Möchte man einen geeigneten Überbegriff für die Vielzahl der Gaswäscheanwendungen finden, so stößt man fast zwangsläufig auf das Wort „Separation“. Separation beschreibt ziemlich treffend Scrubber- und Gaswäscheprozesse, wie man sie zum Beispiel bei der Herstellung von Schwefelsäure, bei der Schwefelsäureregeneration im Bereich der Entschwefelung oder auch in den Bereichen SCR und SNCR vorfindet. Je nach Anwendung und Art des Gases kommen unterschiedliche Gaswäscher-Technologien zum Einsatz. Allen gemein ist aber, dass eine Waschflüssigkeit möglichst großflächig mit dem zu reinigenden Gas in Berührung kommen muss.
Packungswäscher
Bei diesem Wäschertyp wird das Gas zur Reinigung durch eine mit Flüssigkeit benetzte Packung aus Kunststoff-, Keramik- oder Metallteilen geleitet. Die Packung bzw. die Füllkörper sorgen für die gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit und die Erzeugung einer möglichst großen reaktiven Oberfläche. Packungswäscher sind auf der einen Seite sehr effektiv bei der Entfernung von Schadstoffen, benötigen jedoch viel Platz und sind wartungsintensiv. Neben hohen Investitionskosten für die Packung müssen Betreiber auch einen höheren Druckverlust auf Seiten des Gases in Kauf nehmen, was sich in höheren Betriebskosten widerspiegelt. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass einzelne Bereiche der Packung nicht ausreichend mit der Waschflüssigkeit versorgt werden, wodurch es zu einer ineffizienten Reinigung oder sogar zum Verstopfen der Packung kommen kann. Eine verstopfte Packung kann im schlimmsten Fall einen ungeplanten Austausch nach sich ziehen. Es ist deshalb zwingend darauf zu achten, dass die Packungen komplett mit Waschflüssigkeit beaufschlagt werden.
Sprühwäscher
Diese Art von Gaswäscher ist weit verbreitet und verwendet eine oder mehrere Sprühdüsen, um die reaktive Oberfläche zu erzeugen, mit deren Hilfe das Gas gereinigt wird. Im Vergleich zu einem Packungswäscher benötigt ein Sprühwäscher in der Regel eine größere Menge an Waschflüssigkeit, punktet auf der anderen Seite aber mit geringen Installations- und Wartungskosten und, durch einen niedrigen Druckverlust des Gases, auch mit geringen Betriebskosten. Des Weiteren toleriert ein offener Sprühturm größere Partikel in der Waschflüssigkeit und die Betreiber können flexibel auf unterschiedliche Gaszusammensetzungen und Gasvolumenströme reagieren.
Wichtig ist bei dieser Bauart, dass der komplette Querschnitt des Sprühturmes mit Flüssigkeit beaufschlagt wird, damit kein ungewollter Bypass entstehen kann. Des Weiteren muss darauf geachtet werden, dass nicht zu viel Waschflüssigkeit an die Wand gelangt, da die Flüssigkeit dort zum einen für Schäden an der Wand sorgen kann und zum anderen auch nicht mehr für den eigentlichen Waschprozess zur Verfügung steht.
Spezialform Venturiwäscher
Beim Venturiwäscher handelt es sich um eine Sonderform des Sprühwäschers, in welchem das Gas durch eine Engstelle geführt wird, was zur Beschleunigung des Gases führt. In diese Engstelle wird die Waschflüssigkeit mit einer maßgeschneiderten Sprühdüse eingedüst. Durch die hohen Geschwindigkeiten und die hohe kinetische Energie können die Schmutzpartikel effektiv abgeschieden werden. Venturiwäscher benötigen weniger Waschflüssigkeit als konventionelle Sprühwäscher, sind jedoch weniger effektiv bei der Entfernung von kleineren Partikeln.
Optimale Düsenauswahl
Egal ob nun Packungswäscher, Sprühwäscher oder Venturiwäscher zum Einsatz kommen, in allen Wäschern muss eine Waschflüssigkeit zuverlässig verteilt bzw. zerstäubt werden, um mit dem Gas reagieren zu können. Lechler hilft Anwendern bei der Auswahl und der Anordnung der Düsen, um die bestmögliche Leistung zu erzielen. Dies beinhaltet die Analyse der spezifischen Anforderungen der Anwender, die Auswahl und gegebenenfalls Entwicklung der geeigneten Düsen sowie die Empfehlung der optimalen Anordnung im Wäscher. Durch die individuelle Beratung kann sichergestellt werden, dass die Anwender die maximale Effizienz und die beste Leistung aus ihren Anlagen herausholen.
Präzisionsdüsen für alle Fälle
Doch nicht nur die richtige Anordnung der Düsen ist von großer Bedeutung. Auch die Auswahl des richtigen Materials ist immens wichtig. Eine der Kernkompetenzen von Lechler ist die Herstellung von Düsen aus PTFE oder PVDF, also Kunststoffen, die besonders gegenüber chemischen Einflüssen resistent sind. Diese Düsen werden häufig von OEMs im Bereich der Schwefelsäureherstellung eingesetzt, da sie beständig gegenüber den aggressiven Bedingungen in der Anlage sind. Die Düsen können einen Volumenstrom von mehr als 12 500 l/min verarbeiten und sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, um die unterschiedlichen Anforderungen zu erfüllen.
