Nasswäscher entfernen Partikel, Dämpfe und Gase aus dem Abgasstrom eines Prozesses. Das Ziel eines Nasswäschers ist es, über 99 % der Schadstoffe und Partikel zu entfernen. Je kleiner die Partikel im Abgasstrom sind, desto schwieriger ist es, sie zu entfernen.
Wie effizient ist ein Nasswäscher?
Effizienz beginnt mit der Auswahl des Nasswäschers. Verschiedene Arten von Nasswäschern bieten unterschiedliche Effizienzgrade. Wenn die vorhandenen Partikel relativ groß sind, beispielsweise 10 Mikrometer, dann unterscheidet sich die Art des benötigten Wäschers von der Art des Wäschers, der in einer Anwendung mit 1-Mikrometer-Partikeln verwendet wird.
Zunächst wollen wir kurz die Funktionsweise eines Nasswäschers betrachten. Ein Nasswäscher vermischt eine Wasserlösung mit Abgasen. Das Wasser fängt Partikel wie Staub und Rauch ein und entfernt sie aus dem Abfallstrom. Wasserlösliche Gase werden ebenfalls vom Wasser absorbiert und entfernt.
Bei einem Nasswäscher geht es darum, Verunreinigungen in Wassertropfen zu verwandeln. Ein Beispiel für einen Nasswäscher mit geringer Effizienz ist Regen. Wir alle wissen, dass die Luft nach einem Regen sauberer riecht, und das liegt daran, dass die fallenden Regentropfen auf ihrem Weg nach unten auf etwas getroffen sind ... Staub und Gerüche.
Gaswäscher erzeugen eine hohe Gasgeschwindigkeit und bringen Wassertropfen ins Spiel. Je höher die Geschwindigkeit, desto effizienter die Sammlung, genauso wie ein Auto, das mit 70 Meilen pro Stunde fährt, mit mehr Insekten kollidiert als ein Auto, das mit 10 Meilen pro Stunde fährt. Nasswäscher verwenden verschiedene Methoden, um eine Zone zu schaffen, in der Wassertropfen und Verunreinigungen kollidieren.
Venturi: Der effizienteste Nasswäscher
Der effizienteste Nasswäscher ist der Venturi-Wäscher. Venturi-Wäscher sind die erste Wahl für anspruchsvolle Wächanwendungen im High-End-Bereich. Sie zerstäuben ihre Waschflüssigkeit, um feine Partikel und Nebel besser einzufangen. Ein Wasserstrom wird direkt über dem Venturi-Hals eingeleitet, wodurch Gas und Wasser turbulent zusammenströmen. Der Druckabfall des Venturis und die Turbulenzen führen zur Bildung zerstäubter Wassertropfen.
Kleine Tröpfchen haben ein großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, wodurch sie mehr Partikel pro Wasservolumen sammeln können. Diese winzigen Tröpfchen ermöglichen es dem Wäscher, eine Sammeleffizienz von 99 Prozent bei Partikeln mit einem Durchmesser von nur 1 Mikrometer zu erreichen. Bei Partikeln mit einer Größe von 5 Mikrometern und mehr kann die Effizienz auf 99,8 Prozent steigen.
Die Konstruktion des Venturi-Wäschers erfordert einen höheren Druckabfall als andere Arten von Nasswäschern, in der Größenordnung von 12 bis 40 Zoll Wassersäule. Um diesen Druckabfall zu erzeugen, ist ein leistungsstarker Abluftventilator erforderlich.
Effizienz des Impinjet-Nasswäschers
Ein Impinjet-Nasswäscher ist ebenfalls ein hocheffizienter (99 %) Wäscher für Partikel mit einer Größe von etwa 5 bis 10 Mikrometern und größer. Seine Konstruktion bietet ausreichend Gelegenheit für die Wechselwirkung zwischen Verunreinigungen und Wasser. Das Gas strömt durch einen Flüssigkeitssprühbereich, der die größeren Partikel einfängt. Anschließend strömt das Gas durch Prallplatten, die wie ein Puck auf einem Airhockey-Tisch einen Strom von Waschflüssigkeit transportieren. In Kombination mit einem Hochgeschwindigkeitsluftstrom erzeugen die Leitbleche winzige Wassertropfen mit einem Durchmesser von etwa 100 Mikrometern, die die kleineren Partikel einfangen. Die Tropfen fallen herunter und werden entfernt, wenn das Wasser aus der Kammer abfließt. Gase und Dämpfe werden absorbiert und können durch Hinzufügen weiterer Leitbleche in beliebiger Konzentration entfernt werden. Ein feststehender Tropfenabscheider sorgt dafür, dass die Tropfen entfernt werden, bevor das Gas abgelassen oder in den Prozess zurückgeführt wird.
