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Was ist ein Nasswäscher?

Nasswäscher sind eine effektive Technologie zur Kontrolle von schädlichen Luftschadstoffen und Gerüchen in Prozessabgasströmen...

Durch CECO HEE-Dual und CECO Fisher-Klosterman

Einführung in Industriewäscher

Wenn Sie ein Betriebsleiter, ein Verfahrenstechniker oder ein Einkaufs- oder Umweltgesundheits- und Sicherheitsexperte (EHS) sind, der in der industriellen Fertigung oder in der Abwasserbehandlungsbranche arbeitet, dann suchen Sie möglicherweise nach einer Lösung, um schädliche Schadstoffe und Gerüche aus Ihrem Prozess zu entfernen Abgasströme, bevor sie in die Atmosphäre freigesetzt werden und die Außenluft verunreinigen. Eine Technologie, die es wert ist, stark in Betracht gezogen zu werden, ist der Industriewäscher.

Industrielle Wäscher sind Verschmutzungsfiltersysteme, die Feststoffe (in „Trockenwäschern“) oder Wasser oder andere Flüssigkeiten (in „Nasswäschern“) verwenden, um gasförmige Schadstoffe und Gerüche aus Abgasströmen zu entfernen. Im Allgemeinen umfassen die Hauptvorteile industrieller Wäscher zur Reinigung von Gasabgasströmen:

  • Risikoarme Verarbeitung von Brandgasen
  • Fähigkeit, Gasströme mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit ohne Temperaturbegrenzung oder Kondensationsprobleme zu handhaben
  • Geringer Platzbedarf bedeutet niedrigere Kapitalkosten und Flexibilität beim Standort – Scrubber reduzieren die Temperatur und das Volumen ungesättigter Abgasströme und ermöglichen kompaktere Behältergrößen, Ventilatoren und Kanäle. Dies ermöglicht auch eine Nachrüstung in bestehende Anlagen
  • Keine sekundären Staubquellen – einmal gesammelte Partikel können nicht aus Trichtern oder während des Transports entweichen
  • Fähigkeit, Gas und feste Partikel über ein einziges Gerät zu absorbieren
  • Fähigkeit, korrosive Gase zu neutralisieren

Trocken vs. Nasswäscher

Industriewäscher werden entweder als „trocken“ oder „nass“ kategorisiert. Trockenwäscher können im Allgemeinen nicht das gleiche Maß an Schadstoffentfernung erreichen wie Nasswäscher, aber sie eignen sich gut für Anwendungen in Einrichtungen, denen die Infrastruktur fehlt, um produziertes Abwasser richtig zu behandeln.

Dry Scrubber entfernen Schadstoffe aus Abgasen ohne den Einsatz von Flüssigkeiten. Stattdessen verwenden sie ein trockenes Reaktionsmaterial, das als „Sorbens“ bekannt ist, wie z. B. eine alkalische Aufschlämmung, und sie werden hauptsächlich zur Entfernung von Säure aus Gas eingesetzt, indem das Gas durch den Sorbens „Staub“ bewegt wird, um die Bindung zu maximieren.

Im Gegensatz zu Trockenwäschern bewegen Nasswäscher kontaminiertes Gas durch eine Flüssigkeit, die Schadstoffe entfernen soll. Nasswäscher stellen eine vielseitige und kostengünstige Technologie zur Kontrolle der Umweltverschmutzung dar, die mehr als 991 TP2T luftgetragener Feinstaub beseitigen kann.

So funktionieren Nasswäscher

Wasser ist das am häufigsten verwendete Lösungsmittel, um anorganische Verunreinigungen zu entfernen. In der einfachsten Form von Nasswäschern wird Wasser in einem Metall- oder Verbundbehälter eingeschlossen, kontaminiertes Gas wird durch das Wasser bewegt, das Wasser absorbiert dann die Verunreinigungen und sauberes Gas verlässt den Wäscher.

Neben Wasser können auch andere Flüssigkeiten als absorbierende Lösungen verwendet werden, um verschiedene Verunreinigungen effektiv zu entfernen. Die Manipulation der chemischen Zusammensetzung der absorbierenden Lösungen verändert die Gesamtladung, die stark positiv geladen, negativ geladen oder ungeladen sein kann. Da sich Schadstoffe in ihrer Ladung unterscheiden, werden Nasswäscher mit der Flüssigkeit gefüllt, die am effektivsten bindet, um die Verunreinigungen aus dem Gas zu entfernen. Ätzlösung (Natriumhydroxid, NaOH) ist die am häufigsten verwendete Waschflüssigkeit für die Säuregaskontrolle (z. B. HCl, SO).2, oder beides), obwohl Natriumcarbonat (Na2CO3) und Calciumhydroxid (gelöschter Kalk, Ca[OH]2) werden ebenfalls verwendet.