Haben Anwender neben der chemischen Beständigkeit auch noch Anforderungen hinsichtlich der Temperatur und des Verschleißes, so bietet Lechler die Düsen auch aus chemisch beständigen Edelstählen oder keramischen Werkstoffen an. Hierbei wird großer Wert auf eine fachmännische Ausführung gelegt, damit gerade die keramischen Sprühdüsen problemlos eingebaut werden können.
Tröpfchenabscheidung auf Maß
Bei einer guten Gasreinigung geht es aber nicht nur um die Reinigung selbst, sondern auch darum, nachgeschaltete Komponenten zu schützen. Es gilt also, die überschüssige Flüssigkeit wieder aus dem Gasstrom zu entfernen, um sie im besten Fall recyceln zu können. Zur Abscheidung der feinsten Tröpfchen bietet Lechler neben den Sprühdüsen auch maßgeschneiderte Tropfenabscheider an. Maßgeschneidert bedeutet, dass Eingangsgrößen wie die Gasgeschwindigkeit, die Gaszusammensetzung, die Flüssigkeitsbeladung, die Tropfengröße in die Berechnung mit einfließen, um einen Tropfenabscheider auszulegen, der den Druckverlust bei optimaler Abscheidung so gering wie möglich hält. Das hält die Betriebskosten der Anwender gering. Je genauer die Eingangsgrößen bekannt sind, desto zielgerichteter kann der Tropfenabscheider ausgelegt werden. Kommen die Düsen und die Tropfenabscheider aus einer Hand, profitieren Anwender nicht nur von einem geringeren Beschaffungsaufwand, sondern auch von einer optimalen Abstimmung zwischen Sprühdüsen und Tropfenabscheidern. So schließt sich der Kreis für eine effektive und wirtschaftliche Entfernung von Schadstoffen aus Gasströmen.
Lechler GmbH, Metzingen
Autor: Sebastian Rohacz
Vertriebsleiter Prozesstechnik & Tropfenabscheider,
Lechler
Matthias Schneider ist Bereichsleiter des Lechler-Geschäftsbereichs ProzesstechnikNachgefragt bei Matthias Schneider
Herr Schneider, Lechler verfügt über viel Erfahrung in der Entwicklung von Sprühtechnik bei der Gaswäsche. Wie können Unternehmen in der Petrochemie davon profitieren?
Schneider: Lechler versteht sich nicht als reiner Komponenten-Lieferant, sondern getreu dem Motto „Engineering your Spray Solution“ als Lösungsanbieter. Deshalb ist es für uns ein Muss, immer auf dem neuesten Stand der Technologie zu sein und über ein tiefes Verständnis für die Bedürfnisse unserer Anwender zu verfügen. Kunden können daher sicher sein, dass sie von den besten Produkten und Lösungen profitieren und dass ihre Anforderungen optimal erfüllt werden.
Gleichzeitig ist es uns wichtig, die Beschaffungs- und Lieferkette zu vereinfachen. Durch den Bezug der optimalen Sprühdüsen, dazu passenden Tropfenabscheidern mit integrierter Reinigungsvorrichtung von nur einem Lieferanten lassen sich Zeit und Kosten sparen. Anwender profitieren von einer verbesserten Kompatibilität und Leistung ihrer Anlage. Darüber hinaus bietet die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen und kompetenten Lieferanten wie Lechler die Möglichkeit, von unserem Fachwissen und unserer Erfahrung zu profitieren.
Wie geht Lechler auf die individuellen Bedürfnisse der Anwender dieser Branche ein?
Schneider: Zunächst schauen wir uns den Prozess gemeinsam mit unseren Anwendern an, damit von Anfang an klar definiert ist, was genau gefordert ist. Diese gemeinsame Analyse beinhaltet unter anderem auch die Auswahl der passenden Materialien unter Berücksichtigung individueller Gegebenheiten vor Ort.
Anschließend suchen unsere erfahrenen Anwendungsingenieure die für den jeweiligen Prozess passenden Düsen aus. Sollte unser Standardprogramm dafür nicht ausreichen, so haben wir immer auch die Möglichkeit, maßgeschneiderte Düsen zu entwickeln. Gerade im Bereich der Gaswäsche kommt es auf das optimale Zusammenspiel zwischen den Sprühdüsen und den nachgeschalteten Tropfenabscheidern an. Da wir genau wissen, welche Tropfen unsere Düsen erzeugen, wissen wir auch sehr genau, wie wir die übrigen Tropfen wieder entfernen können.
Vom Bohrloch bis zur Raffinerie bietet Lechler ein breites Portfolio an Düsen für die Branche. Welches sind die klassischen Anwendungen in diesem Bereich?
Schneider: Die Anzahl der potentiellen Anwendungen für Düsen vom Bohrloch bis zur Raffinerie ist enorm groß. Im Upstream-Bereich sprechen wir über diverse Brandschutzanwendungen, Verdunstungsbecken, Staub- und Schaumniederschlagung und nicht zuletzt auch über die LKW-Reinigung.
Im Midstream-Bereich geht es auch wieder um Brandschutz, die Eindüsung gewisser Additive aber auch Behälterreinigung.
Die meisten Anwendungen für Lechler finden sich aber im Downstream-Bereich. Hier sprechen wir dann über Düsen im Bereich der Destillation bzw. Vakuumdestillation über unterschiedlichste Luftreinhaltungssysteme und die im Fachartikel vorgestellte Gaswäsche. (br)
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