termogravimetrisk analys
National Category
Chemical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-220704OAI: oai:DiVA.org:kth-220704DiVA, id: diva2:1170240
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Chemical Engineering
Available from: 2018-01-02 Created: 2018-01-02 Last updated: 2018-01-02Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
School of Chemical Science and Engineering (CHE)
Chemical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 100 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf