Bransjekunnskap
Hva er hovedkomponentene i et våtskrubbersystem?
Et våtskrubbersystem, også kjent som en våtskrubber eller våtluftsskrubber, er en forurensningskontrollanordning som brukes til å fjerne forurensninger fra industrielle avgasser eller røykgasser. Den bruker en væske, vanligvis vann, for å fange og nøytralisere forurensninger. Hovedkomponentene i et våtskrubbersystem inkluderer:
Scrubberbeholder: Scrubberbeholderen er et stort kammer eller tårn hvor gassen og væsken kommer i kontakt. Den er designet for å gi tilstrekkelig kontakttid mellom gass- og væskefasen for å lette absorpsjon og reaksjon av forurensende stoffer. Fartøyet er vanligvis laget av korrosjonsbestandige materialer, for eksempel glassfiberforsterket plast (FRP) eller rustfritt stål, for å motstå den korrosive naturen til skrubbeprosessen.
Innløpskanal: Innløpskanalen kobler utslippskilden til scrubberfartøyet. Den transporterer avgassene eller røykgassene fra industriprosessen inn i scrubbersystemet for behandling. Kanalsystemet kan inkludere spjeld eller kontrollventiler for å regulere gassstrømmen og sikre riktig drift av skrubberen.
Introduksjonssystem for skrubbevæske: Innføringssystemet for skrubbevæske er ansvarlig for å føre væsken, vanligvis vann, inn i skrubbekaret. Den inkluderer sprøytedyser, distribusjonsrør eller andre mekanismer for å fordele væsken jevnt over gasstrømmen. Væsken sprayes vanligvis som fine dråper for å maksimere kontaktområdet med gassen, noe som øker absorpsjonen av forurensende stoffer.
Venturi- eller absorpsjonsseksjon: Venturi- eller absorpsjonsseksjonen er en nøkkelkomponent i våtskrubbersystemet. Den består av en konvergerende seksjon etterfulgt av en halsseksjon. Når gassen passerer gjennom venturien, skaper gasstrømmen med høy hastighet et trykkfall, noe som fremmer intim kontakt mellom gass- og væskefasen. Denne delen forbedrer masseoverføringen og absorpsjonen av forurensninger i væsken.
Væske-gass-separasjonsseksjon: Etter at gassen og væsken har vekselvirket i skrubberbeholderen, separerer væske-gass-separasjonsseksjonen den rene gassen fra væskedråpene eller tåken. Denne seksjonen inkluderer typisk tåkeliminatorer, demister eller syklonseparatorer for å fjerne de medførte væskedråpene fra gasstrømmen. Den separerte væsken samles opp og resirkuleres tilbake til scrubberbeholderen for gjenbruk.
Eksosstabel: Eksosstabelen er utløpspunktet for den behandlede gasstrømmen etter å ha passert gjennom våtskrubbersystemet. Det sikrer sikker utslipp av den rensede gassen til atmosfæren, i samsvar med regulatoriske standarder og retningslinjer. Stabelen kan inneholde tilleggsfunksjoner, for eksempel dempere eller overvåkingsutstyr, for kontroll- og samsvarsformål.
Resirkulerings- og behandlingssystem: I noen våtskrubbersystemer brukes et resirkulerings- og behandlingssystem for å opprettholde ønsket konsentrasjon av forurensninger i skrubbevæsken. Dette systemet inkluderer vanligvis pumper, tanker og kjemisk doseringsutstyr. Kjemiske tilsetningsstoffer, slik som pH-justerende midler eller reaktanter, kan tilsettes til væsken for å forbedre forurensningsfjerning eller nøytralisering.
Kontroll- og overvåkingsinstrumenter: For å sikre effektiv og effektiv drift er våtskrubbersystemer utstyrt med kontroll- og overvåkingsinstrumenter. Disse instrumentene inkluderer trykksensorer, strømningsmålere, pH-målere, temperatursensorer og gassanalysatorer. De gir sanntidsdata om systemytelse, gassstrømningshastigheter, væske-pH-nivåer og forurensningskonsentrasjoner, noe som muliggjør justeringer og optimalisering av skrubberdriften.
