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Es gibt verschiedene Arten von Hochdruck-Gasscrubbern, die entwickelt wurden, um Schadstoffe und Verunreinigungen effizient aus Gasströmen zu entfernen. Zu den am häufigsten verwendeten Arten von Hochdruck-Gasscrubbern gehören:
Konstruierte Venturi-Scrubber
Der Venturi-Scrubber ist ein Hochdruck-Gasscrubber, der den Venturi-Effekt und die Trägheitsabscheidung kombiniert, um feine Partikel zu entfernen. Er wird häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt, da er sehr effektiv bei der Abscheidung kleiner Partikel ist. Bei Venturi-Scrubber strömt das verschmutzte Gas durch einen schmaleren Abschnitt, wo sich seine Geschwindigkeit erhöht und der Druck sinkt. Dieser Abschnitt ist der Venturi. An der Stelle mit niedrigem Druck wird Wasserspray angesaugt. Das Wasser bedeckt und fängt die Partikel ein. Anschließend dehnt sich das Gas wieder auf seine normale Größe und Geschwindigkeit aus. Größere Partikel bleiben an den Wänden hängen, während kleinere Partikel im Wasser eingefangen werden. Das Wasser hält die nächsten Sprühdüsen sauber. Venturi-Scrubber eignen sich gut für Industrien, die viel feinen Staub freisetzen, wie z. B. Metall-, Kohle- und Zementindustrie.
Hochleistungs-Zyklonscrubber
Der Zyklonscrubber nutzt die Zentrifugalkraft, um Partikel aus dem Gas abzutrennen. Dies geschieht mit Hilfe eines Zyklons oder Wirbels. Das Gas tritt ein und rotiert, wodurch schwerere Partikel die Wände berühren. Zyklonscrubber sind beliebt in Industrien, die größeren Staub produzieren. Sie sind einfach und benötigen weniger Platz für die Ausrüstung. Das Gas wird eingeleitet, rotiert und saubere Luft wird abgeführt. Das Wasser sammelt den Staub und wird abgeleitet. Zyklonscrubber eignen sich für Industrien mit weniger feinem Staub, wie z. B. Getreide- oder Kohlehandling. Obwohl sie für kleine Partikel nicht so effektiv sind, sind sie günstiger und benötigen weniger Wartung als andere Typen. Zyklonscrubber sind eine gute Wahl, wenn das Budget knapp ist, aber dennoch etwas größeren Staub aus der Luft abgetrennt werden soll.
Trockenscrubber / Halbtrockenscrubber
Absorptions- oder Waschkolonnen sind Hochdruck-Gasscrubber, die Flüssigkeiten verwenden, um Gase aufzunehmen und zu reinigen. In Absorptions- oder Waschkolonnen strömt das schadstoffhaltige Gas nach oben, während Wasser oder eine chemische Lösung nach unten tropft. Das Wasser fängt die schädlichen Stoffe ein. Nasswäscher funktionieren gut bei verschiedenen Schadstoffen, einschließlich Staub und Partikeln, da die Flüssigkeit viele Materialien aufnimmt. Sie benötigen jedoch mehr Wartung und haben höhere Kosten als Trockenscrubber, die Schmutz auffangen. Trockenscrubber benötigen kein Wasser, daher sind sie kostengünstiger. Sie funktionieren besser, wenn nur Staub vorhanden ist und keine verschiedenen Chemikalien. Trockene Optionen sind einfacher und günstiger, aber auch weniger effektiv bei chemischen Gasen. Wenn das Budget knapp ist, sind Trockenscrubber eine Option, die weniger Installations- und Wartungskosten verursacht.
Die Wartung des Gasscrubbers ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass er einwandfrei funktioniert und länger hält. Regelmäßige Inspektionen des Scrubbers, wie z. B. die Überprüfung auf Lecks, Korrosion oder Probleme mit der Rohrleitung und der Steuerung, sollten Teil der Wartung sein. Es ist wichtig, dass Komponenten wie Filter, Packmaterialien und Düsen sauber und frei von Verstopfungen sind, um eine effektive Gaswäsche zu gewährleisten. Das Ausrichten und Schmieren des Gasscrubber-Ventilators sowie die Überprüfung auf Abnutzung und Beschädigung stellen sicher, dass er die Schadstoffe weiterhin effektiv in den Scrubber bläst. Es ist auch wichtig, die Sumpfschale oder den Sammeltank regelmäßig zu reinigen, indem man ihn entleert und anfallenden Schlamm entfernt. Überwachen Sie den pH-Wert der Scrubberflüssigkeit und passen Sie ihn bei Bedarf an, um eine optimale Gaswaschleistung zu erhalten. Außerdem sollten die Bediener in Bezug auf den korrekten Umgang mit dem Scrubber geschult werden.
