Kennis van de industrie
Wat zijn de belangrijkste componenten van een nat wassysteem?
Een nat wassysteem, ook wel natte wasser of natte luchtwasser genoemd, is een apparaat voor verontreinigingsbeheersing dat wordt gebruikt om verontreinigende stoffen uit industriële uitlaatgassen of rookgassen te verwijderen. Er wordt gebruik gemaakt van een vloeistof, meestal water, om verontreinigingen op te vangen en te neutraliseren. De belangrijkste componenten van een nat wassysteem zijn onder meer:
Scrubberschip: Het scrubberschip is een grote kamer of toren waar het gas en de vloeistof met elkaar in contact komen. Het is ontworpen om voldoende contacttijd tussen de gas- en vloeistoffase te bieden om de absorptie en reactie van verontreinigende stoffen te vergemakkelijken. Het vat is doorgaans gemaakt van corrosiebestendige materialen, zoals glasvezelversterkte kunststof (FRP) of roestvrij staal, om bestand te zijn tegen de corrosieve aard van het wasproces.
Inlaatkanalen: Het inlaatkanalenwerk verbindt de emissiebron met het wasservat. Het transporteert de uitlaatgassen of rookgassen van het industriële proces naar het wassysteem voor behandeling. Het kanaalwerk kan dempers of regelkleppen omvatten om de gasstroom te regelen en een goede werking van de wasser te garanderen.
Introductiesysteem voor wasvloeistof: Het introductiesysteem voor wasvloeistof is verantwoordelijk voor het inbrengen van de vloeistof, meestal water, in het wasvat. Het omvat sproeikoppen, verdeelpijpen of andere mechanismen om de vloeistof gelijkmatig over de gasstroom te verdelen. De vloeistof wordt doorgaans in de vorm van fijne druppeltjes versproeid om het contactoppervlak met het gas te maximaliseren, waardoor de absorptie van verontreinigende stoffen wordt verbeterd.
Venturi- of absorptiesectie: De venturi- of absorptiesectie is een belangrijk onderdeel van het natte wassysteem. Het bestaat uit een convergerend gedeelte gevolgd door een keelgedeelte. Terwijl het gas door de venturi stroomt, creëert de gasstroom met hoge snelheid een drukval, waardoor een intiem contact tussen de gas- en vloeistoffase wordt bevorderd. Dit gedeelte verbetert de massaoverdracht en absorptie van verontreinigende stoffen in de vloeistof.
Vloeistof-gasscheidingssectie: Nadat het gas en de vloeistof in het wasvat met elkaar hebben samengewerkt, scheidt de vloeistof-gasscheidingssectie het schone gas van de vloeistofdruppeltjes of nevel. Deze sectie omvat doorgaans misteliminators, demisters of cycloonafscheiders om de meegevoerde vloeistofdruppeltjes uit de gasstroom te verwijderen. De afgescheiden vloeistof wordt opgevangen en teruggevoerd naar het wasvat voor hergebruik.
Uitlaatschoorsteen: De uitlaatschoorsteen is het uitlaatpunt voor de behandelde gasstroom nadat deze door het natte wassysteem is gegaan. Het zorgt ervoor dat het gereinigde gas veilig in de atmosfeer terechtkomt, waarbij de wettelijke normen en richtlijnen worden nageleefd. De stapel kan extra voorzieningen bevatten, zoals dempers of bewakingsapparatuur, voor controle- en nalevingsdoeleinden.
Recirculatie- en behandelingssysteem: In sommige natte wassystemen wordt een recirculatie- en behandelingssysteem gebruikt om de gewenste concentratie verontreinigende stoffen in de wasvloeistof te handhaven. Dit systeem omvat doorgaans pompen, tanks en doseerapparatuur voor chemicaliën. Chemische additieven, zoals pH-regelaars of reactanten, kunnen aan de vloeistof worden toegevoegd om de verwijdering of neutralisatie van verontreinigende stoffen te verbeteren.
Controle- en monitoringinstrumenten: Om een efficiënte en effectieve werking te garanderen, zijn natte wassersystemen uitgerust met controle- en monitoringinstrumenten. Deze instrumenten omvatten druksensoren, flowmeters, pH-meters, temperatuursensoren en gasanalysatoren. Ze bieden realtime gegevens over de systeemprestaties, gasstroomsnelheden, pH-niveaus van vloeistoffen en concentraties van verontreinigende stoffen, waardoor aanpassingen en optimalisatie van de werking van de wasser mogelijk zijn.
Hoe verwijdert een natte wasser verontreinigende stoffen uit industriële uitlaatgassen?