Hvordan fjerner en våtskrubber forurensninger fra industrielle avgasser?
En våtskrubber er en kontrollenhet for luftforurensning som effektivt fjerner forurensninger fra industrielle avgasser. Den oppnår dette gjennom en prosess som kalles absorpsjon, der forurensningene overføres fra gassfasen til et flytende medium, typisk vann. De viktigste mekanismene involvert i fjerning av forurensninger i et våtskrubbersystem er:
Kontakt mellom gass og væske: Det første trinnet i fjerning av forurensninger er å sikre intim kontakt mellom gassen som inneholder forurensninger og det flytende mediet. Gasstrømmen ledes inn i scrubberbeholderen, hvor den kommer i kontakt med en fint dispergert væske, vanligvis vann. Væsken føres inn i skrubberen gjennom sprøytedyser, distribusjonsrør eller andre midler for å skape et stort grenseflateområde for gass-væske-interaksjon.
Absorpsjon: Når de er i kontakt, løses forurensningene som er tilstede i gasstrømmen, opp eller reagerer med væsken. Denne absorpsjonsprosessen forenkles av flere mekanismer:
en. Masseoverføring: De forurensende molekylene diffunderer fra gassfasen til væskefasen. Absorpsjonshastigheten avhenger av faktorer som forurensningens løselighet i væsken, konsentrasjonsgradienten og grenseflateområdet som er tilgjengelig for masseoverføring.
b. Kjemisk reaksjon: Visse forurensninger kan gjennomgå kjemiske reaksjoner med skrubbevæsken. For eksempel kan sure gasser som svoveldioksid (SO2) reagere med vann og danne svovelsyrling (H2SO3). Disse kjemiske reaksjonene forbedrer fjerning av forurensende stoffer og kan resultere i dannelse av mindre skadelige eller lettere fjernbare biprodukter.
c. Fysisk adsorpsjon: Noen forurensninger, spesielt partikulært materiale, kan fysisk fanges eller adsorberes på væskedråpene eller overflatene i scrubberkaret. Dette skjer når de forurensende partiklene fester seg til væsken gjennom intermolekylære krefter, og effektivt fjerner dem fra gasstrømmen.
Masseoverførings- og reaksjonseffektivitet: Effektiviteten til fjerning av forurensninger avhenger av ulike faktorer, inkludert:
en. Oppholdstid: Jo lenger gass og væske er i kontakt, jo større er muligheten for forurensningsabsorpsjon. Derfor sikrer utformingen av våtskrubbersystemet en tilstrekkelig oppholdstid for effektiv fjerning av forurensninger.
b. Væske-til-gass-forhold: Forholdet mellom væskestrømningshastighet og gassstrømningshastighet, også kjent som L/G-forholdet, påvirker absorpsjonseffektiviteten. Et høyere L/G-forhold gir mer væskeoverflate for absorpsjon av forurensende stoffer, noe som øker sannsynligheten for fjerning.
c. pH og kjemiske tilsetningsstoffer: pH i skrubbevæsken kan påvirke fjerning av forurensende stoffer. Justering av pH ved å tilsette alkaliske eller sure forbindelser kan optimalisere absorpsjonen av spesifikke forurensninger. Kjemiske tilsetningsstoffer, som oksidasjonsmidler eller sorbenter, kan også forbedre forurensningsfjerning ved å lette reaksjoner eller øke adsorpsjonskapasiteten.
Væske-gass-separasjon: Etter absorpsjon av forurensende stoffer, gjennomgår gasstrømmen separasjon fra væsken. Denne separasjonen oppnås vanligvis gjennom tåkeliminatorer, demister eller syklonseparatorer plassert på toppen av scrubberkaret. Disse enhetene fjerner væskedråper eller tåke som er med i gassen, slik at ren gass kan komme ut av systemet.
Avhending eller behandling av fangede forurensninger: De fangede forurensningene i væskefasen, ofte referert til som scrubber blowdown eller scrubber lut, trenger riktig avhending eller behandling. Avhengig av forurensningenes natur, kan utblåsningen gjennomgå ytterligere behandling, for eksempel kjemisk nøytralisering eller filtrering, før den slippes ut eller resirkuleres i systemet.