Scrubber

Een gaswasser (Engelse scrubber), natscheider of absorber is een procestechnisch apparaat waarbij een gasstroom in contact wordt gebracht met een vloeistofstroom om componenten van de gasstroom in de vloeistof op te nemen. De componenten van de gasstroom die worden overgebracht kunnen vaste, vloeibare of gasvormige stoffen zijn. Als wasvloeistof kunnen zuivere oplosmiddelen zoals water, maar ook suspensies zoals kalkmelk (rookgasontzwaveling) worden gebruikt. Gaswassers kunnen tegelijkertijd worden gebruikt voor stofverwijdering en voor het scheiden van schadelijke gassen. In de regel moet ook stroomafwaarts een druppelafscheider worden geïnstalleerd.

Stroomschema van een gaswasser (in het algemeen)
In veel uitvoeringen is de gaswasser opgedeeld in zes ruimtes. Van onder naar boven hebben ze de volgende taak:

de wasvloeistof verzamelt zich in het carter van de gaswasser en wordt teruggevoerd naar het gaswassercircuit of afgetapt,
Het gas wordt in de gasinlaat geleid en de binnenruimte wordt gelijkmatig gevuld door geschikte stroomgeleiding (bijvoorbeeld door ingebouwde componenten),
in het contactgedeelte worden de componenten in de gasstroom uitgewassen,
de wasvloeistof wordt toegevoerd en verdeeld in de wasvloeistoftoevoer,
Meegevoerde componenten van de wasvloeistof worden gescheiden in de druppelafscheider en
de gereinigde gasstroom verlaat de gaswasser in de kop.
ontwerpen
Gaswassers kunnen worden onderscheiden op basis van verschillende criteria. Onderscheidende kenmerken zijn onder andere:

de eventuele aanwezigheid van internals en de vraag of deze verplaatsbaar of statisch zijn,
de energie-input om een ​​groot specifiek oppervlak van de wasvloeistof te genereren (door de wasvloeistof, het gas of bewegende interne onderdelen),
de specifieke behoefte aan wasvloeistof,
de fluïdische conceptie.
De bekendste soorten gaswassers zijn:

dompelwasser (bellenkolom)
spray scrubber
Ingepakte of dienbladkolom
jet scrubber
vortex scrubber
roterende wasmachine
venturi-scrubber
Er zijn ook speciale vormen die vaak aanpassingen zijn van de hierboven genoemde ontwerpen of worden gecombineerd met andere processen. Deze omvatten zogenaamde condensatie- en ionisatiescrubbers.<

Het doel van scrubberwerking is om een ​​zo groot mogelijk vloeistofoppervlak te genereren voor een zo goed mogelijke massaoverdracht. Dit kan door bellen of druppeltjes te maken, of door het op vaste oppervlakken te strooien. Het gebruik van energie is nodig om een ​​vergroot vloeistofoppervlak te genereren. Dit kan in de vorm van een drukval in het stromende gas, zoals in een Venturi scrubber, in de vorm van kinetische energie in de wasvloeistof (jet scrubber) of via beweegbare armaturen (rotary scrubber).

Wanneer druppeltjes worden gegenereerd, nemen ze snel de snelheid aan van het omringende gas.

De benaderingen van Raoult en Henry kunnen worden gebruikt voor de theoretische beschrijving van de absorptieprocessen. De gaswasser werkt op dezelfde manier als de rectificatiekolom door herhaalde meng- en scheidingsprocessen van de vloeibare en gasvormige fase onder vorming van fase-evenwichten. De vloeistof- en gasfasen kunnen parallel, kruis- of tegenstroom in de absorber worden geleid.

Het verschil in concentratie tussen de gasfase en de vloeibare fase
een bijgemengde chemische stof die dient als reactant voor de geabsorbeerde stof.
De efficiëntie kan dus worden verhoogd door:

een langer verblijf,
een maximalisatie van het oppervlak van de wasoplossing door het gebruik van speciale sproeiers, inwendige onderdelen en pakkingen of
een verlaging van de concentratie in de vloeibare fase door meer wasvloeistof of een chemische reactie.
Wanneer gassen worden geabsorbeerd, komt er waarschijnlijk warmte vrij. Bij hogere concentraties verontreinigende gassen dient hiermee rekening te worden gehouden bij het ontwerp van de wasser. Chemische reacties van de gascomponenten met de wasvloeistof kunnen leiden tot afzettingen op oppervlakken en installaties. Bij gebruik van sproeiers zoals. B. bij de sproeier is het te verwachten dat deze verstopt raken. Om extra emissies te voorkomen, dient de wasvloeistof een lage dampdruk te hebben.

Bijzonderheden met vaste of vloeibare componenten in het gas
Natscheiders voor het scheiden van deeltjes zijn ontstaan ​​uit de verdere ontwikkeling van massakrachtscheiders. Zo is het met ringen, die met druppelaars

Bij het genereren van werk zijn de gegenereerde druppeltjes over het algemeen aanzienlijk groter dan de af te scheiden deeltjes en kunnen ze relatief eenvoudig worden gescheiden aan de uitgang van het apparaat met behulp van een druppelafscheider.

De stofafscheidingsprestaties zijn in wezen afhankelijk van de gebruikte energie. Venturi-scrubbers hebben een hoog drukverlies, maar kunnen ook meer dan 99% van de deeltjes met een diameter van 0,5 µm scheiden. Het nadeel van stofafscheiding is de vorming van slib, dat kan worden verwerkt. Een andere variabele die de stofafscheiding beïnvloedt, is de hoeveelheid wasvloeistof die wordt gebruikt. Dit kan niet willekeurig worden verminderd, anders gaat zijn eigenschap als Newtoniaanse vloeistof verloren en kunnen de gaswassers niet meer stabiel werken.