Happotorni

Happotorni on sulfiittiselluloosatehtailla käytetty prosessihapon valmistuslaitos.

Kaasunvalmistus
Sellunkeittohappo valmistettiin rikkidioksidista, jota tuotettiin polttamalla Outokummun kuparipitoista rikkikiisua erityisissä kiisu-uuneissa, jolloin palamistuotteena syntyi rikkidioksidia (SO2). 

Kiisu- eli Lurgi-uuni oli lieriömäinen pystyuuni, jossa oli useampia päällekkäisiä polttopintoja. Keskellä oli pyörivä akseli, johon oli kiinnitetty sekoitusvarsia metalliharjoineen. Kiisu lastattiin uuneihin lapioimalla se vaunuista eräänlaiselle polakuljettimelle, joka vei sen uunin päällä olevalle täyttöaukolle. 

Täyttöaukon alapäässä oli vastapainolla suljettu luukku; kun sille oli pudonnut tietty määrä kiisua, kuorma painoi luukun raolleen, jolloin uuniin valui tasainen virta kiisua. 
Täyttöaukon putkessa oleva kiisu eristi tehokkaasti kaasun karkaamisen: kun määrä väheni alle tietyn rajan, luukku sulkeutui kunnes uutta kiisua lastattiin. 

Uuniin pudotettiin ensin ylimmälle tasolle annos kiisua, joka sytytettiin erityisillä polttimilla; kun kiisu paloi tasaisesti koko ylimmällä tasolla, alkoi sekoitinakseli pyöriä ja syöttö jatkua. Harjat kuljettivat palavan kiisun vähin erin polttopinnalta toiselle, lopulta aina alimmalle tasolle jossa loppuun palanut ja sammunut polttojäte eli pasutusjäte poistui tyhjennysputkista suoraan korkealaitaisiin avovaunuihin, joilla kiisu oli tuotu. Pasutusjäte oli hyötyjätettä joka meni takaisin kiisun toimittajalle siinä edelleen olevan kuparin poistamiseksi. 

Kiisun syöttö jatkui nyt koko työpäivän ajan.

Hapon syntyprosessi
Kiisun palaessa syntyvä ilmaa kevyempi rikkidioksidi poistui uunin yläosassa olevista putkista sähköisten Cottrelli-pölynerottimien läpi 40 metriä korkeaan, kalkkikivilohkareilla täytettyyn happotorniin.

Torniin pumpattiin vettä, joka sai valua alas kalkkikivilohkareiden läpi, jolloin kalkkikiven, veden ja alhaalta tulevan rikkidioksidin kohdatessa tapahtui kemiallinen reaktio: CaCO3 + 2SO2 + H2O = Ca“ + 2HSO3 + CO2. Reaktiossa syntyi kalsiumvetysulfiittia, joka liukeni alas valuvaan veteen ja samalla vapautui hiilidioksidia. Rikkidioksidia liukeni suoraankin veteen yhtyen siihen rikkihapokkeeksi (SO2 + H2O = H2SO3). 

Näin saatiin tornin kellarissa olevaan säiliöön hapan liuos, rikkihapokkeinen kalsiumvetysulfiittiliuos, jota kutsuttiin raaka- eli tornihapoksi ja josta väkevöitiin erillisellä laitteistolla varsinainen keittohappo, joka sitten pumpattiin isoihin, jopa 300 m3 tilavuuksisiin haponkestävällä muurauksella vuorattuihin sellunkeittokattiloihin; nyt raaka-aine eli pilkottu kuusi keitettiin tässä hapossa, jolloin syntyi selluloosaa ja sivutuotteita; puun sokerit hyödynnettiin valmistamalla niistä sulfiittispriitä ja jäteliemestä saatiin myös tiesuolaa.  Ne olivat erittäin tärkeitä sivutuotteita koko sulfiittiprosessin käyttöajan; kieltolain aikana sulfiittispriin tuotantoa jopa lisättiin, koska Valtion Alkoholiliike Oy:n Rajamäen tehtaiden uudella Guillaume-puhdastislauslaitteistolla pystyttiin poistamaan sulfiittispriin metanoli kokonaan; spriin tekninen ja lääketieteellinen tarve kieltolain aikana oli odotettua suurempi - eikä normaalisti hiivavierteestä tai takavarikoiduista viinoista tislattu tuotanto riittänyt alkuunkaan.  