Impinjet-Wäscher benötigen weniger Wasser und arbeiten im Vergleich zu Venturi-Wäschern mit minimalem Druckabfall. Dies führt zu niedrigeren Energiekosten im Betrieb. Sie sind widerstandsfähig gegen Verschmutzung und haben eine Kapazität von über 200.000 CFM, was mehr ist als die Venturi-Wäscher von Sly mit einer Kapazität von bis zu 76.000 CFM. Die Anschaffungskosten für einen Venturi-Wäscher sind zwar ähnlich wie für einen Impinjet-Wäscher, aber der Energieverbrauch ist vier- bis fünfmal höher als bei einem Impinjet-Wäscher.
Gelegentlich stoßen wir auf Anwendungen, die eine äußerst effiziente Schadstoffbekämpfung erfordern. Für solche Fälle verfügen wir über einen Venturi/Impinjet-Kombinationswäscher, der eine Abscheideleistung von über 99,99 % erreicht.
Eductor-Venturi-Wäscher
Eine besondere Art von Venturi-Nasswäscher wird als Eduktor bezeichnet. Eduktor-Nasswäscher entfernen Partikel und lösliche Gase mithilfe einer Hochdruckflüssigkeit, die in einen Venturi-Hals geleitet wird. Der Flüssigkeitsstrom induziert den Gasstrom. Dadurch ist kein Abluftventilator oder Gebläse erforderlich, um den Gasstrom durch den Wäscher zu leiten. Das Ejektor-Design reduziert die Komplexität und senkt die Energiekosten. Aufgrund der Kraft des Wassers eignen sich Ejektor-Wäscher besonders gut für den Einsatz mit klebrigen Partikeln und zur Entfernung von Gasen, die bei Kontakt mit Wasser zerfallen.
Füllkörperkolonnen
Packed Tower-Wäscher sorgen für die chemische Reinigung von gasförmigen Schadstoffen wie Ammoniak, Schwefeldioxid, Schwefelwasserstoff und Chlorwasserstoff. Das Abgas strömt nach oben durch ein Bett aus loser Kunststoff- oder Metallfüllung, das eine große Oberfläche bietet. Das Bett wird von oben kontinuierlich befeuchtet, und die Flüssigkeit tropft durch die Füllkörper nach unten. Die Füllkörper sind zwar nicht für die Entfernung von Partikeln ausgelegt, jedoch kann die Ansammlung von Partikeln die Effizienz verringern. Aus diesem Grund kann den Füllkörperschrubbern ein Venturi-Schrubber vorgeschaltet werden, der die Partikel entfernt, bevor das Gas in den Füllkörperturm gelangt.
Überwachung der Effizienz von Nasswäschern
Ein Stack-Test misst die Effizienz von Gaswäschern. Diesen Test führt die EPA durch. Dabei wird die Menge an Partikeln oder unerwünschten Gasen gemessen, die nach der Aufbereitung des Gasstroms durch den Gaswäscher in die Atmosphäre gelangen. Gleichzeitig erfassen die Inspektoren auch den Flüssigkeitsdurchfluss, den Differenzdruck und die Temperatur. Diese Faktoren beeinflussen die Effizienz des Systems. Die EPA teilt dem Unternehmen mit, dass der Luftstrom und der Differenzdruck innerhalb eines bestimmten Bereichs bleiben müssen, da das Unternehmen sonst gegen die Vorschriften verstößt. Damit soll verhindert werden, dass Unternehmen später den Durchfluss und den Druck senken, um Energie zu sparen, was zu einer erhöhten Umweltverschmutzung führen würde.
Im Rahmen des normalen Betriebs sollten Manager den Durchfluss und den Differenzdruck in ihren Nasswäschern überwachen. Ein Abfall des Differenzdrucks kann darauf hindeuten, dass die Anlage überflutet ist. Ein Abfall des Durchflusses kann auf eine Verstopfung hindeuten oder darauf, dass ein Mitarbeiter ein falsches Ventil betätigt hat.
Die Effizienz eines Gaswäschers hängt von der Art der Anlage ab und umgekehrt. Ausführliche Informationen zu den von Sly entwickelten, gebauten und gewarteten Nassgaswäschern finden Sie in unserem Einkaufsführer für Nassgaswäscher.