Скрубер за мокър газ

Какво е това?

Мокрото измиване (или абсорбиране) е пренос на маса между разтворим газ и разтворител - често вода - в контакт един с друг. Физическото почистване е предпочитано за химическо оползотворяване, докато химическото почистване е ограничено до отстраняване и премахване на газообразни съединения. Физико-химичното почистване заема междинна позиция. Съединението се разтваря в абсорбиращата течност и участва в обратима химическа реакция, която позволява възстановяването на газообразното съединение.

В зависимост от замърсителите, които ще бъдат отстранени, се използват няколко водни измиващи течности, включително следното:

  • Вода, за отстраняване на разтворители и газове като водородни халогениди или амоняк, като основната цел е да се възстановят и използват повторно тези замърсители.
  • Алкални разтвори (например сода каустик - т.е. натриев хидроксид - и натриев карбонат), за отстраняване на киселинни съединения като водородни халогениди, серен диоксид, сероводород (H2S), феноли, хлор.
    Стойността на рН на алкалния скрубер зависи от замърсителя, който ще бъде отстранен; рН често се поддържа между 8.5 и 9.5 (за SO2 за отстраняване е необходим диапазон на рН 6.5–7.5, докато за Н2S отстраняване е необходимо рН 10 или повече). Стойността на рН не трябва да бъде твърде висока поради абсорбцията на CO2 във водата. Стойност на рН 10 и повече ще доведе до разтваряне на CO2 да присъства във водата като карбонат, което води до драстично увеличаване на степента на алкална консумация. Калциевият карбонат също ще се отложи върху уплътненията, увеличавайки спада на налягането. За да се избегне това, омекотената вода може да се използва в скрубер с алкален газ.
  • Алкални окислителни разтвори алкални разтвори с окислители като натриев хипохлорит (NaOCl), хлорен диоксид (ClO2), озон (O3) или водороден пероксид (Н2O2); те са особено показани за премахване на миризми.
  • Разтвори на натриев хидрогенсулфит , за премахване на миризмата (например алдехиди).
  • Кисели разтвори , за отстраняване на алкални съединения, например амоняк, амини и естери. Дозирането на киселината се извършва чрез регулиране на рН. В повечето случаи рН се поддържа между 3 и 6. Сярна киселина (Н2SO4) често е киселина на избор по икономически причини. За специфични приложения, например отстраняване на NH3, азотна киселина (HNO3) се използва.
  • Моноетаноламин и разтвори на диетаноламин , подходящ за абсорбиране и оползотворяване на сероводород.
  • Органични разтворители с ниска летливост , например охладен нонан за възстановяване на леки ЛОС като бутани и пентани.
Работят различни видове скрубери, като:

  • Скрубери за опаковане на влакна;
  • Скрубери с подвижни легла;
  • Скрубери с пълни легла;
  • Скрубери за импресионни плочи;
  • Пръскащи кули.
Изборът им зависи от следното:

  • Изисквания за ефективност на производителността,
  • Енергийни нужди,
  • Реактиви,
  • Свойства на потока отпадъчни газове.

Проектиране, поддръжка и ефективност

Оптималният дизайн на промивните системи за постигане на ниски изходни концентрации включва висока надеждност, автоматична работа и противоточен поток от течност и газ. Скруберите обикновено се експлоатират с предварителни охладители (напр. Камери за пръскане и охлаждащи устройства), за да се понижи температурата на входящия газ и едновременно да се насити газовия поток, като по този начин се избягват намалените скорости на абсорбция и изпарението на разтворителя. Такива допълнителни устройства упражняват ниски спадания на налягането.

Ефективността на намаляване на газовите скрубери зависи от времето на престой на газа в абсорбционната секция, вида на използваната опаковка, съотношението течност към газ (L/G), скоростта на освежаване, температурата на водата и добавянето на химикали.

В случай на алкално-окислителни скрубери, ефективността на намаляване зависи от окисляването на съединенията и времето на престой в скрубера. Увеличаването на времето за престой изисква по -големи инсталации и по -високи инвестиционни разходи. Пилотните тестове са от съществено значение за постигане на добър дизайн.

Консумацията на промивна вода зависи до голяма степен от входящите и изходящите концентрации на газообразни съединения. Загубите от изпаряване се определят предимно от температурата и влажността на входящия газов поток. Изходящият газов поток в повечето случаи е напълно наситен с водни пари.

Почистването генерира отпадъчни води, които се нуждаят от пречистване, ако почистващата течност с нейното съдържание не се използва по друг начин.

Рутинното измерване е необходимо за:
  • Спадът на налягането в скрубера като средство за откриване на експлоатационни аномалии, които може да изискват поддръжка;
  • Дебит на допълващата вода на скрубера;
  • Дебит на рециклираната вода;
  • Дебит на реагента;
  • В някои случаи рН, температура, електрическа проводимост и потенциал за намаляване.
Мокрите скрубери се нуждаят от редовна проверка, за да се установи всяко влошаване на инсталацията, като корозия или запушвания. Достъпът до скрубера трябва да бъде лесно достъпен. От съществено значение е оперативните повреди да бъдат открити бързо и да се приложи адекватна апаратура с аларми към изходния отвор на абсорбционната инсталация, за да се гарантира, че предупреждението се дава в случай на повреда на оборудването.

Когато се използва алкален окислителен скрубер с NaOCl, при ниски стойности на рН могат да се образуват токсични хлорни изпарения. След това алкален скрубер може да бъде поставен последователно към алкалния окислителен скрубер, за да се отстранят тези хлорни изпарения.

Абсорбцията се подобрява от:
  • По -големи контактни повърхности;
  • По -високи съотношения течност/газ;
  • По -високи концентрации в газовия поток;
  • По -ниски температури.

Приложимост

Съобщава се, че алкално окислително измиване се използва в сектори като хранителната промишленост, кланици, производство на ароматизатори и текстилната промишленост.

Таблица 1 показва граници на приложение и ограничения, свързани с мокро търкане (адаптиран от EIPPCB, 2016, таблица 3.307).

Таблица 1. Граници на приложение и ограничения, свързани с мокро търкане.
Издаване Ограничения/ ограничения
Газов поток (Nm3/ З) 50-500000
Температура (° C) 5-80
Налягане (MPa) атмосферен
Спад на налягането (mbar) ~ 12
Съдържание на частици (mg/Nm3) <10

Препратки

EIPPCB (2016). Най -добрите налични техники (НДНТ) Референтен документ за общи системи за пречистване/управление на отпадъчни води и отпадъчни газове в химическия сектор. Доклад на JRC Science for Policy.
Bulgarian BG Catalan CA English EN French FR German DE Greek EL Italian IT Portuguese PT Spanish ES