Absorptionsprozess

Gas strömt am Boden der Kolonne ein und fließt nach oben. Mageres Lösungsmittel strömt oben ein und fließt nach unten. Die Komponenten lösen sich durch Stoffübertragung aus dem Gas in die Flüssigkeit auf. Reiches Lösungsmittel tritt am Boden aus und enthält die absorbierten Stoffe. Das aufbereitete Gas tritt am Kopf aus. Die treibende Kraft ergibt sich aus der Konzentrationsdifferenz zwischen den Phasen.

Spaltenkonfiguration

Vertikaler Behälter mit Gaseinlass am Boden, Lösungsmittelverteiler am oberen Ende, Böden oder strukturierte Füllkörper, die Kontaktstufen bilden, Abfluss für das lösungsmittelreiche Gas am Boden, Abfluss für das behandelte Gas am oberen Ende, Temperatur- und Drucküberwachung. Die Höhe sorgt für die erforderliche Verweildauer, um den angestrebten Absorptionswirkungsgrad zu erreichen.

Auswahl der Verpackung

Strukturierte Füllkörper bieten einen hohen Wirkungsgrad bei geringem Druckverlust und eignen sich für die meisten Anwendungen. Zufällige Füllkörper kommen bei kleineren Kolonnen oder kostengünstigen Konstruktionen zum Einsatz. Bodenplatten sind für hohe Flüssigkeitsdurchsätze oder Anwendungen mit Verschmutzungsgefahr ausgelegt. Bei der Auswahl werden Wirkungsgrad, Kapazität, Druckverlust und Kosten gegeneinander abgewogen.

Funktionsprinzip

Das Lösungsmittel fließt durch die Füllkörper oder Bodenplatten und kommt dabei mit dem aufsteigenden Gas in Kontakt. Die absorbierten Bestandteile wandern von der Gasphase in die Flüssigphase über. Die Lösungsmittelbeladung nimmt im absteigenden Teil der Kolonne zu. Die Gasreinheit verbessert sich im aufsteigenden Teil. Durch ein geeignetes Flüssigkeits-Gas-Verhältnis wird die angestrebte Abscheideleistung erreicht.

Materialauswahl

Kohlenstoffstahl für die Absorption von Kohlenwasserstoffen. Edelstahl für korrosive Gase oder Lösungsmittel. Speziallegierungen für den Einsatz unter extremen chemischen Bedingungen. Dichtungsmaterialien, die den Prozessbedingungen standhalten. Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII mit Korrosionszuschlägen.

Uygulamalar

Amin-Entsäuerung zur Entfernung von H₂S und CO₂ aus Gas, Glykol-Entwässerung zur Absorption von Wasser, Stripping von saurem Wasser, Absorption von saurem Gas, Rückgewinnung von VOC, Ammoniakwäsche sowie alle Verfahren, bei denen selektive Entfernungen von Gaskomponenten in die flüssige Phase erforderlich sind.

Lösungsmittelsysteme

Aminlösungen zur Entfernung von saurem Gas. Glykol zur Wasseraufnahme. Lauge zur Entfernung von Schwefelverbindungen. Prozessspezifische Lösungsmittel, die auf die Chemie der Zielkomponenten abgestimmt sind. Die nachgeschaltete Regeneration der Lösungsmittel stellt die Absorptionskapazität wieder her und ermöglicht so den Kreislaufbetrieb.

Stoffübertragung

Die Kontaktfläche ergibt sich aus der Packungs- oder Schalenfläche. Die Verweilzeit ergibt sich aus der Säulenhöhe. Die Temperatur beeinflusst das Gleichgewicht und die Reaktionsgeschwindigkeiten. Der Druck wirkt sich auf die Löslichkeit aus. Durch die Auslegung werden diese Faktoren so optimiert, dass die vorgegebene Abscheidungsleistung bei minimalen Investitions- und Betriebskosten erreicht wird.

Druckabfall

Ein geringerer Druckabfall senkt die Verdichtungskosten. Strukturierte Füllkörper verursachen in der Regel einen Druckabfall von 0,5 bis 2 psi pro Fuß Füllkörperlänge. Siebe verursachen einen Druckabfall von 2 bis 6 Zoll Wassersäule pro Sieb. Bei der Auslegung wird ein Gleichgewicht zwischen Wirkungsgrad und Druckabfall angestrebt, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten.

Steuerungssysteme

Die Zirkulationsrate des Lösungsmittels bestimmt die Absorptionsleistung. Die Temperaturüberwachung erfasst die Absorptionswärme. Die Druckregelung sorgt für konstante Betriebsbedingungen. Füllstandsmessgeräte regeln den Flüssigkeitsbestand. Die Integration in den Regenerationsprozess koordiniert das gesamte Aufbereitungssystem.

Baunormen

Auslegung gemäß ASME Abschnitt VIII für den Betriebsdruck. Dichtungen und Einbauten gemäß den Spezifikationen des Herstellers. Werkstoffe entsprechend der Prozesschemie. Vollständige Dokumentation mit Stoffübergangsberechnungen und Leistungsgarantien.

ERGIL-Absorptionskolonnen ermöglichen eine effiziente Entfernung von Gaskomponenten durch Flüssigkeitsabsorption und kommen in der Gasaufbereitung sowie in der chemischen Verarbeitung zum Einsatz.