Nasswäsche von Feinstaub

Nasswäscher können Partikel entfernen, indem sie sie in Flüssigkeitströpfchen auffangen. Die Tröpfchen werden dann gesammelt, wobei die Flüssigkeit die Schadgase löst oder absorbiert. Alle Tröpfchen, die sich im Scrubber-Einlassgas befinden, müssen mit einem Tropfenabscheider vom Auslassgasstrom getrennt werden. Außerdem muss die resultierende Waschflüssigkeit behandelt werden, bevor sie endgültig abgelassen oder in der Anlage wiederverwendet wird.

Die Fähigkeit eines Nasswäschers, Feinstaub zu sammeln, ist oft direkt proportional zur Leistungsaufnahme in den Wäscher. Außerdem ist ein richtig konstruierter und betriebener Tropfenabscheider wichtig, um eine hohe Abscheidungseffizienz zu erzielen.

Wenn der Gasstrom sowohl Feinstaub als auch Gase enthält, sind Nasswäscher in der Regel die einzigen Einzelgeräte zur Luftreinhaltung, die beide Schadstoffe entfernen können.

Festbett-Nasswäscher

Als Absorber werden Nasswäscher bezeichnet, die gasförmige Schadstoffe entfernen. Ein guter Gas-zu-Flüssigkeits-Kontakt ist wesentlich, um hohe Entfernungseffizienzen in Absorbern zu erzielen. Verschiedene Nasswäscherkonstruktionen werden verwendet, um gasförmige Schadstoffe zu entfernen, wobei eine der beliebtesten Unterkategorien von Nasswäschern als Packed-Bed, Packed-Tower oder „Säuregas“ bekannt ist (wenn sie zur Kontrolle anorganischer Gase verwendet werden).

Obwohl sie auch feste Partikel sammeln können, werden Festbettwäscher im Allgemeinen eher für die Behandlung von Gas verwendet. Festbettwäscher werden typischerweise in der Chemie-, Aluminium-, Koks- und Ferrolegierungs-, Lebensmittel- und Landwirtschafts- und Chromgalvanikindustrie, in Säureanlagen, Düngemittelanlagen, Stahlwerken und Asphaltanlagen eingesetzt.

Anwendbare Schadstoffe für Festbett-Nasswäscher

Festbett-Nasswäscher werden eingesetzt zur Kontrolle von:

Anorganische Dämpfe, Dämpfe und Gase (z. B. Chromsäure, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Chloride, Fluoride und SO2) – Anorganische Dämpfe, Dämpfe und Gase sind die primären Schadstoffe, die von Festbett-Nasswäschern kontrolliert werden. Sie erreichen typischerweise Entfernungseffizienzen im Bereich von 95-99%.

Flüchtige organische Verbindungen (VOC) – Nasswäscher werden gelegentlich verwendet, um flüchtige organische Verbindungen (VOCs) zu kontrollieren. Die Entfernungseffizienzen für Gasabsorber variieren für jedes Schadstoff-Lösungsmittel-System und mit der Art des verwendeten Absorbers. Die meisten Absorber haben eine Entfernungseffizienz von mehr als 90%, und Packungsturm-Absorber können bei einigen Schadstoff-Lösungsmittel-Systemen eine Effizienz von mehr als 99% erreichen. Der typische Bereich der Sammeleffizienz reicht von 70% bis über 99%.

Feinstaub (PM) und gefährliche Luftschadstoffe (HAP) in Partikelform (PMHAP) – Festbett-Nassabscheider sind auf Anwendungen beschränkt, bei denen die Staubbelastung gering ist, und die Abscheidungseffizienz liegt je nach Anwendung zwischen 50 und 95 %.

Funktionsweise von Packed-Bed-Wäschern

Festbettwäscher entfernen Luftschadstoffe durch Trägheits- oder Diffusionsaufprall, Reaktion mit einem Sorbens oder einer Reagenzienaufschlämmung oder Absorption in flüssigem Lösungsmittel.

