GEA emissiebeheersingstechnologie GEA scrubbers voor rookgasreiniging

Ontdek de wereld van GEA scrubbers voor rookgasreiniging in de procesindustrie

Scrubbers worden gebruikt om stof uit verzadigde afvalgassen te verwijderen. GEA heeft speciale scrubbers ontworpen voor diverse toepassingen: Radial Flow Scrubbers (RFS) zijn uiterst efficiënte verstelbare scrubbers die speciaal door GEA zijn ontwikkeld voor gebruik in de non-ferrometaalindustrie. Deze apparatuur zorgt dat de nodige drukval kan worden behouden en bijgevolg een gelijkmatig efficiënte scrubbing kan worden verkregen, zelfs bij schommelende gasvolumes. In de staalsector vervult de ringvormige scrubber dezelfde functie.

Verzamelprincipe

Versnelling en vertraging van de gasstroom en de vernevelde wasvloeistof zorgt voor een hoge turbulentie tussen het gas, het stof en de vloeistofdruppeltjes. De stofdeeltjes worden zeer snel natgemaakt, waardoor de chemische reacties worden versneld. Een daaropvolgende collector extraheert de vloeistofdruppeltjes en het natgemaakte stof uit de gasstroom.

De collectoren zijn gewoonlijk centrifugaalseparatoren of natte elektrostatische stofvangers. De efficiëntie en het energieverbruik van de verzameling zijn afhankelijk van de drukval door de scrubber heen, die uiteenloopt van 2 mbar tot 200 mbar of meer. Dit komt overeen met snelheden in de waszone van 20 tot meer dan 100 m per seconde.

Scrubbers met een lage drukval worden gebruikt voor het koelen van gas, eerste stofverwijdering en absorptie van onzuiverheden in het gas.

 

Contactinformatie

Waarmee kunnen we u helpen?

Overzicht

Het zoeken naar een flexibel systeem, dat is staat is om veelvuldige problemen met industriële afgassen het hoofd te bieden, leidde in 1950 tot de ontwikkeling van een verstelbare ringvormige scrubber, die vandaag nog steeds tot de uitstekende, uiterst efficiënte scrubbers behoort. Als het gaat om de korrelgrootte van vaste en vloeibare stofdeeltjes en de concentratie van gasbestanddelen in een gasmengsel zijn er praktisch geen beperkingen aan de ringvormige scrubber voor wat betreft de scheiding ervan. In principe is het in alle natte mechanische scheidingsmethoden mogelijk om grove en fijne stofdeeltjes op te vangen als de inertiaalkrachten verhoogd worden door overeenkomstige hogere gassnelheden. Dit leidt echter tot een vermijdbare hoge vraag naar energie in het gas- en watermedium. Bij de ontwikkeling van de ringvormige scrubber werd rekening gehouden met de vorming van afzonderlijke turbulente interfacestromen door middel van een veelheid van kleine turbulentiewervelingen, die dankzij hun zeer intensieve mengbeweging het overdrachtsproces bevorderden. Voor elke nat-mechanische behandeling van het verdeelsysteem is een minimale hoeveelheid energie nodig, die slechts kan worden benaderd als de effecten van inertiaalkrachten en de krachten van de turbulente overdrachtsprocessen gelijktijdig worden benut. De juiste coördinatie van de spleetbreedte s (h) ten opzichte van de spleetlengte 1 (h) is van cruciaal belang. Het belangrijkste kenmerk van de ringvormige scrubber is zijn axiaal-symmetrische constructie. Alleen bij co-axiale cirkelvormige dwarsdoorsneden is gebruik met minimale vloerruimte mogelijk. Deze constructie biedt een uniforme waterverdeling die het gehele oppervlak van de spleet beslaat en die bereikt wordt door middel van grote, niet-klokkende sproeinozzles die symmetrisch uitgelijnd zijn met de verticale as.

