Design av ångexplosionsreaktor : Utformning av ångexplosionsreaktor för laborativt bruk

Sammanfattning: Förbehandling av lignocellulosa genom ångexplosion är en förbehandling av biomassa som förändrar strukturen i fibrernas cellväggar. Vid förbehandlingen värms biomassa med mättad ånga under tryck till minst 140 ˚C, detta leder till att flyktiga ämnen avgår från biomassan. När den uppvärmda biomassan är färdigbehandlad utsätts den för en kraftig trycksänkning vilket leder till att fukten i biomassan övergår till ånga och bidrar till ökad porositet, minskad materialstorlek och förändrad struktur i cellväggarna. Genom kartläggning av ett befintligt kokkärl på SCA R&D Centre och litteraturstudier inom området utforskas möjligheten att bygga om kokkärlet till ångexplosionsreaktor för laborativt bruk. Ett utformningsförslag togs fram varpå en termodynamisk modell över reaktionen skapades i Excel med hjälp av makrot Xsteam. Dimensionering av blåstank till förslaget gjordes baserat på ångexplosion av två kg tallflis med två fukthalter, 40 och 60%. Resultaten visar att en ombyggnation är möjlig, ångpannan begränsar dock ångtrycket till 10 bar. Vid behandling av två kg tallflis med en fukthalt om 40 respektive 60% dimensionerades anläggningens blåstank till 376 respektive 493 liter. Den nya reaktorn designades som skild från atmosfären. En sådan reaktor möjliggör framtida analys av bland annat flyktiga ämnen vilket kan bidra till effektivare tillvaratagande av restströmmar.