Festbettwäscher bestehen aus einer Kammer, die Schichten aus unterschiedlich geformtem Packungsmaterial (z. B. spiralförmige Ringe) enthält, die eine große Oberfläche für den Kontakt zwischen Flüssigkeit und Partikeln bieten. Die Form, das Gewicht, die Oberfläche und die Kosten der Packung beeinflussen alle die Effizienz des niedrigen Druckabfalls in der Gasphase und des Gas-Flüssigkeits-Kontakts. Die Packung wird durch Drahtgeflechthalterungen an Ort und Stelle gehalten und von einer Platte in der Nähe des Bodens des Wäschers getragen.

Abgas wird in den Boden der Wäscherkammer gedrückt und strömt vertikal oder horizontal durch die Packung, während Waschflüssigkeit gleichzeitig und gleichmäßig über der Packung eingeführt wird und durch das Bett nach unten fließt, um die Packung zu beschichten und einen dünnen Film zu bilden. Bei vertikalen Ausführungen (gepackte Türme) strömt der Gasstrom die Kammer hinauf („Gegenstrom“ zur Flüssigkeit). Einige Schüttbetten sind jedoch horizontal für eine Gasströmung über die Packung („Querstrom“) ausgelegt.

Das gereinigte Gas wird dann durch einen Tropfenabscheider geleitet, der oben in die Struktur eingebaut ist, und der Abfallschlamm tropft auf den Boden der Kammer.

Vorteile von Festbett-Nasswäschern

Die Vorteile von Festbett-Nasswäschern stimmen mit denen industrieller Wäscher im Allgemeinen überein und umfassen:

  • Relativ niedriger Druckabfall – Der Druckabfall ist der Druckunterschied, der auftritt, wenn Abgas durch den Wäscher gedrückt oder gezogen wird, wobei der Druck außer Acht gelassen wird, der zum Pumpen oder Sprühen der Flüssigkeit in den Wäscher verwendet würde.
  • Die Konstruktion aus glasfaserverstärktem Kunststoff (FRP) ermöglicht den Betrieb in stark korrosiven Atmosphären
  • Kann relativ hohe Massentransfereffizienzen erreichen
  • Die Höhe und/oder Art der Packung kann geändert werden, um den Stoffaustausch zu verbessern, ohne neue Ausrüstung zu kaufen
  • Relativ niedrige Investitionskosten
  • Relativ geringer Platzbedarf
  • Fähigkeit, Feinstaub (PM) sowie Gase zu sammeln

Klassifizierung, Kategorien und Arten von Festbett-Nasswäschern

Da Nasswäscher in ihrer Komplexität und Funktionsweise erheblich variieren können, ist es eine Herausforderung, Standardkategorien zu erstellen, in die alle passen. Einige Leute klassifizieren Scrubber für die Partikelsammlung nach dem gasseitigen Druckabfall des Systems. Die meisten Wäscher arbeiten jedoch je nach ihrer spezifischen Anwendung über einen weiten Bereich von Druckverlusten, was diese Art der Kategorisierung erschwert.

Andere Möglichkeiten zur Klassifizierung von Festbett-Nasswäschern sind ihre Verwendung – um hauptsächlich Partikel oder gasförmige Schadstoffe zu sammeln, oder die Energiequelle, die für den Gas-Flüssigkeits-Kontakt verwendet wird. Bei CECO Environmental klassifizieren wir Festbett-Nasswäscher auf verschiedene Weise. Ein Beispiel ist die konstruktionsbedingte Konfiguration. Ob horizontal oder vertikal, Festbett-Nasswäscher bieten ein zuverlässiges und praktisches Mittel zur Entfernung von sauren und ätzenden Nebeln und Gasen aus korrosiven Abgasströmen mit maximaler Effizienz und minimalem Druckverlust:

Nassbett-Wäschersystem, horizontal

  • Low-Profile-Design
  • „Cross-Flow“-Design

Nassbett-Wäschersystem, vertikal

  •  Ausführung „Gegenstrom“.

 Andere Klassifizierungskategorien sind nach Anwendung:

Rauch- und Gas-Nasswäscher

  • Dampf- und Gas-Nasswäscher sind für die meisten industriellen Luftverschmutzungsanwendungen ausgelegt, einschließlich der Wäsche von Ammoniakgas, Chlorgas und Salzsäure (HCL). Sie sind besonders wirksam bei wasserlöslichen Dämpfen und Gerüchen.
  • Dampf- und Gas-Nasswäscher werden aus hochwertigen Materialien und einer hochwertigen thermoplastischen Konstruktion für maximale Korrosionsbeständigkeit hergestellt, plus UV-beständiges PVC, Polypropylen und Polyethylen, das für alle Außeninstallationen erhältlich ist.