Verstelbaarheid van de ringvormige scrubber

Wijziging van de ringvormige spleet door middel van axiale verplaatsing van de conus zorgt voor een gevoelige aanpassing van de scrubber aan de verschillende werkingscondities die nodig zijn in industriële processen.

Het statische drukdifferentieel bovenstrooms en benedenstrooms van de ringvormige scrubber biedt een exact, reproduceerbaar en storingsbestendig criterium voor scheidingsefficiëntie.

In het geval van processen met stabiele gasstromen die echter tijdelijk kunnen variëren, zijn de ringvormige scrubbers uitgerust met handmatig verstelbare elektromechanische aandrijvers.

Bij installaties die instabiel fluctuerende gasstromen reinigen, wordt de differentiële druk die nodig is voor de gewenste scheidingsgraad gevoed in de stuurlus van de ringvormige scrubber, zodat een vooraf bepaalde controlepuntwaarde wordt geboden. Aan hoge eisen met betrekking tot gevoeligheid en snelle regeling wordt bij voorkeur voldaan door middel van automatische elektrohydraulische aandrijvers.

Bij de meeste toepassingen wordt de ringvormige scrubber gebruik als gasreinigingsapparatuur en tegelijkertijd als besturingseenheid voor complete processen. Voorbeelden hiervan zijn hoogovens, BOF-converters en afvalverbrandingsinstallaties.

 

 

Contactinformatie

Waarmee kunnen we u helpen?

Overzicht

Radial flow scrubbers zijn verstelbare, uiterst efficiënte scrubbers. Het ruwe gas kan vanaf de boven- of de onderkant wordt toegevoerd. De wasvloeistof wordt geïnjecteerd via een centrale nozzle bovenstrooms van de waszone. De waszone wordt beperkt door twee ringen, de een boven de ander. Het gas en de wasvloeistof komen van boven binnen en passeren door de spleet tussen de ringen in een radiale stroom, van het midden naar de buitenste behuizing van de scrubber. De relatieve snelheid tussen het gas en de wasvloeistof, die bepalend is voor de efficiëntie van het scrubben, vindt plaats in het smalste gedeelte van de waszone. Door een van de ringen op te heffen of te laten zakken, kan de dwarsdoorsnede van de waszone gevarieerd worden, ook bij veranderende gasvolumes, om de gassnelheid in de spleet tussen de ringen constant te houden en om een constante drukval door de waszone heen te handhaven. Op die manier kan er een vastgestelde verzamelefficiëntie worden verzekerd. De differentiële druk is de regelparameter. In veel toepassingen worden radial flow scrubbers gecombineerd met een bovenstroomse Venturi-fase voor verzadiging en voor-ontstoffing van ruwe gassen. Vaak is er een druppeltjesseparator in dezelfde behuizing als de scrubberzone geplaatst om te voorkomen dat er druppeltjes meegevoerd worden in verdere apparatuur in het proces. Voordelen: - Door de waszone in te stellen, kan het gasvolume veranderd worden in de verhouding 1:10, terwijl de drukval constant blijft. Deze functie maakt optimale aanpassing aan verschillende werkingsmodi mogelijk. Vooral geschikt voor batchprocessen in converters. - De verzamelefficiëntie van de scrubber kan naar wens gedefinieerd worden, ongeacht fluctuerende belastingen van ruw gas. - Aangezien radial flow scrubbers naar wens kunnen worden ingesteld voor de betreffende verzamelefficiëntie, kan de scrubber gebruikt worden bij een optimale differentiële druk, wat energie helpt te besparen. - In het ontwerp zijn verschillende wasfasen in één vat mogelijk; dat wil zeggen een combinatie van radial flow scrubber en venturi-scrubber of gevulde-kolomscrubber. - De gasstroom kan geconfigureerd worden voor toevoer aan de boven- of onderkant. Zelfs bij kritische stoffen als As, Se of Pb worden er hoge verzamelefficiënties behaald. - Hoge inlaattemperaturen van het ruwe gas tot 800 °C kunnen worden verwerkt door de juiste materialen te combineren met een baksteenbekleding. - Lurgi heeft tot nu toe meer dan 100 radial flow scrubbers gebouwd, waarvan er 40 worden gebruikt in de non-ferrometaalindustrie.

