Depuradora de gasos humits
Què és?
El fregat humit (o absorció) és una transferència de massa entre un gas soluble i un dissolvent (sovint aigua) en contacte entre ells. El fregat físic es prefereix per a la recuperació química, mentre que el fregat químic es limita a eliminar i disminuir els compostos gasosos. El fregat fisicoquímic adopta una posició intermèdia. El compost es dissol en el líquid absorbent i participa en una reacció química reversible, que permet la recuperació del compost gasós.
Depenent dels contaminants que s’eliminin, s’utilitzen diversos líquids per fregar aquosos, inclosos els següents:
Depenent dels contaminants que s’eliminin, s’utilitzen diversos líquids per fregar aquosos, inclosos els següents:
- Aigua, per eliminar dissolvents i gasos com halogenurs d'hidrogen o amoníac, amb l'objectiu principal de recuperar i reutilitzar aquests contaminants.
- Solucions alcalines (per exemple, sosa càustica (és a dir, hidròxid de sodi) i carbonat de sodi), per eliminar compostos àcids com halogenurs d'hidrogen, diòxid de sofre, sulfur d'hidrogen (H2S), fenols, clor.
El valor del pH de la depuradora alcalina depèn del contaminant que cal eliminar; El pH es manté sovint entre 8.5 i 9.5 (per a SO2 per eliminar és necessari un rang de pH de 6.5 a 7.5, mentre que per a H2S elimina un pH de 10 o més). El valor del pH no ha de ser massa alt a causa de l’absorció de CO2 a l'aigua. Un valor de pH de 10 o superior provocarà el CO dissolt2 estar present a l’aigua com a carbonat, provocant un augment dràstic de la taxa de consum alcalí. El carbonat de calci també es dipositarà a les juntes, augmentant la caiguda de pressió. Per evitar-ho, es pot utilitzar aigua estovada en un fregador de gasos alcalins. - Solucions oxidatives alcalines , és a dir, solucions alcalines amb oxidants com l’hipoclorit de sodi (NaOCl), el diòxid de clor (ClO2), ozó (O3) o peròxid d’hidrogen (H2O2); aquestes estan especialment indicades per a l'eliminació d'olors.
- Solucions d’hidrogen sulfit de sodi , per eliminar l’olor (per exemple, aldehids).
- Solucions àcides , per eliminar compostos alcalins, per exemple amoníac, amines i èsters. La dosificació de l'àcid es realitza mitjançant la regulació del pH. En la majoria dels casos, el pH es manté entre 3 i 6. Àcid sulfúric (H2SO4) sovint és l’àcid escollit per raons econòmiques. Per a aplicacions específiques, per exemple, l'eliminació de NH3, àcid nítric (HNO3) s'utilitza.
- Solucions de monoetanolamina i dietanolamina , adequat per a l'absorció i recuperació de sulfur d'hidrogen.
- Solvents orgànics de baixa volatilitat , per exemple, el nonà refredat per a la recuperació de COV lleugers com el butà i el pentà.
- Depuradores d’embalatges fibrosos;
- Fregadores de llit mòbil;
- Fregadores de llit envasat;
- Fregadores de plaques per impediment;
- Torres de ruixat.
- Requisits d’eficiència en el rendiment,
- Necessitats energètiques,
- Reactius,
- Propietats del flux de gasos residuals.
Disseny, manteniment i eficiència
Un disseny òptim de sistemes de fregat per aconseguir concentracions de sortida baixes inclou una alta fiabilitat, un funcionament automàtic i un flux de líquid i gas a contracorrent. Els fregadors s'utilitzen habitualment amb precongeladors (per exemple, cambres de polvorització i apagadors) per reduir la temperatura del gas d'entrada i saturar simultàniament el flux de gas, evitant així taxes d'absorció reduïdes i evaporació de dissolvents. Aquests dispositius addicionals exerceixen baixes baixes de pressió.
L’eficiència de reducció dels fregadors de gas depèn del temps de residència del gas a la secció d’absorció, del tipus d’embalatge utilitzat, de la relació líquid / gas (L / G), de la velocitat de refrescament, de la temperatura de l’aigua i de l’addició de productes químics.
