Gaswassers

Gaswassers

Het reduceren van schadelijke gassen, stofdeeltjes of andersoortige componenten uit veelal industriële gasstromen kan met behulp van verscheidene methodieken worden bereikt. Er zijn vele soorten luchtemissiebeperkende technieken (zie tabel zoals door InfoMil en Vito wordt gehanteerd) welke heel specifiek voor een zeer klein bereik van het totale spectrum aan (schadelijke) componenten geschikt zijn.

De tabel geeft globaal weer welke componenten met de genoemde technieken verwijderd kunnen worden. De genoemde technieken worden door InfoMil en Vito als Best Beschikbare Technieken aangemerkt. De te verwijderen componenten worden in deze tabel als aparte stoffen beschouwd. Het wordt echter complexer wanneer een gasstroom een samenstelling van meerdere bestanddelen bevat waarbij zowel uiteenlopende gasvormige als stofvormige componenten worden meegevoerd. Wanneer het gas daarnaast dan ook nog veel vocht bevat worden de opties zeer sterk gereduceerd.

Breedste toepasbaarheid

De techniek met de breedste toepasbaarheid in de zin van verwijdering van uiteenlopende componenten zijn de groepen stofwassers en gaswassers, ook wel bekend onder de verzamelnaam scrubbers. Deze technieken zijn zeer breed inzetbaar met betrekking tot het gasdebiet en de belading van het gas en zijn vervolgens ook nog eens eenvoudig qua bouwwijze.
Ravebo ontwerpt en construeert intussen al meerdere jaren custom made gas- en stofwassers voor uiteenlopende applicaties (Gasbehandeling). Afhankelijk van de gassamenstelling, de beschikbare ruimte en de eisen zoals gesteld in het Activiteitenbesluit kunnen de gaswassers zowel verticaal als horizontaal worden uitgevoerd.

Het verschil tussen een door Ravebo ontworpen custom made stofwasser en een gaswasser zit vaak in de details ten aanzien van de opbouw en constructie. De gas- en stofwassers zullen te allen tijde uit een vloeistof-gas integratiefase en een vloeistof-gas separatie fase zijn opgebouwd. De werking berust namelijk op het feit dat de af te scheiden componenten allereerst door wasvloeistofdruppeltjes dienen te worden gecapteerd alvorens deze kunnen worden afgescheiden.
De hoeveelheid schadelijke deeltjes - ook wel belading van het gas genoemd - de deeltjesgrootte en de aard van de deeltjes (stof of gas) bepaalt de configuratie en daarmee de constructie van de gaswasser. Dit geldt zowel voor horizontaal als voor verticaal uitgevoerde gaswassers.

Vloeistof-gas integratie

Vloeistof-gas integratie betekent dat er met behulp van een wasvloeistof zoveel mogelijk contactoppervlak wordt gecreëerd waarmee het gas in aanraking wordt gebracht. Het inkomende vervuilde gas dient in contact te worden gebracht met een wasvloeistof welke – indien noodzakelijk - wordt voorzien van een of meerdere additieven. Deze additieven worden uitsluitend toegepast wanneer alleen water als wasvloeistof niet voldoende zal zijn. Hierbij kan als doseermiddel gebruik worden gemaakt van zure, alkalische of oxiderende chemicaliën. Afhankelijk van de samenstelling van het gas worden ook combinaties gebruikt welke dan verdeeld over meerdere wassecties worden gedoseerd.

Een ander aspect van het gas zijn de deeltjesgrootte en de belading. Hoe groter de belading en hoe groter de afmetingen van de (stof)deeltjes in het gas des te ‘grover’ zal de gaswasser moeten worden geconstrueerd. Ingeval het met het gas meegevoerde materiaal de eigenschap heeft om de gaswasser ernstig te kunnen vervuilen of zelfs te verstoppen dient de gaswasser een open structuur te hebben.

Er zijn uiteraard ook situaties denkbaar dat het gas zowel grove deeltjes meevoert als moeilijk te verwijderen gascomponenten. Deze laatste componenten dienen met behulp van een zeer fijne configuratie – een extreem groot contactoppervlak - van de gaswasser internals te worden verwijderd of geneutraliseerd. De gaswasser dient dan ingeval van een horizontale gaswasser te worden opgebouwd uit meerdere secties achter elkaar en ingeval van een verticale gaswasser zullen dit meerdere wastrappen boven elkaar gemonteerd zijn of mogelijk meerdere kolommen achter elkaar. Uiteraard dienen er maatregelen te worden getroffen om te voorkomen dat er contaminatie zal optreden tussen de wasvloeistoffen in de verschillende secties respectievelijk wastrappen.

Het vloeistof-gas integratieproces kan op uiteenlopende methodes worden uitgevoerd waarbij het onder alle omstandigheden belangrijk is om een zo groot mogelijk uitwisselend contactoppervlak te creëren. Dit contactoppervlak wordt tegenwoordig veelal gecreëerd door gebruik te maken van losgestorte vullichamen, gestructureerde pakking of door een open-sproei systeem met speciale sproeiers welke zeer kleine druppeltjes vormen en met hoge snelheid in de gasstroom worden gebracht. Zie: Gasabsorptie

De samenstelling

De samenstelling en/of de belading van het gas bepalen uiteindelijk welk van de systemen worden toegepast, bij een combinatie van grove (stof)deeltjes en moeilijk te verwijderen (gas)componenten kan ook voor een combinatie van de verschillende systemen worden gekozen.
Ingeval van specifieke geurwassers worden in de basis dezelfde overwegingen voor de configuratie gemaakt als voor chemische gaswassers met dien verstande dat de gaswasser niet beoordeeld wordt op de absolute emissie(vracht) maar op geurbelasting [ouE/m3]. Het werkingsprincipe is echter volkomen gelijk aan een (chemische) gaswasser waarbij de toegepaste additieven specifiek voor de te verwijderen geurcomponenten worden gekozen.