Die Spezifikationen des Gasscrubbers können je nach den Bedürfnissen der verschiedenen Kunden variieren, aber einige gängige Modelle und Spezifikationen sind wie folgt:
Nass-Venturi-Scrubber
Dies ist ein sehr effizienter Hochdruck-Gasscrubber, der in der Lage ist, Partikel in den Größenbereichen von PM10 und PM2,5, flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) und Geruchsstoffen zu kontrollieren. Sein Funktionsprinzip besteht darin, den Gasstrom durch einen Sprühnebel aus feinen Wassertröpfchen zu leiten. Die Partikel werden im Flüssigkeitsfilm auf der Oberfläche der Tröpfchen eingefangen und fallen dann in den Flüssigkeitspool. Der Venturi-Scrubber besteht in der Regel aus einer Venturi-Düse, einer Pumpe, einem Abscheider, einem Filter und anderen Komponenten. Die spezifische Filtrationsleistung hängt von Faktoren wie den Betriebsbedingungen und der Wasserqualität ab.
Nasswäscher
Ein Wäscher für Gas- oder Flüssigkeitsverunreinigungen, der in der Regel für größere Partikel und lösliche Stoffe ausgelegt ist, wird als Nasswäscher bezeichnet. Der Gasstrom wird mit einer Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht, in der Regel durch Sprühen, Fluten oder die Bildung eines Vorhangs. Die Gasreinigung findet statt, wenn der Schadstoff sich in der Waschflüssigkeit löst oder mit ihr chemisch reagiert oder physikalisch von ihr eingefangen wird. Es gibt verschiedene Ausführungen eines Nasswäschers, wie z. B. den Sprühturmwäscher, den Gegenstromsäulenwäscher oder den Umlaufsäulenwäscher.
Trockenscrubber
Dieser Gasscrubber kontrolliert gasförmige Schadstoffe durch Absorption, Adsorption oder chemische Reaktion mit trockenen Reagenzien wie Aktivkohle, alkalischen Pulvern oder Kalk. Während viele Nasswäscher das gleiche Prinzip des Lösungsmittels zur Extraktion des Schadstoffs nutzen, haben Trockenscrubber den zusätzlichen Vorteil, dass sie die Handhabung von flüssigen Abfällen nicht verwalten müssen.
Hochdruck-Gasscrubber werden in verschiedenen Industrien eingesetzt, darunter Öl und Gas, chemische Produktion, Energieerzeugung, Bergbau und Umweltschutz, um nur einige zu nennen. Im Folgenden sind einige Branchenszenarien aufgeführt, in denen Hochdruck-Gasscrubber eingesetzt werden.
Gasreinigung und Entschwefelung in Raffinerien
In Erdölraffinerien spielen Hochdruck-Gasscrubber, auch bekannt als Venturi-Scrubber, eine wichtige Rolle bei der Gasreinigung und Entschwefelung. Schwefelverbindungen müssen aus dem Rauchgas entfernt werden, bevor sie in die Atmosphäre gelangen. Die Hochdruck-Gasscrubberung ist eine effektive Methode, um dies zu erreichen.
Entfernung von Schwefelwasserstoff bei der Erdgasverarbeitung
Erdgas kann Schwefelwasserstoffgas (H2S) enthalten, das hochgiftig ist und eine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellt. Vor der Verteilung muss H2S aus Erdgas mit Hilfe von Hochdruck-Gasscrubbern entfernt werden, um es sicher für die Verbrennung und Verwendung zu machen.
Aminwäsche zur Entfernung von Kohlendioxid
Hochdruck-Gasscrubber werden in der Aminwäsche weit verbreitet eingesetzt, um Kohlendioxid aus Roherdgas zu entfernen. Aminverbindungen haben die Fähigkeit, sich mit CO2 zu verbinden, wenn es im Gas vorhanden ist. Beim Waschen der Amine wird das CO2 entfernt, wodurch das Gas für den Verbrauch geeignet wird.
Staubkontrolle im Bergbau
Im Bergbau können Hochdruck-Gasscrubber, die im Allgemeinen als Nasswäscher bezeichnet werden, zur Staubkontrolle eingesetzt werden. Nasswäscher arbeiten, indem sie Wasser in den Gasstrom spritzen, der Partikel enthält. Das Wasser bildet Tröpfchen, die die Partikel aus dem Luftstrom einfangen und entfernen.
CO2-Abscheidung in Kraftwerken
Hochdruck-Gasscrubber sind wichtige Komponenten bei der Reduzierung von Treibhausgasemissionen in der Energieerzeugung. Diese Scrubber können Kohlendioxid aus dem Rauchgas abtrennen, das bei der Verbrennung entsteht. Das abgeschiedene CO2 kann gelagert oder genutzt werden, wodurch die Umweltbelastung der Energieerzeugung verringert wird.
Entfernung von sauren Gasen bei der Kohlevergasung
Bei der Kohlevergasung werden Hochdruck-Gasscrubber eingesetzt, um saure Gase, darunter Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid, zu entfernen. Die Entfernung dieser Gase ist unerlässlich, um das bei der Vergasung erzeugte Synthesegas (Syngas) zu reinigen, es für nachgeschaltete Anwendungen zu qualifizieren und die Umweltbelastung zu minimieren.
