Investment calculation for Acid Purification systems in stainless steel pickling : An investigation of Acid Purification systems and the relationship between reduced purchase volumes of acid and the financial viability of the system investment

Abstract

I denna uppsats undersöks det ekonomiska värdet av att installera en Acid Purification Unit (APU) till en betningslinje för rostfritt stål, utan annan metod för att återföra frisyra till systemet. Utifrån en litteraturstudie och en intervju med APU-tillverkaren Luova AB presenteras realistiska parametervärden och förhållanden för beräkningar av nettovärdet, internräntan och payback-tiden. Med utgångspunkt i ett, från teorin, välgrundat basfall varieras parametrarna för att undersöka dess effekter på de ekonomiska kalkylerna. Basfallet ger det, i relation till den antagna investeringskostnaden, mycket höga nettovärdet 4 278 164 USD. Uppsatsen väcker nya frågor för framtida undersökningar, bland annat om vilka ytterligare parametrar som kan vara relevanta för investeringsbeslutet. När rostfritt stål tillverkas eller behandlas vid höga temperaturer uppstår ett oönskat oxidskikt på legeringens yta och ett kromutarmat skikt precis under. För att ytan ska erhålla önskade egenskaper betas den i ett betbad bestående av salpetersyra och flourvätesyra. Erfarenheter och tidigare studier har visat att särskilda koncentrationsintervall av syra och lösta metaller ger eftersträvansvärda bethastigheter och stålkvaliteter. I syfte att reglera koncentrationerna i betbadet kan en APU användas. APU-processen separerar fri syra från lösta metaller med hjälp av jonretardationskromatografi. Den fria syran återförs därefter till betbadet. Det är det ekonomiska värdet av dessa syrabesparingar som undersöks i denna uppsats.In this essay, the financial value of installing an Acid Purification Unit (APU) to a pickling line for stainless steel, without other methods for regenerating free acid to the system, is examined. By conducting a literature review and an interview with the APU manufacturer Luova AB, realistic parameter values and conditions for the calculation of the net present value, the internal rate of return, and the payback time were determined. Based upon a, from theory, well-founded base case, the parameters were varied to investigate their effect on the economic calculations. The base case results in a net present value of 4 278 164 USD, which is a very high value in relation to the assumed cost of investment. The essay raises new questions for future studies, including which other parameters could be relevant for the investment decision. When stainless steel is manufactured or processed at high temperatures, an undesired oxide scale is formed on the alloy's surface, and a chromium-depleted zone immediately under. For the surface to acquire the preferred properties, it has to be pickled in a pickling bath containing a mix of nitric and hydrofluoric acid. Experience and previous studies have shown that certain concentration intervals of acid and dissolved metals give the most efficient and desirable result. An APU can be used to regulate the concentrations in the pickling bath. The APU process separates free acid from dissolved metals by ion retardation chromatography, and the free acid is returned to the pickling bath. It is the financial value of these acid savings that is studied in this essay