In de voedingsmiddelen- en biobrandstoffenindustrie is er ook nog wel eens sprake van emissiestromen die vethoudend kunnen zijn. Dit vraagt weer een compleet andere benadering daar in het algemeen een schone gaswasser beter functioneert dan een (sterk) vervuilde gaswasser. Dit betekent dat in veel gevallen allereerst de vetcomponent moet worden verwijderd alvorens de eventuele overige geur- of gascomponenten kunnen worden aangepakt.

Gaswassers die functioneren met een wasvloeistof die als basis water heeft, kunnen in beginsel slechts componenten verwijderen welke goed oplosbaar zijn in water. Wanneer dit niet het geval is kunnen additieven in bepaalde omstandigheden een uitkomst bieden. Evengoed zijn er situaties denkbaar waarbij de meegevoerde componenten in het gas moeten worden geoxideerd of moeten wegreageren. Dit gebeurt in een buffer van waaruit eveneens de wasvloeistof over de wassectie wordt rondgepompt. Zoals gezegd dient in de wassectie zelf het captatieproces plaats te vinden als gevolg van het grote contactoppervlak en zal zich vervolgens in de buffer de eventuele chemische reactie moeten voltrekken. Hiervoor is vaak meer tijd nodig dan hiervoor strikt genomen in de wassectie voorhanden is; de verblijftijd is hiervoor te kort. De inhoud van de buffer is dus van groot belang om bij een chemische gaswasser voldoende verblijftijd voor de noodzakelijke reactie te realiseren.

De chemische reactie kan overigens uitsluitend plaatshebben wanneer er additieven in de wasvloeistof worden gedoseerd. Hiervoor is een zogenaamde doseerinstallatie noodzakelijk welke op een nauwkeurige en veilige wijze de exacte hoeveelheid chemicaliën toevoegt. Deze chemische huishouding dient dan vervolgens met behulp van verschillende sensoren te worden gemonitord.

De wasvloeistof

De wasvloeistof zal vervolgens met het verstrijken van het proces vervuilen door de opname van de meegevoerde (stof)deeltjes en de gascomponenten met het gevolg dat de vloeistof verzadigd zal raken. Anderzijds zullen de restproducten van de chemische reactie zich ook ophopen in de wasvloeistof. De wasvloeistof wordt echter continu over de wassectie rondgepompt en zal dus wanneer er sprake is van verzadiging of vervuiling vervolgens componenten aan het gas afstaan. Dit is uiteraard ongewenst en kan simpel vermeden te worden door de wasvloeistof regulier te verversen. De wasvloeistof wordt op de juiste kwaliteit gehouden door regelmatig te spuien en aansluitend het wasvloeistofniveau weer met schoon water aan te vullen. Het spuien geschiedt op basis van de gemeten waarden welke door de sensoren worden geregistreerd.

Het verversingsproces heeft vervolgens weer invloed op het chemiegehalte van de wasvloeistof en dus zal er wederom moeten worden gedoseerd om de vloeistof op de juiste kwaliteit te houden. De kwaliteit van de wasvloeistof is namelijk recht evenredig met de efficiëntie van de gaswasser; hoe schoner de vloeistof des te schoner zal het gereinigde gas worden.

De regeling van alle toegepaste sensoren, de spui- en suppletieafsluiters, de pompen voor de wasvloeistof en de doseerpompen wordt geregeld door een PLC welke in de schakelkast is gemonteerd. Ravebo verzorgt dit ook volledig in eigen beheer en de schakelkast zal specifiek voor ieder proces worden ontworpen en opgebouwd. Hetzelfde geldt voor de PLC welke door eigen engineers wordt geprogrammeerd, en indien gewenst, tijdens bedrijf op afstand kan worden gevolgd ter ondersteuning van de operator van de installatie.

De door de wasvloeistof gecapteerde deeltjes dienen uiteindelijk uit de gasstroom te worden verwijderd om de emissie tenslotte terug te dringen. De vloeistofdruppels worden op basis van massatraagheid met behulp van druppelafscheiders uit de gasstroom verwijderd. De technieken die hiervoor worden gebruikt zijn uiteenlopend; van lamelafscheiders tot aan draadgeweven demisters met ieder hun specifieke kenmerken en toepassingsgebieden. Zie: Druppelafscheiders

De rendementen voor het verwijderen van de meeste gascomponenten zijn door toepassing van additieven vaak zeer hoog zodat op een eenvoudige en kostengunstige wijze het gas gereinigd kan worden. Ingeval van stofdeeltjes zijn enorme afscheidingsrendementen te realiseren zodat een gaswasser hierdoor vaak twee of meerdere andere technieken kan vervangen.