En el cas dels fregadors alcalins-oxidatius, l’eficiència de reducció depèn de la oxidabilitat dels compostos i del temps de residència al fregador. Un augment del temps de residència requereix instal·lacions més grans i majors costos d’inversió. Les proves pilot són essencials per aconseguir un bon disseny.
El consum d'aigua per fregar depèn en gran mesura de les concentracions d'entrada i sortida de compostos gasosos. Les pèrdues per evaporació es determinen principalment per la temperatura i la humitat del flux de gas entrant. El flux de gas que surt, en la majoria dels casos, està completament saturat de vapor d’aigua.
El fregat genera aigües residuals que necessiten tractament, si no s’utilitza el líquid de fregament amb el seu contingut.
El mesurament rutinari és necessari per:
Quan s’utilitza un fregador oxidatiu alcalí amb NaOCl, es poden formar vapors tòxics de clor a valors de pH baixos. Un fregador alcalí es pot col·locar en sèrie al fregador oxidatiu alcalí per eliminar aquests vapors de clor.
L’absorció es potencia mitjançant:
L’eficiència de reducció dels fregadors de gas depèn del temps de residència del gas a la secció d’absorció, del tipus d’embalatge utilitzat, de la relació líquid / gas (L / G), de la velocitat de refrescament, de la temperatura de l’aigua i de l’addició de productes químics.
En el cas dels fregadors alcalins-oxidatius, l’eficiència de reducció depèn de la oxidabilitat dels compostos i del temps de residència al fregador. Un augment del temps de residència requereix instal·lacions més grans i majors costos d’inversió. Les proves pilot són essencials per aconseguir un bon disseny.
El consum d'aigua per fregar depèn en gran mesura de les concentracions d'entrada i sortida de compostos gasosos. Les pèrdues per evaporació es determinen principalment per la temperatura i la humitat del flux de gas entrant. El flux de gas que surt, en la majoria dels casos, està completament saturat de vapor d’aigua.
El fregat genera aigües residuals que necessiten tractament, si no s’utilitza el líquid de fregament amb el seu contingut.
El mesurament rutinari és necessari per:
- La caiguda de pressió a través del fregador, com a mitjà per descobrir anomalies operatives que poden requerir manteniment;
- El cabal d'aigua de maquillatge depura;
- El cabal d’aigua de reciclatge;
- El cabal del reactiu;
- En alguns casos, pH, temperatura, conductivitat elèctrica i potencial de reducció.
Quan s’utilitza un fregador oxidatiu alcalí amb NaOCl, es poden formar vapors tòxics de clor a valors de pH baixos. Un fregador alcalí es pot col·locar en sèrie al fregador oxidatiu alcalí per eliminar aquests vapors de clor.
L’absorció es potencia mitjançant:
- Superfícies de contacte més grans;
- Ràtio líquid / gas més alt;
- Concentracions més altes al corrent de gas;
- Temperatures més baixes.
Aplicabilitat
S'ha informat que el fregat oxidatiu alcalí s'utilitza en sectors com la indústria alimentària, els escorxadors, la producció d'agents aromatitzants i la indústria tèxtil.
Taula 1 mostra els límits d’aplicació i les restriccions associades al fregat humit (adaptat d’EIPPCB, 2016, taula 3.307).
Taula 1. Límits d’aplicació i restriccions associades al fregat humit.
Taula 1 mostra els límits d’aplicació i les restriccions associades al fregat humit (adaptat d’EIPPCB, 2016, taula 3.307).
Taula 1. Límits d’aplicació i restriccions associades al fregat humit.
| Qüestió | Límits / restriccions |
|---|---|
| Cabal de gas (Nm3/ h) | 50-500000 |
| Temperatura (° C) | 5-80 |
| Pressió (MPa) | atmosfèric |
| Caiguda de pressió (mbar) | ~ 12 |
| Contingut de partícules (mg / Nm3) | <10 |