Kenmerken van de Radial Flow Scrubber

scrubber-venturi-kop

Uitvoering met venturi-kop (Quench):

  • Speciale bakstenen bekleding bij de interface tussen de droge/natte zone
  • Noodwatersysteem

Algemeen:

  • Automatische gasdrukvalregeling
  • Constante wasefficiëntie bij fluctuerende gasstroomsnelheden (bv. koperconverters)
  • Energiebesparing door selectie van de gewenste drukval op basis van de procesomstandigheden
  • Noodwatersysteem
  • Lage overdracht van druppeltjes
 

Contactinformatie

Waarmee kunnen we u helpen?

Lege-kolomscrubber

Lege-kolomscrubbers worden gebruikt als de eerste fase van natte gasreiniging voor speciale toepassingen, bijvoorbeeld voor hete en corrosieve gassen met een hoog stof-, arsenicum- of seleniumgehalte, die vrijkomen bij bepaalde metallurgische processen. In dit type scrubber wordt het gas geblust tot de verzadigingstemperatuur en tegelijkertijd ontstoft. Door lange verblijftijden in de waszone kunnen arsenicum- en seleniumverbindingen worden gevormd en aerosolen worden natgemaakt, zodat deze kleine gecondenseerde deeltjes makkelijk gescheiden kunnen worden. Aanzettingen die bij andere scrubbers problemen kunnen veroorzaken in het overgangsgebied waarin het hete gas in contact komt met de wasvloeistof, zijn niet ernstig bij lege-kolomscrubbers. Lege-kolomscrubbers zijn gemaakt van koolstofstaal met een anti-corrosieve laag, die tegen de hoge gasinlaattemperaturen wordt beschermd door een baksteen bekleding. Deze bekleding kan uit verschillende lagen van verschillende materialen bestaan, afhankelijk van de taak.

 

Contactinformatie

Waarmee kunnen we u helpen?

Absorptiescrubber

Gasvormige vervuilende stoffen als HCl, HF en SO2 worden verwijderd door absorberende stoffen zoals natronloog (NaOH)-oplossing, kalksteen (CaCO3) en kalk (Ca(OH)2). Natronloogscrubbers Wanneer natronloogoplossing wordt gebruikt als absorberende stof, is de beste keus de bovengenoemde radial flow scrubber of een gevulde-kolomscrubber, omdat er geen gevaar voor aankoeking is, wat wel het geval zou zijn bij vaste kalkverbindingen. Natronloog mag echter alleen gebruikt worden bij lage ruwgasbelastingen en kleine tot middelgrote gasvolumes, omdat het ongeveer 10 keer zo duur is als bijvoorbeeld kalksteen. Het omhulsel van de verpakte-kolomscrubber is gemaakt van met glasvezel versterkt kunststof met een pvc bekleding of een chemische barrière. Het gas wordt behandeld en door één of twee vulstadia gevoerd. SO2 reageert met het natronloog en vormt natriumsulfaat. De efficiëntie van de absorptie hangt af van de intensiteit van het contact tussen gas en wasvloeistof, die verzekerd wordt door gestructureerde of gestapelde polypropyleen pakkingen. Kalksteenscrubbers Voor reiniging van grote gasvolumes met hoge belastingen van vervuilende stoffen zijn kalksteenscrubbers de beste oplossing gebleken. Deze scrubber is een soort sproeitoren zonder interne onderdelen, die volgens het tegenstroomprincipe werkt. De concentratie van vervuilende stoffen in het te behandelen gas bepaalt het aantal nozzleniveaus in de scrubber. De kalksteenscrubber produceert gips, dat zonder extra kosten verkocht kan worden aan industriële bedrijven als vulmateriaal, als slib met 50 – 60% droge stof of ontwaterde slib met een restvochtpercentage van ongeveer 10%. Absorptietechnologie wordt steeds vaker toegepast in cementinstallaties, waarbij het ruwe meel gebruikt wordt als absorberende stof. Tegenwoordig worden ook kleine afgasvolumes met hoge SO2-concentraties, bijvoorbeeld uit metaalsmelters gereinigd in kalksteenscrubbers, als er geen zwavelzuurinstallatie in het verdere proces is. Kalksteenscrubbers kunnen gemaakt zijn van roestvrij staal, FRP of met rubber bekleed of gecoat koolstofstaal.