Koska happotornin kalkkikivilohkareet luonnollisesti liukenivat tässä prosessissa vähin erin, kalkkikiveä jouduttiin lisäämään torniin jokaista happoerää varten, mikä lisäsi kuljetustarvetta. Äänekosken tehtailla kalkkikivi tuotiin avovaunuissa Suolahdesta ja lastattiin tehdasalueella kuuppavaunuihin, jotka sitten vinssattiin tornissa olleeseen, kaksi vaunua kerrallaan kantaneeseen kivihissiin, joka vei vaunut ylös lastausluukulle, mistä lasti kipattiin torniin sisälle. Sitten vaunut työnnettiin toiseen hissiin joka vei ne alas lastauspaikalle.

Vaarallista työtä

Kivenlisäyksen aikana tornin vedensyöttö kytkettiin sumutukselle, mikä esti myrkyllisten happohöyryjen pääsyn lastauspaikalle.

Tämä määräys annettiin sen jälkeen, kun Äänekoskella yksi miehistä sai kaasumyrkytyksen kivenlisäyksen aikana. 

Silti nämä työpisteet eli kiisunkäsittely ja happotornin hoito olivat eräitä epäterveellisimpinä pidettyjä koko laitoksessa. 

Kiisunkäsittelystä pääasiassa vastanneet kaksi miestä olivat päivän päättyessä kauttaaltaan vitivalkoisen pölyn peitossa; alkuaikoina heillä oli vain liina suun ja nenän suojana, mutta kun työsuojelu kehittyi, loppuaikoina oli jo jonkinlaisia suojanaamareitakin. Uuniin sisälle ei tarvinnut mennä kenenkään muun kuin korjauksia tehneiden asentajien ja tietenkin määräajoin nuohoojan.

Jäänne menneestä

Kapearaiteisten kuuppavaunujen käyttö säilyi  ainakin Äänekoskella loppuun asti: vaikka tornille vedettiinkin varsin varhain oma leveäraiteinen sivuraide, kivihissin uusiminen tai hihnakuljettimen rakentaminen katsottiin liian kalliiksi, joten vanhaa käytäntöä jatkettiin tornin loppuikä eli 80-luvulle.

Tuottavaa prosessijätettä

Kiisu-uuneista ja pölynerottimista purettu, kuparia sisältävä poltto- ja pölyjäte, niin sanottu pasutusjäte, myytiin takaisin Outokumpu Oy:lle, joka poisti jätteestä kuparin. 
Tätä samaa pasutusjätettä tuottivat myös kaikki rikkihappotehtaat.

Happotornien loppu

Sulfiittimenetelmä syrjäytyi 1980-luvun alkupuolella uudempien tieltä, ja vanhat myrkyttyneet happotornit purettiin. Joskin ainakin Varkauden tehtaan happotorni komistaa edelleen kaupungin keskustaa.

Myös Nokialla on happotorni edelleen pystyssä. Sitä on voi katsella vaikkapa Emäkosken sillalta.

Lähteet

 Arvi Talvitie: Lyhyt kemian oppikirja
 Vanhan Äänekosken kotiseutuyhdistyksen arkistot ja kokoelmat
 Elinkeinoelämän keskusarkisto
 Äänekosken tehtaiden ex-jätevedenpuhdistamon hoitajan Kalle Saariston muistelut tehdasajastaan ja Äänekoski-Suolahden rautatien loppuajoista

 Kemianteollisuus