Een natte wasser is een apparaat voor de beheersing van luchtverontreiniging dat verontreinigende stoffen effectief uit industriële uitlaatgassen verwijdert. Het bereikt dit via een proces dat absorptie wordt genoemd, waarbij de verontreinigende stoffen worden overgebracht van de gasfase naar een vloeibaar medium, meestal water. De belangrijkste mechanismen die betrokken zijn bij de verwijdering van verontreinigende stoffen in een nat wassysteem zijn:
Contact tussen gas en vloeistof: De eerste stap bij het verwijderen van verontreinigende stoffen is het zorgen voor een nauw contact tussen het gas dat verontreinigende stoffen bevat en het vloeibare medium. De gasstroom wordt naar het wasvat geleid, waar het in contact komt met een fijnverdeelde vloeistof, meestal water. De vloeistof wordt via sproeikoppen, verdeelpijpen of andere middelen in de wasser gebracht om een groot grensvlak te creëren voor de interactie tussen gas en vloeistof.
Absorptie: Eenmaal in contact lossen de in de gasstroom aanwezige verontreinigende stoffen op of reageren met de vloeistof. Dit absorptieproces wordt vergemakkelijkt door verschillende mechanismen:
A. Massaoverdracht: De verontreinigende moleculen diffunderen van de gasfase naar de vloeibare fase. De absorptiesnelheid hangt af van factoren zoals de oplosbaarheid van de verontreinigende stof in de vloeistof, de concentratiegradiënt ervan en het grensvlakgebied dat beschikbaar is voor massaoverdracht.
B. Chemische reactie: Bepaalde verontreinigende stoffen kunnen chemische reacties ondergaan met de wasvloeistof. Zure gassen zoals zwaveldioxide (SO2) kunnen bijvoorbeeld reageren met water en zwavelzuur (H2SO3) vormen. Deze chemische reacties bevorderen de verwijdering van verontreinigende stoffen en kunnen resulteren in de vorming van minder schadelijke of gemakkelijker verwijderbare bijproducten.
C. Fysische adsorptie: Sommige verontreinigende stoffen, met name deeltjes, kunnen fysiek worden opgevangen of geadsorbeerd op de vloeistofdruppeltjes of oppervlakken in het wasservat. Dit gebeurt wanneer de verontreinigende deeltjes zich door intermoleculaire krachten aan de vloeistof hechten, waardoor ze effectief uit de gasstroom worden verwijderd.
Massaoverdracht en reactie-efficiëntie: De efficiëntie van de verwijdering van verontreinigende stoffen hangt af van verschillende factoren, waaronder:
A. Verblijftijd: Hoe langer het gas en de vloeistof in contact zijn, hoe groter de kans op absorptie van verontreinigende stoffen. Daarom zorgt het ontwerp van het natte wassysteem voor een adequate verblijftijd voor een efficiënte verwijdering van verontreinigende stoffen.
B. Vloeistof-gasverhouding: De verhouding tussen het vloeistofdebiet en het gasdebiet, ook bekend als de L/G-verhouding, beïnvloedt de absorptie-efficiëntie. Een hogere L/G-verhouding zorgt voor een groter vloeistofoppervlak voor de absorptie van verontreinigende stoffen, waardoor de kans op verwijdering groter wordt.
C. pH en chemische additieven: De pH van de wasvloeistof kan de verwijdering van verontreinigende stoffen beïnvloeden. Door de pH aan te passen door alkalische of zure verbindingen toe te voegen, kan de opname van specifieke verontreinigende stoffen worden geoptimaliseerd. Chemische additieven, zoals oxidatiemiddelen of sorptiemiddelen, kunnen ook de verwijdering van verontreinigende stoffen verbeteren door reacties te vergemakkelijken of de adsorptiecapaciteit te vergroten.
Vloeistof-gasscheiding: Na absorptie van verontreinigende stoffen ondergaat de gasstroom scheiding van de vloeistof. Deze scheiding wordt doorgaans bereikt door misteliminators, demisters of cycloonafscheiders die zich bovenaan het wasservat bevinden. Deze apparaten verwijderen vloeistofdruppels of nevel die in het gas zijn meegesleept, waardoor schoon gas het systeem kan verlaten.
Verwijdering of behandeling van opgevangen verontreinigende stoffen: De opgevangen verontreinigende stoffen in de vloeibare fase, vaak de wassing of wasservloeistof genoemd, moeten op de juiste manier worden verwijderd of behandeld. Afhankelijk van de aard van de verontreinigende stoffen kan het spuiwater een verdere behandeling ondergaan, zoals chemische neutralisatie of filtratie, voordat het wordt geloosd of gerecycled in het systeem.