 

Contactinformatie

Waarmee kunnen we u helpen?

Scrubbers met extra voordelen

Venturi-scrubbers worden voornamelijk gebruikt voor het koelen, verzadigen en voorreinigen van gassen, bijvoorbeeld voor verdere reiniging in natte stofvangers. De wasvloeistof wordt geïnjecteerd door een centrale nozzle, of bij grote scrubbers door meerdere nozzles in de inlaatconus vóór de venturi-hals. De scrubber kan verticaal, hellend of horizontaal gemonteerd worden. Voor koeling, gasconditionering en voorontstoffing wordt de scrubber gebruikt met een drukval van slechts enkele mbar. De kleine drukval wordt verkregen door de snelheid van de geïnjecteerde wasvloeistof bij benadering overeen te laten komen met die van het gas in de venturi-hals. Tijdens de vertraging in de diffusor zorgt de relatief hogere massa van de wasvloeistof voor een verdere stijging van de gasdruk. Afhankelijk van het volume van geïnjecteerde vloeistof kan er veel energie worden overgebracht op het gas, zodat er niet alleen geen drukval in de scrubber is, maar de gasdruk zelfs stijgt. Wanneer dit type scrubber daarentegen gebruikt wordt met een grote drukval, dan komt het gas-/stofmengsel de waszone binnen met een hogere snelheid dan de wasvloeistof. Op die manier worden de vloeistofdruppeltjes versneld door de gasstroom, waardoor een drukval optreedt. Naarmate de snelheid toeneemt, wordt er tegelijk een toenemende turbulentie opgewekt in de scrubber; deze zorgt voor een intensieve menging van de wasvloeistofdruppeltjes en het ruwe gas, wat een voorwaarde is voor hoge verzamelefficiënties. Daarom geldt: hoe hoger de gassnelheid in de venturi-hals, hoe groter de drukval.

 

Contactinformatie

Waarmee kunnen we u helpen?

Cycloonscrubber

De cycloonscrubber bestaat uit een voorwaszone met een vierkante of ronde doorsnede, gevolgd door een versnellingszone en een benedenstroomse gascycloon. Dit ontwerp is ontwikkeld door Norddeutsche Affinierie en wordt gebruikt voor uiteenlopende toepassingen. In 1997 verwierf Lurgi een licentie voor de scrubber met alle gerelateerde octrooien. Cycloonscrubbers zijn ontworpen voor een gasvolume van ongeveer 5000 m3/u. Bij grotere volumes worden meerdere scrubbers parallel opgesteld. Voordelen  Stofverzameling en gaskoeling vinden plaats in één vat. De langere verblijftijd van de wasvloeistof in het gas (via meerdere wasfases) zorgt voor intense gaskoeling en een goede massa- en warmteoverdracht.  Gezien de hoge verzamelefficiëntie, vooral bij arsenicum en kwik, is het mogelijk om in bepaalde ontwerpcondities zonder de eerste natte stofvangfase te werken. Het gehele vat is vervaardigd van polypropyleen. Dit materiaal is anti-corrosief en voorkomt aanzetting, zelfs van kleverig stof.

 

Contactinformatie

Waarmee kunnen we u helpen?