Festbettwäscher für die kommunale und industrielle Geruchskontrolle

  • Bietet große Designflexibilität
  • Horizontale „Querstrom“-Designs und vertikale „Gegenstrom“-Designs
  • Die bedarfsgesteuerte Chemikalienzugabe minimiert die Betriebskosten
  • Behandelt auf wirtschaftliche Weise große Mengen an Prozessluft mit einem unendlichen Turndown-Verhältnis und ermöglicht praktisch jede Auswahl an Chemikalien
  • Keine Abfallentsorgung

NOx-Kontroll-Nasswäscher

  • Hocheffizienter Nassoxidations-/Reduktionsansatz zur Kontrolle von Stickoxid (NOx)-Emissionen
  • Ein- und mehrstufige Systeme können eine Gesamt-NOx-Entfernung von mehr als 99% und eine Eliminierung der rot/braunen NOx-Abgasfahne bieten
  • Minimaler Wartungsaufwand bei Verwendung einer thermoplastischen Konstruktion für vollständige Korrosionsbeständigkeit

Quencher-Wäscher

  • Zweistufige Wäscherlösung für Anwendungen mit korrosiver Luft aus heißen Prozessen und korrosiven Luftverunreinigungen aus Prozessen wie thermischen oder katalytischen Oxidationsanlagen – HCl, HF, SO2, Cl2, HB
  • Hohe Effizienz – Bis zu 99,91 TP2T Entfernungseffizienz von Säuren oder toxischen Gasen
  • Maximale Zuverlässigkeit und Wert mit korrosions- und chemikalienbeständigen Materialien
  • Zweistufiges System bestehend aus:
    • Quencher-Stufe zum Kühlen der heißen Gase – hergestellt aus einem geeigneten metallischen Material
    • Wäscherstufe zum Entfernen der korrosiven Gase und Nebel – aus FRP-Material hergestellt und mit einem hocheffizienten Verpackungsmaterial, einem Tropfenabscheider und einem Flüssigkeitsverteilungssystem gefüllt

Venturiwäscher

Ein weiterer beliebter Nasswäschertyp ist der Venturiwäscher. Venturis können verwendet werden, um beide Partikel zu sammeln und gasförmige Schadstoffe, aber sie entfernen Partikel wirksamer als gasförmige Schadstoffe.

Bei Venturi-Wäschern wird das in einen Wäscher eintretende schmutzige Gas mit hoher Geschwindigkeit durch ein Venturi geführt, wo es mit Waschwasser kollidiert. Die winzigen Wassertröpfchen fangen Partikel durch Impaktion und Diffusion ein. Der Tropfenabscheider für einen Venturi-Wäscher ist oft ein separates Gerät, das als Zyklonabscheider bezeichnet wird. Das Schmutzwasser wird dann im Zyklonabscheider entfernt und in einen Recyclingtank geleitet. Ein Teil der Flüssigkeit wird kontinuierlich ausgespült, um die Feststoffkonzentration zu begrenzen und eine Rückführung zurück zum Venturi-Abschnitt zu ermöglichen.

Ein Venturiwäscher besteht typischerweise aus drei Abschnitten:

  • Konvergierender Abschnitt – Der Einlassgasstrom tritt in den konvergierenden Abschnitt ein und mit abnehmender Fläche nimmt die Gasgeschwindigkeit zu. Flüssigkeit wird entweder am Hals oder am Eingang zum zusammenlaufenden Abschnitt eingeführt.
  • Halsabschnitt – Im kleinen Halsabschnitt wird das Einlassgas gezwungen, sich mit extrem hohen Geschwindigkeiten im kleinen Halsabschnitt zu bewegen, und schert die Flüssigkeit von ihren Wänden, wodurch eine enorme Anzahl sehr kleiner Tröpfchen erzeugt wird.
  • Divergenzabschnitt – Im divergierenden Abschnitt erfolgt die Entfernung von Partikeln und Gasen, wenn sich der Einlassgasstrom mit dem Nebel aus winzigen Flüssigkeitströpfchen vermischt. Der Einlassstrom tritt dann durch den divergierenden Abschnitt aus, wo er gezwungen wird, sich zu verlangsamen.