Kontrolle der VOC-Emissionen in Chemieanlagen
Hochdruck-Gasscrubber bieten eine zuverlässige Lösung zur Kontrolle der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) in Chemieanlagen. Solche Emissionen können aus verschiedenen chemischen Produktionsprozessen entstehen, darunter die Verwendung von Lösungsmitteln und die Entlüftung von Reaktoren. VOCs, die sonst die Umwelt belasten würden, werden von Gasscrubbern eingefangen und entfernt, bevor das Gas in die Atmosphäre gelangt.
Amin-Gasscrubber zur CO2-Entfernung in chemischen Prozessen
Hochdruck-Gasscrubber sind in einigen chemischen Produktionsprozessen wichtig, bei denen Kohlendioxid entfernt werden muss, um die Reinheit des Produkts zu erhöhen. Die Gasscrubberung mit Aminen trennt CO2 von anderen Gasen, verbessert die Qualität der chemischen Produkte und trägt zur Nachhaltigkeit der Umwelt bei.
Bei der Auswahl eines Hochdruck-Gasscrubbers müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden. Der erste ist die Gasdurchsatzkapazität des Scrubbers.
Die Betreiber müssen sicherstellen, dass der von ihnen gekaufte oder installierte Scrubber den Gasstrom aus der Quelle bewältigen kann. Analysieren Sie die Art und Zusammensetzung der Schadstoffe, die entfernt werden müssen.
Berücksichtigen Sie auch die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Schadstoffs. Dazu gehören die Partikelgröße, die Löslichkeit, die Flüchtigkeit und die Säure oder Alkalität. Wählen Sie die geeignete Konstruktion des Hochdruck-Gasscrubbers basierend auf den Arten von Schadstoffen. Käufer können einen Venturi-Scrubber wählen, wenn sie feste Partikelschadstoffe entfernen möchten. Andererseits können Käufer sich für den Nass-Elektrostatischen Wäscher entscheiden, wenn sie gasförmige Schadstoffe entfernen möchten, die aus Fabriken und industriellen Prozessen emittiert werden.
Berücksichtigen Sie die Betriebs- und Wartungskosten des Gasscrubbers. Dazu gehören die Kosten für Wasser oder andere flüssige Reinigungsmittel, die im Waschprozess verwendet werden, sowie die Entsorgungskosten für behandeltes Abwasser und entfernte Schadstoffe.
Stellen Sie sicher, dass der Gasscrubber den lokalen Umweltschutzbestimmungen entspricht. Die Auswahl eines Gasscrubbers, der diese Anforderungen erfüllt, kann dazu beitragen, zukünftige rechtliche Probleme und kostspielige Nachrüstungen zu vermeiden.
Schließlich sollten Sie einen Gasscrubber-Hersteller oder -Lieferanten mit nachweislich erfolgreicher Entwicklung und Konstruktion effektiver Hochdruck-Gasscrubber wählen. Berücksichtigen Sie ihren technischen Support, ihre Schulungsleistungen und die Verfügbarkeit von Ersatzteilen.
F1: Was ist der Unterschied zwischen Gasscrubbern und Gasfiltern?
A1: Gasscrubber unterscheiden sich von Gasfiltern. Gasfilter werden in der Luftreinhaltung eingesetzt, um feste Partikel aus Gasen, wie z. B. Staub, abzutrennen. Oft werden dafür Filteranlagen oder elektrostatische Abscheider verwendet. Gasscrubber hingegen entfernen unerwünschte oder gefährliche Stoffe aus einem Gasstrom – dies erfolgt in der Regel durch Flüssig-Gas-Reaktionen, d. h. die Zielstoffe sind typischerweise in der flüssigen Phase löslich. Daher eignen sich Gasscrubber sowohl zur Entfernung von Partikeln als auch von löslichen Verunreinigungen. Darüber hinaus arbeiten Gasfilter getrennt von Scrubbern, manchmal innerhalb desselben Systems und nachdem das Gas bereits gewaschen wurde.
F2: Was ist das chemische Verfahren hinter der Gasscrubberung?
A2: Gasscrubberung bezieht sich auf die Gasentfernung oder Gasreinigung – typischerweise durch Gas-Feststoff- oder Gas-Flüssig-Reaktionen. Die Gasscrubberung umfasst in erster Linie das Lösen eines Gases in einer Flüssigkeit in der chemischen Reaktion, die als Absorption bezeichnet wird. Dies unterscheidet sich von der Adsorption, bei der ein fester Stoff versucht, ein Gas einzufangen. Bei der Absorption wird ein bestimmter gasförmiger Schadstoff – wie SO2, H2S oder CO2 – in eine flüssige Lösung integriert, die häufig als Absorptionsmittel oder Lösungsmittel bezeichnet wird. Das Absorptionsmittel ist so konzipiert, dass es mit dem Zielgas wechselwirkt und eine chemische oder physikalische Bindung eingeht.
