Reinigen van vervuild gas

In gangbare chemische wassersystemen wordt het vervuilde gas afgevoerd of afgezogen naar de wasser door een centrifugaalventilator. Het vervuilde gas doorloopt een of meer behandelingsfasen. Het gas komt in zeer intensief contact met de wasvloeistof die de chemische reagentia bevat. Zoals bij andere absorptieprocessen worden de componenten eerst opgelost in de wasvloeistof en reageren vervolgens met de chemische additieven. Het gereinigde gas wordt daarna afgevoerd met een verwijderingsefficiëntie van meer dan 95% in een chemische wasser.

Massatransport

Massatransport van verschillende fasen, of zogenaamde vloeistof-gas integratie, in een wasser is de belangrijkste parameter voor de efficiëntie van de wasser. Geen behoorlijke scheiding kan worden gecreëerd zonder contact tussen de wasvloeistof en het afvalgas met de verontreinigingen. Over het algemeen kan worden aangenomen dat hoe groter het contactoppervlak, hoe beter de (absorptie) vloeistof-gas integratie wordt gerealiseerd. Natuurlijk is de contacttijd een belangrijke factor. Het is duidelijk dat integratie niet goed kan plaatsvinden als de verblijftijd van het gas in de integratiefase (te) kort is.

Wassers variëren daarom in hun capaciteit voor massatransport en scheiding van fracties. De configuratie en het ontwerp van wassers moeten zeer zorgvuldig worden uitgevoerd, met de belangrijkste bepalende factoren om rekening mee te houden: het vereiste en beschikbare massatransport op basis van het contactoppervlak, de drukval, de vereiste verwijderingsefficiëntie en uiteindelijk de betrouwbaarheid van de installatie.

De absorptie-efficiëntie is een functie van het beschikbare contactoppervlak van alle gecumuleerde druppels voor de uitwisseling van de fasen. Een open-sproeisysteemwasser en een gewasbedwasser kunnen worden ontworpen om elke gewenste verwijderingsefficiëntie te bieden. Een wasser met willekeurige vullingen (bijv. Pall Ringen, Raschig Ringen) met een groot uitwisselingsoppervlak geven over het algemeen een uitstekende integratie van verontreinigingen met de wasvloeistof. Het nadeel van hoogdichtheidsvullingen met een groot contactoppervlak is een aanzienlijk hogere drukval. Een groot deel van het vrije volume in een gewasbed is niet beschikbaar voor gasstroom en neemt onbruikbaar volume in beslag en veroorzaakt veranderingen van richtingen van de gasstroom die ook de drukval verhogen. Er zijn toepassingen waar dit acceptabel is, zoals laboratoriumopstellingen, proefinstallaties of kleine installaties die niet continu werken waar de energiekosten geen doorslaggevende rol spelen.

Wassers voor grote(re) stromen of voor vervuilde gassen met veel vaste stoffen (deeltjes) of plakkerige componenten zijn in principe niet geschikt voor vullingen met een groot contactoppervlak en daardoor een klein vrij volume. Naast een grote drukverlies ondervinden deze vullingen voornamelijk problemen met vervuiling die kunnen leiden tot verstoppingen of blokkades. De oplossing van dit probleem kan worden gerealiseerd door de wassers uit te rusten met een open sproeisysteem. Een open sproeisysteem bevat geen vullingen en gebruikt veel sproeiers die veel druppels creëren, zodat het oppervlak van alle gecumuleerde druppels het contactoppervlak van een gevulde wasser vervangt. Bovendien zorgt het energiepotentieel van de druppels, dankzij hun kinetische energie in relatie tot de gassnelheid, voor een enorm integratieproces van vloeistofdruppels met de verontreinigingen in het gas. Het drukverlies van een open sproeisysteem is veel lager in vergelijking met een gevulde wasser, blijft ongewijzigd laag en heeft geen problemen met vervuiling of verstopping.

Verdeling van wasvloeistof

De verdeling van vaste deeltjes kan bestaan uit een systeem van geperforeerde verdelers en sproeibuizen die alleen worden gebruikt in combinatie met willekeurige vullingen. De wasvloeistof wordt over het gehele oppervlak verdeeld en zorgt voor een verdeling van de vloeistof om geïrrigeerde vullingen te bereiken. Wassers met een open sproeisysteem (d.w.z. zonder gestructureerde of willekeurige vullingen) moeten het gebrek aan reactievlak compenseren door middel van een groot sproeioppervlak. De specifieke sproeiers die voor dit doel worden gebruikt, genereren een sproeipatroon met zeer fijne druppels die daardoor een extreem groot contactoppervlak creëren.