Bei CECO klassifizieren wir Venturiwäscher auf verschiedene Arten:

Eduktor-Venturiwäscher

  • Eduktorwäscher sind so konzipiert, dass sie lösliche Gase und Partikel entfernen, indem sie einen Gasstrom mit Hochdruckflüssigkeit induzieren, die in einen Venturi-Hals fokussiert wird, wodurch die Notwendigkeit eines separaten Abluftventilators oder -gebläses zum Transport des kontaminierten Gasstroms zur Filtervorrichtung entfällt.
  • Das Design umfasst einen Hochdrucksprühstrahl für maximale Mitnahme- und Schrubbeffizienz und ist die optimale Wahl, wenn hohe Temperaturen, starke Schadstoffbelastungen und korrosive Bedingungen vorhanden sind.
  • Maximale Effizienz – bis zu 99% Entfernungseffizienz von Nebeln mit einer Größe von 3 Mikron oder größer

Venturi-Wäscher für nasse Partikel

  • Durch einen Abluftventilator erzeugter statischer Druck saugt das Sumpfwasser und den staubbeladenen Luftstrom in einen umgekehrten Venturi-Hals.
  • Das turbulente Mischen von Staub und kleinen Tröpfchen bildet ein Agglomerat, das in den Sumpf zurückgeführt wird, wo Wasser wiederverwendet wird und Partikel sich absetzen oder aufgelöst werden.
  • Mitgerissene Nebel und Staub werden auf einem Chevron-Blatt-Tropfenabscheider gesammelt.
  • Der gesammelte Staub bildet Schlamm am konischen Boden des Wäschers.
  • Hohe Effizienz >99% bei sehr feinen Partikeln
  • Energieeinsparung – keine Pumpen
  • Wartungseinsparungen – keine beweglichen Teile, Sprühdüsen oder Umwälzleitungen
  • Stellfläche – effiziente Geometrie
  • Wassereinsparung – integrierter wassersparender Schlammkonzentrator, die Sumpfflüssigkeit muss nicht verdünnt werden
  • Ideale Anwendungen sind:
    • Bearbeitung von Aluminium, Titan und anderen Metallen
    • Herstellung und Handhabung von Natriumazid-Treibmitteln
    • Pharmazeutische Pulver und Stäube
    • Calciumchlorid-Stäube
    • Hygroskopische Stäube
    • Ätzende Stäube
    • Lebensmittelverarbeitung mit Option Clean in Place (CIP).
    • Schüttguttrocknungsprozess
    • Batterieblei kleben

Hochgeschwindigkeits-Super-Venturi-Wäscher

  • Kombination aus Partikelsammlung und Gasabsorption
  • Vertikaler oder horizontaler Gaseintritt
  • Verschiedene Hals- und Wassereinspritzungsdesigns
  • Integrierte oder externe Umwälztanks
  • Kompaktes Design des Zyklonabscheiders
  • Hochtemperatur-Abschreckabschnitt
  • Design des Abscheiders mit hoher Feststoffkonzentration
  • Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Nickellegierungen oder FRP-Konstruktion
  • Paketsysteme komplett mit Tanks, Pumpen, Instrumentierung, Rohrleitungen, Ventilatoren, Schornstein und Steuerungen
  • Ideale Anwendungen sind:
    • Chemisch
    • Lebensmittel-/Milchindustrie
    • Papier
    • Trockner
    • Pharmazie
    • Dachmaterialien
    • Asphalt
    • Bergbau
    • Stahl
    • Ziegel & Fliesen
    • Isolation aus Glaswolle
    • Energieerzeugung
    • Kunststoffextrusion

Kontaktieren Sie uns für Lösungen zur Verbesserung der Luftqualität

Um mehr darüber zu erfahren, wie Nass- oder Trockenwäscher bei der Lösung Ihrer Herausforderungen helfen können, besuchen Sie bitte unsere HEE-Dual Marke (Massenbettwäscher und Venturiwäscher) und unsere Fischer-Klostermann Marke (Venturiwäscher). Um mehr über alle Möglichkeiten zu erfahren, wie CECO Environmental Ihnen helfen kann, Ihr Geschäft auszubauen und gleichzeitig Ihre Luftqualität zu verbessern, sehen Sie sich bitte dies an kurzes Video. Wenn es um die Kontrolle Ihrer industriellen Luftschadstoffe geht, kontaktieren Sie uns CECO. Wir haben eine Lösung für Sie.

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